Что такое материал ABS

Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) — это сополимер, состоящий из трех различных мономеров:, — акрилонитрила; — бутадиена; и — стирола. Хорошо зарекомендовал себя благодаря своей хорошей ударной прочности, размерной стабильности при обработке и фантастической износостойкости. АБС используется в деталях и модулях автомобилей и грузовиков, бытовой технике, игрушках и 3D-печати. АБС технически синтезирован из трех мономеров: акрилонитрила, бутадиена и стирола, что делает его более прочным, жестким и термостойким, чем другие термопластики. Таким образом, он идеально подходит для всех видов общего назначения, а также для промышленных изделий. В этой статье вы узнаете, что такое АБС и как именно он создается. Итак, давайте получим дополнительную информацию о свойствах, процессе производства и использовании АБС-пластика.

Что такое материал АБС?

ABS — это термопластичный алкилоидный полимер с формулой (C3H3NO) — на основе акрилонитрила, бутадиена, стирола и т. д. Этот материал высоко ценится за его высокую ударную вязкость и его пригодность. Таким образом, он может выдерживать большое количество температур. ABS — это смесь жесткости акрилонитрила, прочности бутадиена и технологичности стирола, поэтому он имеет множество применений для каждого продукта.

Из чего сделан АБС

АБС-пластик изготавливается из трех мономеров:

• Акрилонитрил: Он обеспечивает химическую стойкость и термостойкость. Как химическая, так и термостойкость. Это важные характеристики, поскольку продукт используется в отраслях с высокими температурами и химическим воздействием.
• Бутадиен: Помогает обеспечить силу и устойчивость к ударам.
• Стирол: Увеличивает жесткость и гладкость, а также увеличивает текучесть.

Эти две характеристики объединяются, чтобы создать хорошо сбалансированный пластиковый материал. Таким образом, он может иметь различные применения для различных целей в зависимости от соотношения задействованных мономеров.

Каковы свойства АБС?

АБС обладает рядом замечательных свойств, которые делают его предпочтительным материалом во многих отраслях промышленности;

1. Высокая ударопрочность: Благодаря бутадиеновому компоненту продукт способен поглощать энергию. Таким образом, он может выдерживать удары без трещин и поломок.
2. Жесткость: Стирол обеспечивает структурную прочность АБС-пластика, необходимую для дополнительной адгезии.
3. Термическая стабильность: Он относительно нечувствителен к температурным воздействиям и остается постоянным в довольно большом диапазоне температур.
4. Химическая стойкость: Такие свойства, как ударопрочность, химическая и маслостойкость, акрилонитрил вносят свой вклад в ABS таким образом.
5. Хорошая электроизоляция: АБС-пластик является очень хорошим изолятором, поэтому его можно использовать в электроприборах.

Следующая таблица поможет вам описать свойства материала ABS.

Свойство	Типичные значения
Плотность	1,03 – 1,12 г/см³
Предел прочности	20 – 40 МПа
Модуль упругости при растяжении	1500 – 3000 МПа
Ударная вязкость (надрез по Изоду)	80 – 130 кДж/м²
Прочность на изгиб	60 – 100 МПа
Модуль упругости при изгибе	2000 – 3500 МПа
Температура теплового прогиба	85 – 105 °С
Температура размягчения по Вика	95 – 105 °С
Воспламеняемость	UL94 HB или V-2
Поглощение воды	0,2 – 0,5 % (по весу)
Твердость поверхности (по Роквеллу)	М60 – Р118

Какие последствия возникают при смешивании АБС с термопластиком?

ABS может улучшить свои свойства путем смешивания с другими термопластиками, обычно поликарбонатом (ПК) или поливинилхлоридом (ПВХ). Например:

1. Материал с ПК повышает термостойкость и прочность АБС. Таким образом, он работает в соответствии с пластичностью и гибкостью поликарбоната (ПК). Пожалуйста, перейдите на ПК против АБС-пластика и литье поликарбоната под давлением страница, чтобы узнать больше о материалах ПК,
2. В сочетании с ПВХ он обладает лучшей химической стойкостью, а также огнестойкостью.

Эти смеси используются в тех случаях, когда требуются особые изменения свойств полимера для соответствия критериям высокой производительности.

Как добавки улучшают свойства материала ABS?

Для улучшения или изменения свойств АБС-пластика в него можно добавлять такие добавки, как стабилизаторы, пластификаторы и красители;

1. Стабилизаторы: Улучшить термо- и УФ-стойкость АБС.
2. Пластификаторы: Усильте элемент гибкости и мягкости в вашей одежде.
3. Красители: Разрешить изменение внешнего вида ABS без влияния на функциональность автомобиля.

Другие добавки, например, антипирены, также повышают огнестойкость изделий из АБС.

Токсичен ли АБС?

