Материал abs пластик что это
Что такое АБС пластик
Пластик АБС (ABS) – это продукт сополимеризации трех мономенов: акрилонитрила, бутадиена и стирола. Как и любой полимер, он состоит из макромолекул с чередующимися звеньями указанных мономеров. Химическую формулу АБС-пластика можно схематично представить в виде, представленном на рисунке 1.
Рис.1. Химическая структура АБС
С точки зрения химии, АБС пластик – это продукт сополимеризации указанных выше мономеров, обычно проходящей по привитой схеме в эмульсии. При этом полимерной матрицей является статсополимер стирола и акрилонитрила, а блоки бутадиена до 1 микрометра величиной распределены в матрице. Такая система предполагает возможность варьирования процентного соотношения мономерных звеньев в сополимере с возможностью таким образом изменять свойства последнего. Обычно в составе, материала, который в общем виде мы называем «АБС» количество акрилонитрила может быть от 15 до 35 процентов, бутадиена от 5 до 30, а стирола от 40 до 60 процентов.
Бутадиен, являющийся мономером для многих типов синтетических каучуков, придает АБС полимеру повышенную ударную прочность. При этом у него сохраняются высокие базовые физико-механические и тепловые характеристики, присущие стирольным пластикам. Это обуславливает очень высокую востребованность АБС.
Недостатком является то, что большинство марок рассматриваемого сополимера непрозрачны (существует прозрачная модификация — MABS). Производится АБС пластик обычно в гранулах, но встречается и порошкообразный материал. Наиболее известные торговые марки АБС полимера от разных производителей: Styrolux, Polylac, Starex, Terluran, Novodur.
Мировое производство пластика АБС оценивается примерно в 10 миллионов тонн полимера в год и постоянно растет. Средний ежегодный прирост его выпуска составляет 5-6 процентов. В 20 веке основным производителем АБС в мире были США, однако в последние годы вектор производства сменился в сторону Азии. Мировые лидеры по выпуску этого пластика – Тайвань, Япония и Южная Корея, которые производят около трех четвертей всего мирового АБС. В России его выпускают ОАО «Нижнекамскнефтехим» и ОАО «Пластик» (Узловая)
Характеристики ABS
Основными технологическими и химическими свойствами АБС-сополимера являются.
— Область температур переработки – от 200 до 260 градусов С.
— Влагопоглощение – от 0,2 до 0,4%.
— Плотность – около 1040 кг/куб. м.
— Технологическая усадка – от 0,4 до 0,7%.
— Хорошая химическая стойкость к сильным основаниям (щелочам), маслам и смазкам, солям и кислотам в растворах.
Главные физико-механические свойства АБС.
— Высокая твердость и ударная вязкость пластика.
— Хорошая термостойкость и устойчивость к низким и высоким (зависит от марки пластика) температурам.
— Очень высокая устойчивость к атмосферным и погодным явлениям.
— Невысокие электроизоляционные характеристики (хуже чем у полистирола).
— Низкая стойкость к ультрафиолету.
Важнейшие эксплуатационные свойства АБС сополимера.
— Стандартные марки АБС выдерживает кратковременно температуру до 100 градусов и длительно до 80 градусов С, теплостойкие марки – 130 (длительно – 100) градусов С.
— Изделия из АБС обладают глянцевой поверхностью.
— Вариативность механических характеристик а зависимости от мономерного состава АБС.
— Марки пластика подходят для нанесения покрытий гальваникой, металлизации под вакуумом.
— Хорошая способность к сварке.
Применение АБС пластика
ABS является одним из немногих материалов, которые неприхотливы в переработке. Изделия из этого пластика можно получать подавляющим большинством методов, принимая во внимание свойства каждой конкретной марки, главным образом текучесть (ПТР).
Литьем под давлением из ABS-пластика получают всевозможные изделия, в том числе из-за низкой усадки и хорошей размерной стабильности он хорошо подходит для точного литья. Типичные литьевые продукты, для получения которых применяется данный пластик:
— Автомобильная индустрия: интерьерные и экстерьерные компоненты из пластика, в том числе панели приборов, радиаторные решетки, колесные колпаки и т.д.
— Детали электроники и бытовой техники: корпуса телевизоров и прочих домашних приборов, телефонов, компьютеров и оргтехники, мониторов, металлизированные компоненты разнообразных устройств.
