Использование термопластов для создания множества бытовых товаров не ново. Их широкое применение в основном связано со способностью превращаться в жидкость (а не гореть) после достижения определенной температуры. Например, АБС-пластик можно сжижать при температуре 221 градус по Фаренгейту, а затем охлаждать и снова нагревать.
Это единственное свойство делает термопласты, такие как АБС, отличным материалом для современных процессов формования, таких как литьё пластмасс под давлением.
До использования термопластов термореактивные пластмассы использовались в различных производственных процессах. Однако у термореактивных материалов есть серьезное ограничение. Однократное нагревание термореактивного материала вызывает необратимые химические изменения, в результате которых они затвердевают.
Второй нагрев термореактивного пластика заставляет их гореть. Таким образом, возможность вторичной переработки равна нулю по сравнению с термопластами, такими как ABS, которые можно многократно нагревать и повторно формовать в желаемые формы.
Что такое АБС-пластик?
АБС-пластик или акрилонитрилбутадиенстирол — это аморфный, ударопрочный, непрозрачный термопласт, который широко используется в промышленности. Как следует из названия, термопласт состоит из трех мономерных единиц:
- Акрилонитрил: синтетический мономер, производимый из аммиака и пропилена;
- Бутадиен: мономер, который образуется в качестве побочного продукта вместе с этиленом при производстве в установках парового крекинга;
- Стирол: мономер, полученный дегидрированием этилбензола.
Каждое мономерное звено придает термопласту отдельные свойства. В то время как акрилонитрил способствует его высокой химической и термостойкости, бутадиен увеличивает прочность и ударную вязкость, а стирол предлагает такие свойства, как жесткость и технологичность.
Ключевые свойства
АБС-пластик считается очень прочным в конструктивном отношении. Это делает его идеальным выбором для различных областей применения, где требуется прочный и жесткий пластик, устойчивый к внешним ударам. Он широко используется в изделиях: защитные кожухи, кожухи для камер, жесткая упаковка и другие, которые должны быть прочными.
Физические свойства АБС-пластика:
Ниже приведены основные физические свойства АБС-пластика:
- Высокая ударопрочность;
- Высокая жесткость;
- Термостойкость и химическая стойкость;
- Высокие электроизоляционные свойства;
- Устойчивость к истиранию и пятнам;
- Структурная / размерная стабильность;
- Хорошая поверхностная яркость;
- Свариваемость / формование.
Химические свойства АБС-пластика:
Ниже приведены некоторые важные химические свойства термопласта АБС:
- Химическая формула: (C8H8) x * (C4H6) y * (C3H3N) z;
- Отличная устойчивость к кислотам и щелочам (в разбавленном виде);
- Разумная устойчивость к алифатическим углеводородам;
- Температура разжижения (стеклование): 105 гр. С (221 гр. F);
- Температура литья под давлением: 204-238 гр. С (400-460 гр. F);
- Плохая устойчивость к спиртам, галогенированным углеводородам, ароматическим углеводородам.
Механические свойства АБС-пластика:
- Предел прочности на разрыв: 46 МПа;
- Прочность на изгиб: 74 МПа;
- Удельный вес: 1,06;
- Степень усадки: 0,5-0,7%;
- Относительное удлинение при разрыве — 10-50%;
- Относительное удлинение при текучести — 1,7-6%;
- Твердость по Шору D: 100;
- Вязкость (удар по Изоду с надрезом при комнатной температуре): 200 — 215 Дж / м;
- Вязкость при низкой температуре (удар по Изоду с надрезом при низкой температуре): 20 — 160 Дж / м;,
- Температура теплового отклонения: 98 гр. С (208 гр. F) при 0,46 МПа.
Электрические свойства АБС-пластика:
- Диэлектрическая проницаемость: 2,7-3,2;
- Диэлектрическая прочность: 15,7-34 кВ / мм;
- Сопротивление дуги: 60-120 сек.;
- Коэффициент рассеяния: 50-190 x 10-4;
- Объемное сопротивление: 14-16 x 1015 Ом * см.
Для использования в различных коммерческих продуктах АБС-пластик, как и большинство других термопластов, модифицируется путем добавления добавок, а также иногда путем изменения соотношения всех трех присутствующих в нем мономерных звеньев.
Добавление добавок (волокна, наполнители, ПВХ, минералы, термостабилизаторы, смазочные материалы и т. д.) Приводит к различным свойствам материала и следовательно, к получению различных сортов термопласта, таких как высокая и средняя ударопрочность, термостойкость, огнестойкость, гальваническое покрытие, сорта и др.
Хотя АБС-пластик обладает некоторыми превосходными свойствами, которые делают его очень востребованным термопластом в обрабатывающей промышленности, необходимо также внимательно учитывать некоторые ограничения. Плохая стойкость к растворителям (особенно к спирту, эфирам и т. д.), низкая диэлектрическая прочность, плохая стойкость к атмосферным воздействиям, легко царапается и т. д. — вот некоторые ограничения использования АБС.
Тем не менее, большинство этих ограничений изменяются или преодолеваются производителями пластмасс путем смешивания АБС-пластика с другими полимерами, такими как ПВХ, ПА, ПК и т.д. Опытные производители могут приготовить различные смеси АБС-пластика.