Позиция Европейского Союза в отношении ACS заключается в том, что он нетоксичен и, таким образом, пригоден для использования в потребительских товарах. В нем нет токсичных соединений, таких как фталаты, бисфенол-А (BPA) и т. д., и он не выделяет неприятного запаха. Но когда он проходит процесс производства или подвергается воздействию высокой температуры/пламени (горения), производное ABS выделяет токсичные пары. Это помогает предотвратить воздействие химикатов во время обработки и утилизации этих товаров.

Пошаговый процесс производства АБС (акрилонитрилбутадиенстирол)

Вот полный процесс производства материала ABS;

1. Подготовка сырья

Три мономера, а именно акрилонитрил, бутадиен и стирол, синтезируются по отдельности в требуемом соотношении. Каждый мономер придает уникальные свойства конечному полимеру ABS. Здесь стирол придает жесткость и простоту обработки, акрилонитрил способствует термо- и химической стойкости, а бутадиен способствует ударной вязкости.

2. Процесс полимеризации

АБС-пластик изготавливается с использованием двух основных методов полимеризации, таких как:

А. Эмульсионная полимеризация

При эмульсионной полимеризации мономеры практически нерастворимы в воде и диспергируются с помощью поверхностно-активных веществ. Бутадиен создает первоначально образование частиц каучука, а затем акрилонитрил и стирол полимеризуются и окружают частицы каучука, образуя взаимосвязанную структуру полимерной матрицы. Этот метод позволяет в большей степени контролировать конечную структуру полимера и его свойства.

B. Массовая (объемная) полимеризация

При массовой полимеризации вода не используется при смешивании мономеров. Катализаторы приводят к процессу полимеризации, а коммерческий процесс происходит в очень больших реакторных сосудах. Затем следует плавление и экструзия полимера, охлаждение и затем гранулирование. Этот процесс также быстрее и эффективнее в крупномасштабном производстве, чем пакетная обработка.

3. Добавление стабилизаторов и добавок

Стабилизаторы и добавки в основном добавляются в пищу. Таким образом, они помогают сохранить определенные свойства пищи, такие как цвет и текстуру. После полимеризации в АБС добавляются некоторые другие ингредиенты, в том числе УФ-стабилизаторы, пигменты и пластификаторы. Такие добавки служат для улучшения свойств материала, включая усиление устойчивости к погодным условиям и цвету или для повышения гибкости.

4. Охлаждение и гранулирование

Затем расплав полимера экструдируется через фильеру и выходит в виде длинных нитей. Затем эти нити охлаждаются водой или воздухом, чтобы полимер превратился в твердый материал. После завершения этого процесса нить уменьшается до небольших, одинаковых по размеру гранул после охлаждения. Это гранулы АБС, которые легко транспортировать и которые используются в качестве основного материала для производства продукции.

5. Окончательная обработка

Эти гранулы ABS имеют различные применения во многих производственных процессах, таких как литье под давлением, экструзия и выдувное формование. Это включает в себя литье под давлением абс таких продуктов, как автомобильные детали, корпуса электроники и АБС лепка игрушек Среди прочего, посредством процесса плавления гранул и последующего впрыскивания их в формы. Экструзионно-выдувное формование применяется к таким продуктам, как трубы и бутылки, а другой метод — инжекционно-выдувное формование, которое применяется к таким продуктам, как игрушки и контейнеры. Все вышеперечисленные методы максимально используют свойства АБС для разработки прочных и качественных готовых изделий.

Можно ли перерабатывать АБС?

Да, ABS подлежит вторичной переработке. Он не сильно ухудшает свои свойства при переработке и повторном использовании. Процедура вторичной переработки ABS включает в себя дробление материала на гранулы, чтобы их можно было переплавить в требуемые продукты. Однако вторичная переработка ABS не так велика по сравнению с другими пластиками, такими как PET или HDPE, по ряду причин, таких как загрязнение и сортировка.

Коммерчески доступные марки ABS

Следующая таблица дает глубокое понимание различных марок АБС, доступных на рынке.

Тип класса ABS	Ключевые свойства	Типичные применения
АБС общего назначения	Хорошая ударопрочность, умеренная термостойкость	Потребительские товары, бытовая техника
Ударопрочный АБС	Повышенная прочность и ударная вязкость	Автомобильные компоненты, промышленные детали
Высокотемпературный АБС	Более высокая температура теплового изгиба	Автомобильные панели приборов, электрические шкафы
Покрытие ABS	Подходит для гальванопокрытий и высокого качества поверхности	Автомобильная отделка, декоративные изделия
Огнестойкий АБС	Содержит огнезащитные добавки.	Корпуса электроприборов, бытовая техника, электроника
Экструзионный АБС	Хорошая прочность расплава для процессов экструзии	Трубы, профили, листы
Прозрачный АБС	Прозрачный или тонированный, хорошая ударопрочность	Линзы, медицинские приборы, косметическая упаковка

Преимущества материала ABS

Вот некоторые преимущества материала ABS:

1. Высокая ударопрочность: Лучше всего использовать в целях защиты.
2. Прочный: Очень твердый и хрупкий, поэтому используется там, где требуется жесткость, например, в элементах конструкций.
3. Легко поддается обработке: Их можно легко формовать, сверлить и изменять форму.
4. Экономически эффективно: Более экономически эффективен по сравнению с другими конструкционными пластиками.
5. Широкий диапазон температур: Хорошие характеристики при высоких температурах в сочетании с удовлетворительными характеристиками при низких температурах.