— Электротехнические изделия: корпуса электроинструмента, розетки и выключатели, конструкционные детали.
— Тара и упаковка: чемоданы, контейнеры, посуда, сосуды для жидкостей.
— Товары санитарно-технические: вентили, лейки, мойки, фитинги.
— Спортивный и прочий инвентарь.
С точки зрения экструзии пластмасс АБС главным образом перерабатывается в листы для их последующего применения в различных областях. Экструдированный листовой пластик применяют в дизайне, строительных материалах, рекламных конструкциях и т.п. Чаще всего полученные листы либо обрабатываются затем механически вручную или на различных станках (в том числе с последующей сваркой или склейкой), либо идут на серийную переработку методом пневмо- или вакуумформования (термоформования).
Рис.2. Нить для последующей 3D печати
В последние годы широкое распространение получила новая область применения АБС – 3D печать. Суть технологии заключается в том, что изначально из гранулированного пластика и мастербатча (концентрата красителя) получают калиброванную окрашенную нить в катушках. Затем нить используется для аддитивной трехмерной печати на специальных 3D-принтерах. Наряду с полилактидом (PLA) АБС, благодаря своим удачным свойствам, является одним из двух самых популярных пластиков для 3D печати.
Пластик АБС является хорошим материалом для получения модифицированных полимеров и композитов на его основе. Таким образом можно получить пластмассы с требуемыми свойствами. Например, для улучшения атмосферостойкости в состав АБС вводят насыщенные эластомеры. Прозрачности пластика добиваются при помощи добавления метилметакрилата. Альфаметилстирол в качестве аддитива расширяет рабочий диапазон вплоть до 130 градусов С. Известны композиции ABS с поливинилхлоридом (ПВХ), полибутилентерефталатом (ПБТ), полиамидами (ПА) и другими полимерными материалами. Однако чаще всего в технике и особенно в автопроме используют сплав АБС и поликарбоната (ПК-АБС), который имеет повышенную ударную прочность и стойкость к высокой температуре и химическим воздействиям.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
АБС-пластик (акрилонитрил бутадиен стирол)
АБС-пластик (акрилонитрил бутадиен стирол)
АБС-пластик (акрилонитрил бутадиен стирол) – ударопрочная техническая термопластическая смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (название пластика образовано из начальных букв наименований мономеров). Обозначения: ABS; сополимер акрилонитрила, стирола и бутадиена; АБС сополимер. Его химическая формула (C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z, а пропорции могут варьироваться в пределах 15 – 35% акрилонитрила, 5 – 30% бутадиена и 40 – 60% стирола. Ниже приведены химические формулы мономеров, из которых производится рассматриваемый пластик:
Гранулы АБС-пластика выглядят следующим образом:
Росту популярности и все более широкому распространению АБС-пластик обязан тому набору технических характеристик, которыми он обладает. Основными свойствами, влияющими на востребованность материала на рынке, являются:
Высокие показатели износостойкости и прочности в сочетании с эластичностью
Долговечность при условии эксплуатации без воздействия ультрафиолетовых лучей
Высокая сопротивляемость воздействию моющих средств и щелочных составов
Устойчивость к воздействию влаги, кислот, масел
В нормальных условиях материал не токсичен
В чистом виде имеет матовую поверхность желтоватого оттенка, но при помощи пигментных добавок может окрашиваться в любые цвета и становиться прозрачным
Легкость обработки различными методами (ручное шлифование, механическая полировка, химическое сглаживание и другое)
Высокая механическая прочность
С другой стороны, против такого количества значимых показателей выступает некоторое количество минусов материала:
Резкий, сильный запах плавящегося пластика
Сложность в использовании (для плавления необходима температура около 230°C)
Деформация по мере охлаждения (сжимание)
Расслаивание при неравномерном остывании изделия
Что касается химических свойств, то отмечается, что рассматриваемый материал растворяется в исключительном числе жидкостей: ацетон, бензол, анилин, эфир и анизол.
Далее рассмотрим основные химические происходящие в производственном цикле получения АБС-сополимера суспензионным методом.
Итак, полимеризация бутадиена-1,3 происходит с образованием латекса, в присутствии инициатора персульфата калия и эмульгатора (солей жирных кислот ряда С₁₀-С₁₆.)
Сополимеризация стирола и акрилонитрила протекает в суспензии в процесе прививанитя к полибутадиену в присутствии персульфата калия.
