Все об ABS-пластике. Свойства и характеристики. Пластик abs что это?

ABS означает акрилонитрил-бутадиен-стирол. Это второй по распространенности материал для 3D-печати, сразу после более современного и простого в использовании PLA.

АБС-пластик: что это такое, как его делают, для чего применяют?

Вы хотите знать все об ABS.пластикЧто это такое и чем оно полезно — вы здесь! Мы рассмотрим сильные и слабые стороны материала, а также способы его применения. Мы знаем технологию характеристиками и узнайте, из чего он сделан.

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС или ABS) — это ударопрочный полимер с химической формулой ((C8H8)x-(C4H6)y-(C3H3N)z). Это термическипластичнтермически стабильная и легко перерабатываемая смола. Это сополимер (состоящий из нескольких типов мономеров) акрилонитрила с бутадиеном и стиролом. Три органических вещества связаны между собой, образуя длинную цепь с прочными связями. Соотношение следующее:

• стирол – 40-60%,
• бутадиен – 5-30%,
• акрилонитрил – 15-35%.

В результате длинная цепь полибутадиена разбавляется более короткими цепями. Аббревиатура ABS состоит из первых букв названий этих мономеров.

Характеристики АБС, преимущества и недостатки пластика

ABS прочнее обычного полистирола. Акрилонитрил придает устойчивость к химическим веществам, повышает твердость, жесткость и усталостную прочность. Стирол придает пластику гладкая поверхность, облегчающая работу. А полибутадиен предлагает пластичнПолибутадиен обеспечивает прочность, термостойкость и высокую долговечность.

Физико-механические свойства сильно различаются. Они зависят от метода производства и состава. Наиболее важные физические свойства ABS-.пластика видны из таблицы.

Значение	Значение
Плотность	0,9-1,53 г/см 3
Теплопроводность	0,1 Вт/мК
Сжигание	класс B1
Удельное электрическое сопротивление	5×10 13 Ом/м
Коэффициент линейного теплового расширения	12×10 5 K -1
Прочность на сжатие	46-80 МПа
Удлинение при разрыве	1-3%
Ударная прочность	80-100 кДж/м 2

ABS устойчив к воздействию концентрированных соляной и фосфорной кислот, щелочей, растворов кислот, масел и неорганических солей. Он подходит для широкого диапазона температур от минус 40°C до +90°C. Модифицированные сорта выдерживают кратковременный нагрев до 110-113 градусов.

По химическому составу АБС можно разделить на две группы:

• стандартный пластик,
• композитные полимеры.

Преимущества материала

Сильно воспламеняется, растворим в ацетоне, эфирах, дихлорэтане, этилацетате. Обладает низкой устойчивостью к хлорированным растворителям, альдегидам и спиртам.

При сгорании полимер выделяет окись углерода и цианид HCN.

В чистом виде пластик Имеет желтоватую матовую поверхность. С помощью дополнительных пигментов его можно окрасить в любой желаемый цвет. Также доступны прозрачные версии.

• легко окрашивается в различные цвета;
• не токсичен (в обычных условиях);
• стоек к моющим средствам, щелочам;
• долговечен;
• влагостоек;
• не вступает в химическую реакцию с большинством кислот.

По сравнению с другими пластиками, ABS имеет много преимуществ:

• устойчив к агрессивному химическому воздействию и ударным нагрузкам,
• переносит нагрев,
• обладает ровной блестящей поверхностью.

АБС легко обрабатывается, подлежит переработке и многократному использованию. Его можно сверлить, пилить, точить и фрезеровать. Пластик можно химически склеивать с аналогичными материалами.

На его свойства Процесс производства оказывает влияние. Высокотемпературное формование повышает блеск и термостойкость. А более высокая прочность достигается за счет более мягкого процесса формовки.

Недостатки АБС

При всех своих преимуществах этот материал имеет и свои недостатки. Это ограничивает возможные области применения, хотя производители ищут альтернативы. Он теряет свой цвет на солнце, теряет часть своего свойства.

слабые места материала:

• отсутствие электромагнитного экранирования,
• низкая электроизоляция,
• недостаточная атмосфероустойчивость.

Из чего состоит АБС-пластик, и как его делают?

Материал выпускается в виде гранул (для литья) и отдельных плит. пластин, Материал выпускается в виде заготовок, которые могут использоваться как заготовки для различных компонентов или как готовый продукт.

Этот процесс считается энергоемким. Для производства 1 кг требуется 26,48 кВт/ч электроэнергии. Ежегодно в мире производится 8 миллионов тонн.

Основным источником сырья является нефть. На каждый килограмм АБС используется два килограмма натурального сырья.

• Акрилонитрил (C₃H₃N). Органическое соединение (цианистый винил). Его производят из аммиака и пропилена.
• Бутадиен (C₄H₆)– высокоактивный углеводород. Его получают из фракции С4 методом парового крекинга.
• Стирол (C₈H₈). Его производят путем дегидрирования этилбензола.

Прочный материал производится во многих странах. Ведущими странами являются Китай, Япония и Тайвань. Российские АБС производятся компаниями «Караон» (Дзержинск, Нижегородская область) и «Пластик» (Узловая, Тульская область).

Суть технологии заключается в совместной полимеризации отдельных компонентов. Это приводит к созданию высокомолекулярных составов со специфической структурой. Существует несколько методов производства, но особенно популярны два.