Недостатки материала ABS

Помимо ряда преимуществ, ABS также предлагает некоторые проблемы. Они могут включать:

1. Плохая устойчивость к погодным условиям: Достаточно хрупкие из-за своей светочувствительности они разрушаются под воздействием ультрафиолета.
2. Низкая химическая стойкость: Они могут противостоять только слабым кислотам и растворителям.
3. Ограниченная термостойкость: Это важный фактор при использовании изделий из АБС-пластика, поскольку более высокие температуры могут привести к деформации изделий.
4. Не поддается биологическому разложению: АБС-пластик является одним из материалов, вызывающих накопление пластиковых отходов на свалках.
5. Выброс вредных паров: Он должен эффективно управляться с точки зрения способов его переработки и утилизации отходов. Потому что, когда мы его сжигаем, он выделяет опасные пары.

Использование материала ABS

Ниже приведены области применения АБС-материалов в различных областях:

1. Автомобильные детали: Возможными очагами возгорания являются приборная панель, колпаки колес или бамперы и их компоненты.
2. Бытовая электроника: Защитные чехлы для ноутбуков, компьютерных клавиш и корпусов телефонов.
3. Игрушки: Используется в таких изделиях, как кубики LEGO, поскольку отличается повышенной жесткостью.
4. Бытовая техника: Пылесосы, чайники, вилки и столовые приборы, а также кухонные комбайны.
5. 3D-печать: Часто используемые в качестве строительного материала в 3D-печати нити изготавливаются из ABS-пластика Dow.
6. Медицинские приборы: Корпуса медицинских устройств, а также другие узлы и компоненты требуют материала, который трудно сломать, поцарапать или истирать, а также легко стерилизовать, поэтому АБС широко используется в таких деталях, как ингаляторы и хирургические инструменты.
7. Строительные материалы: ABS используется в строительных изделиях, таких как водопроводные трубы и фитинги. Это, как правило, связано с ударопрочностью и химической коррозионной стойкостью материала.
8. Автомобильные интерьеры: Помимо использования в приборной панели и бамперах, он также используется для тех частей автомобиля, которые должны быть прочными и иметь элегантный вид. К ним могут относиться внутренняя отделка, центральная консоль и дверные панели.
9. Офисное оборудование: АБС-пластик используется в производстве офисного оборудования, такого как принтеры, копировальные аппараты и факсимильные аппараты, поскольку он жесткий, а также обладает хорошей ударной вязкостью.

Заключение

В заключение, ABS является одним из тех известных видов термопластичных материалов, которые демонстрируют высокий уровень абразивной, ударной и термостойкости, а также простоту обработки. Хотя он имеет очень низкую чувствительность к УФ-излучению и очень низкую термостойкость, это лучший материал из-за многих преимуществ, которыми он обладает в большинстве случаев использования. ABS является многоразовым материалом, который используется в различных приложениях. Они могут включать автомобильные детали, электронные гаджеты, игрушки и другие продукты. Поскольку аспекты устойчивости приобретают столь необходимое значение, переработка ABS привлекает внимание для сокращения отходов пластика.

Часто задаваемые вопросы

Безопасно ли использовать АБС-пластик для контакта с пищевыми продуктами?

Следует отметить, что, как правило, ABS не используется для прямого контакта с продуктами питания. Хотя он находит несколько применений в условиях непрямого контакта с продуктами питания. Пожалуйста, перейдите на Материал ABS безопасен страницу, чтобы узнать больше.

Как ABS выдерживает высокие температуры?

АБС-пластик устойчив к воздействию тепла, однако его недостатком является деформация при длительном воздействии тепла.

Как долго служит АБС-пластик?

Несмотря на свой небольшой вес, АБС-пластик также очень прочен и обладает высокой ударопрочностью, поэтому он отлично подходит для суровых условий эксплуатации.

Каковы области применения АБС в 3D-печати?

Материалы ABS обычно используются в 3D-печати для создания жестких и устойчивых к разрывам компонентов, таких как прототипы, модели и детали.

Является ли АБС-пластик огнестойким?

Есть АБС марки, которые являются огнестойкими, однако нелегированный АБС может не обладать этим свойством.