Далее осуществляется прививка сополимера стирола и акрилонитрила к полибутадиену. Готовый привитый сополимер акрилонитрилбутадиенстирола, химическая формула продукта реакции нарисована условно с упрощениями, для наглядности.
Процессы сополимеризации и полимеризации происходят в присутствии индикаторов: персульфатов и окислительно-восстановительных систем, в количестве от 0.1% до 0,5%. Эмульгаторов: солей жирных кислот и сульфокислот, от 1% до 3% при температуре 40-50ºС. В реакционную смесь добавляют регуляторы pH, регуляторы поверхностного натяжения, пеногасители (одноатомные спирты), регуляторы молекулярного веса (меркаптаны). Количество регуляторов зависит от заданных свойств полимера, условий полимеризации и колеблется от 0,1% до 0,5%.
Технологический процесс производства АБС сополимера эмульсионным методом состоит из трех этапов.
Первый этап включает в себя подготовку исходного сырья, полимеризацию бутадиена, отделение непрореагировавшего бутадиена. Во второй этап входит лишь процесс сополимеризации. В третий – высаживание сополимера из латекса, отжим и промывка сополимера, сушка сополимера.
Обратимся к схеме производства АБС-пластика:
1 – реактор полимеризации;
4 – отпарная колонна;
5 – промежуточная емкость;
6 – реактор полимеризации;
12 – сушилка с кипящим слоем.
В реактор полимеризации 1, представляющем собой автоклав, снабженный рубашкой, мешалкой и обратным холодильником 3, дозируется деминерализованная вода и при перемешивании добавляется эмульгатор, добавляется водный раствор инициатора и жидкий бутадиен. Производят нагрев реакционной смеси до 50ºС и выдерживают ее в течение 5-6 часов до 75%-го превращения.
В соответствии со второй стадией проводится сополимеризация акрилонитрила и прививание к полибутадиену, получение АБС-сополимера в виде суспензии:
Далее происходит осаждение суспензии сополимера, промывка и сушка.
Образовавшуюся тонкодисперсную суспензию сополимера подают в высадитель 9, в котором под действием коагулянтов (алюмокалиевых квасцов) при нагревании острым паром до температур 95ºС происходит разрушение латекса и выделение полимера, затем масса поступает на отжим в центрифугу 10, в которой одновременно производится промывка сополимера водой. Влажный сополимер высушивается потоком азота при 120ºС в сушилке 12 кипящим слоем до остаточной влажности не более 0,4%.
Также известен способ получения АБС-сополимеров, согласно которому стирол и акрилонитрил полимеризуют в присутствии предварительно полученного латекса каучука на основе полибутадиена с образованием привитого сополимера. Процесс прививки протекает в водно-эмульсионной среде в присутствии инициатора-персульфата калия и регулятора молекулярной массы трет-додецилмеркаптана (ТДДМ) при 50 ºС в атмосфере азота до 100%-ной конверсии. К концу процесса вводят антиоксидант фенольного типа для предотвращения окислительной деструкции при сушке. Латекс полученного привитого АБС-сополимера коагулируют добавлением водного раствора хлорида кальция (коагулянт), выделившийся привитой сополимер промывают водой и сушат.
Недостатками данного способа являются длительность процесса, связанная с проведением полимеризации при низких температурах (50 ºС) и доведением конверсии мономеров до 100% (известно, что именно при высокой конверсии, особенно выше 95%, процесс полимеризации стирола и акрилонитрила резко замедляется); неприятный запах полученного привитого АБС-сополимера при температурах переработки (> 180 ºС) или при повышенных температурах эксплуатации изготовленных из него изделий, что связано с использованием при полимеризации в качестве регулятора ММ ТДДМ. Остаточный ТДДМ, являющийся достаточно высокомолекулярным соединением, и его низкомолекулярные продукты присоединения после промывки и сушки остаются в полученном АБС-сополимере.
Известен также способ получения АБС-сополимеров сополимеризацией стирола и акрилонитрила в водно-эмульсионной среде в присутствии предварительно полученного латекса полибутадиенового каучука (полибутадиен или сополимер бутадиена со стиролом) под действием инициатора радикального типа в присутствии поверхностно-активных веществ и регулятора ММ-третичного бутилмеркаптана. Процесс сополимеризации проводят при 0-100 ºС, предпочтительно при 60 ºС, в отсутствии кислорода в течение 6,5 ч. Выход сополимера 80,3%. Полученный латекс привитого сополимера коагулируют разбавленным раствором Al2(SO4)3 при 92 o C, промывают водой при комнатной температуре и сушат.