Токсичность
ABS считается относительно нетоксичным и, следовательно, безвредным термопластом. О каких-либо известных неблагоприятных последствиях для здоровья в результате воздействия АБС-пластика пока не сообщалось. Он не содержит известных канцерогенов, не вымывается и стабилен. Следовательно, это безопасный пластик для изготовления детских игрушек и подобных товаров.
Однако ABS не подходит для использования в качестве медицинских имплантатов из-за других ограничений.
Как уже упоминалось, АБС-пластик полностью пригоден для вторичной переработки. По этой причине его можно легко смешивать с другими материалами для производства различных коммерческих продуктов, которые имеют высокое качество и в то же время рентабельны.
Производственный процесс
Как упоминалось ранее, АБС-пластик представляет собой комбинацию трех отдельных мономерных единиц, а именно: акрилонитрила, бутадиена и стирола, полимеризуется в процессе эмульсии.
Другие процессы, такие как массовая полимеризация и т. д., также используются для создания термопласта АБС. Тем не менее, эмульгирование остается наиболее распространенным глобальным процессом создания АБС-пластика.
Кроме того, большинство отраслей промышленности используют старые предварительно созданные изделия из АБС-пластика в качестве исходного материала для создания АБС-пластика. Благодаря своей 100% возможности вторичной переработки изделия из АБС-пластика можно многократно нагревать, сжижать и преобразовывать в новые изделия.
Отрасли применения
ABS находит применение во многих коммерческих и промышленных отраслях. Его свойства, такие как устойчивость к химическим веществам, теплу и физическим воздействиям, делают его отличным материалом для различных продуктов.
АБС-пластик довольно легко обрабатывать. Его низкая температура плавления делает его отличным выбором для современных технологий формования, таких как процесс производства пластиковых изделий или даже процесс 3D-печати. Следовательно, это хороший выбор для процесса с высокой температурой.
Кроме того, низкая стоимость АБС-пластика также увеличивает его популярность.
Все вышеупомянутые характеристики, а также свойства АБС-пластика делают его хорошим основным материалом для различных применений в самых разных отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, производство электроприборов, спортивное оборудование, игрушки, строительство и т. д.
Ниже приведены некоторые из популярных применений АБС-пластика:
- Автомобильные детали, при необходимости уменьшения веса, рассматривают термопласт ABS как отличный заменитель металлов. Обычно используемые детали включают компоненты приборной панели, спинки сидений, детали ремней безопасности, дверные проемы, ручки, облицовку стоек и т. д.
- Многочисленные бытовые приборы и товары народного потребления, такие как панели управления, корпуса для пылесосов, кухонные комбайны, покрытия холодильников и т. д., используют ABS.
- Электрические и электронные приборы, такие как компьютерные клавиатуры, электронные корпуса и т. д.
- Такие строительные конструкции, как трубы и фитинги, изготавливаются из АБС-пластика, это связано с его свойствами, как высокая ударная вязкость, устойчивость к ржавчине и коррозии.
- Музыкальные инструменты, спортивный инвентарь и др.
- Садовые инструменты.
- Лего и другие пластиковые игрушки.
- Медицинские приборы, такие как небулайзеры, компрессоры и т. д.
Использование ABS для 3D-печати и разработки прототипов
В процессах 3D-печати, выполняемых с помощью машин FDM, используется АБС-пластик, его выбирают в основном из-за простоты обработки. Материал легко склеивается и декорируется, что делает его хорошим выбором для прототипирования. Благодаря хорошей отделке поверхности АБС относительно легче создать хороший косметический внешний вид с точки зрения цвета и текстуры.
Преимущества АБС-пластика
Что относится к преимуществам АБС-пластика по сравнению с другими доступными пластиками?
Так почему же АБС является одним из наиболее часто используемых полимеров, особенно когда речь идет о продуктах, производимых методом литья пластика?
Как упоминалось ранее, химические, физические, механические и электрические свойства АБС-пластика придают ему уникальные характеристики. Его относительно низкая температура плавления и низкая температура перехода газа делают его простым в использовании материалом для литья пластмасс под давлением.
ABS можно легко сжижать и формовать в сложные формы с помощью методов литья пластмасс.
Его 100% возможность вторичной переработки позволяет плавить снова и снова и изменять форму без какого-либо химического разложения или горения.
ABS считается очень «безопасным в обращении» пластиком, поскольку он быстро остывает и затвердевает. Кроме того, им относительно легко манипулировать, красить и декорировать, что делает его предпочтительным выбором для продуктов, для которых требуется высококачественная отделка.
Его высокая ударопрочность, термостойкость и амортизация делают его предпочтительным выбором для изделий, требующих структуры, формы и прочности.
Легкий и устойчивый к царапинам, он становится хорошим выбором для автомобильных приборов. Поскольку здесь необходимо заменить металлы на легкий пластик с отличной отделкой, ABS работает как прекрасная альтернатива.
Наконец, его достаточно низкие производственные затраты делают его очень экономичным решением и выбором среди множества других термопластов, доступных на рынке.
Заключение
Термопласты служат разным целям в зависимости от их физических, химических, механических и электрических свойств. Выбор подходящего полимера для производства изделий из пластмасс требует глубокого понимания материала. АБС-пластик — это универсальный термопласт, который предлагает недорогую и качественную альтернативу другим материалам на рынке. Простота в использования, экономичность и уникальные свойства делают его популярным в различных отраслях.