Сополимеризация в массе

Процесс осуществляется в несколько этапов:

• Первичная подготовка сырья и реагентов.
• Каскадная реакторная полимеризация.
• Удаление непрореагировавших мономеров, остатков растворителя.
• Гранулирование.
• Складирование, упаковка.

Эмульсионная сополимеризация АБС

Процесс также осуществляется в несколько этапов. Сначала в полибутадиеновую эмульсию добавляют стирол и акрилонитрил. Для этого их смешивают, а затем нагревают. Затем добавляются специальные добавки для активации полимеризации.

Затем суспензию фильтруют и дегазируют. Последний этап — сушка и упаковка.

Тепловые, оптические, механические свойства АБС-пластикаТвердый, вязкий при температуре до 40°C, ограниченная атмосферостойкость, низкое водопоглощение. Обычные ABS-.пластик выдерживает кратковременный нагрев до 90 — 100 оС, так называемый термостойкий ABS-.пластик» — до 110 — 130 оС.

Виды материала

В соответствии с химической структурой пластик ABS подразделяется на 2 основные группы: Композитные полимеры и сополимеры. Последний тип производится в стабилизированном виде и часто используется в качестве основы для технических изделий. Сополимер используется в производстве корпусов для бытовой техники, промышленного оборудования и компрессионных машин.

Композитный пластик АБС/ПБТ отличается характеристиками и затраты. Он обладает высокой стабильностью размеров, морозоустойчив и не боится высоких температур. Это сырье является хорошим диэлектриком и обладает высокой химической стойкостью. Материал подходит для точного литья, хорошо поддается сварке и обработке.

Существуют и другие композитные полимеры:

• смесь пластика АБС и полиамида — ABS/PA;
• смесь данного материала с поливинилхлоридом — ABS/PVC;
• композит ABS/PC.

Производители, цены

Следующие страны являются мировыми лидерами в производстве полимерного материала ABS. Крупные производители контролируют около 2/3 продаж. АБС пластика. Наиболее известными компаниями, специализирующимися на производстве этого материала, являются:

1. тайваньские Chi Mei, Formosa;
2. японский бренд Thechno Polimer;
3. корейская компания LG Chem.

Передовой полимерный материал также производится в Германии, России, США и других странах.

Нестабильный курс доллара стал основной причиной роста цен. АБС пластика. Кроме того, спрос на полимерный материал растет, что также влияет на его цену. Стоимость 1 м2 листа пластика Лист ABS зависит от толщины листа, страны происхождения и дополнительных полимерных добавок. характеристик.

Виды изделий из АБС пластика

Акрилонитрил-бутадиен-стирол используется в различных отраслях: Автомобилестроение, приборостроение, пищевая промышленность, машиностроение. Легкий и прочный материал подходит для производства различных потребительских товаров. К таким продуктам относятся:

• посуда и контейнеры;
• канцелярские принадлежности;
• детские игрушки;
• спортивные товары;
• садово-огородный инвентарь.

Сейчас АБС пластик Он заменяет дерево, бетон и цветные металлы. Он используется для производства электроприборов и для деталей экстерьера и интерьера автомобилей. Материал служит основой для корпусов различных бытовых приборов. Часто этот полимер используется в производстве деталей медицинского, торгового оборудования и мебельной фурнитуры. Он используется в качестве основы для элементов часовых механизмов, смарт-карт, оптических приборов и некоторых сантехнических изделий (вентили, ванны, душевые лейки).

Композитный пластик АБС/ПБТ отличается характеристиками и затраты. Он обладает высокой стабильностью размеров, морозоустойчив и не боится высоких температур. Это сырье является хорошим диэлектриком и обладает высокой химической стойкостью. Материал подходит для точного литья, хорошо поддается сварке и обработке.

Сравнение с другими видами пластика

Акрилонитрил-акрилат-стирол (ASA) обладает механическими и термическими свойствами высокой прочности и высокой эластичности. характеристикам очень похож на ABS, имеет те же характеристики безопасности, но более устойчив к УФ-излучению, поэтому его можно использовать на открытом воздухе. ASA не так легко печатать, как ABS, но все же имеет тенденцию деформироваться меньше, чем стандартный ABS, что приближает его к ABS. по характеристикам именно к ABSPlus.

Если вам необходимо определенное механическое преимущество при печати и свойства ABS+, то пластик PETG может стать отличной заменой, так как он более безопасен и прост в печати. Однако PETG также менее термостойкий, чем ABS+. Поэтому, если для ваших отпечатков важна устойчивость к высоким температурам, лучшим выбором будет ABS+.

PLA в настоящее время является, пожалуй, самым распространенным и популярным материалом для 3D-печати и доступен в очень широком диапазоне цветов и типов. Печать PLA проста и точна и намного безопаснее, чем печать с помощью пластикоЭто также намного безопаснее, чем печать материалами на основе стирола. Однако есть один недостаток: детали, изготовленные из PLA, обладают меньшей ударопрочностью и теплостойкостью, чем детали, изготовленные из нити ABS+.

Подводя итоги

Если для 3D-печати требуются особые механические и термические свойства свойств, которые может дать пластик ABS, т.е. высокая ударная прочность и термостойкость, то лучшим решением будет пластик ABS+. Он полностью заменит стандартный материал, улучшив при этом качество печати за счет уменьшения искажений и кривизны.

Однако помните, что и ABS, и ABS+ следует печатать с осторожностью. Поэтому старайтесь печатать на этих материалах в хорошо проветриваемом помещении, чтобы избежать вдыхания вредных испарений.