Использование в процессе в качестве регулятора молекулярной массы третичного бутилмеркаптана, который достаточно летуч (температура кипения 64,2 o C), позволяет сравнительно легко удалить его из латекса при вакуумной обработке. Поэтому полученный АБС-сополимер имеет слабый запах (4,6 балла по десятибалльной шкале).
Недостатком процесса является низкий выход сополимера (80,3%), что обусловлено необходимостью проведения процесса при достаточно низкой температуре ввиду применения низкокипящего регулятора молекулярной массы.
Естественно, в зависимости от способов производства и назначения АБС-пластиков существует большое количество их маркировок. Так, компанией ПАО «СИБУР холдинг» представлены следующие маркировки рассматриваемого материала:
АБС Пластик что это такое и как его делают
Привет, возложу на себя ношу рассказать тебе об АБС пластиках, о их производстве, что это такое и нафиг оно нужно. И я не буду сравнивать, что лучше для печати на на 3Д принтере и какая марка стоит твоего внимания, а какая нет. Просто в общих планах, для тех кто будет когда-то писать как я курсовую работу по своей специальности в универе и тебе выпадет подобная тема. Ссылку на саму курсовую я скину в конце в ней до фига ошибок так что будь бдителен. (источник фото)
(*)- ABS пластик с добавлением метилметакрилата (основной компонент оргстекол) в следствии чего в начале абривиатуры добавилась буква M (methyl methacrylate) MABS довольно сильно распространен как филамент для 3D печати на двух экструзионных принтерах (способных печатать одновременно двумя типами пластика), нужен для получения прозрачных включений в структуре материала. [4] Требуется уточнить, что просто добавление метилметакрилатных включений в структуру модели затруднено, тем что метилметакрилат плохо приспособлен для обработки экструзией, а также не может создать монолитной структуры вследствие плохого слипания слоев метилметакрилата и абс пластика.
сам пример вставок напечатанных из MABS пластика (источник фото)
2. Получение АБС пластика
Сначала рассмотрим процесс получения с точки зрения химии, потом с точки зрения хим технологии.
Обычно АБС пластики получают суспензионным методом, и по этому мы его и рассмотрим.
Все начинается с полимеризации бутадиена 1,3, в присутствии инициатора персульфата калия, и эмульгатора (солей жирных кислот ряда С₁₀-С₁₆.)
Далее полученный латекс перекачивается в другую емкость в котором будет проходить три основные реакции сополимеризация акрилонитрила и стирола:
причем сополимеризация происходит уже «пришившись» к цепочке бутадиена и по итогу это должно примерно выглядеть так.
То что я нарисовал выше, это фантазии на тему: как выглядит готовый АБС сополимер, в реальности все несколько сложней ( хотя в этой огромной хреновине и так без 100 грамм не разберешься)
В итоге с реактора сгружают мелкую суспензию АБС сополимера промывают раствором перекиси и далее на переработку.
3. Технология производства АБС пластика.
Технологический процесс производства АБС сополимера эмульсионным методом состоит из 3х этапов:
1) Подготовка исходного сырья
2) Полимеризация бутадиена
3) Отделение непрореагировавшего бутадиена
4) Процесс сополимеризации
5) Высаживание сополимера из латекса
6) Отжим и промывка сополимера
7) Сушка сополимера
4. А ТЕПЕРЬ ПО ПОДРОБНЕЙ
Далее пойдет информация довольно тяжелая для восприятия, но если ты прям совсем прожженный технарь то это для тебя.
1 – реактор полимеризации; 2,7,8 – мерники; 3 – холодильник; 4 – отпарная колонна; 5 – промежуточная емкость; 6 – реактор полимеризации; 9 – высадитель; 10 – центрифуга; 11 – ловушка; 12 – сушилка с кипящим слоем.
Стадия 1, получение бутадиенового латекса:
Стадия 2, сополимеризация акрилонитрила и прививание их к полибутадиену, получение АБС-сополимера в виде суспензии:
Стадия 3, осаждение суспензии сополимера, промывка и сушка:
Недостатки: Длительность процесса, связанная с проведением полимеризации при низких температурах (50 C) и доведением конверсии мономеров до 100%. (Как известно, именно при высокой конверсии, особенно выше 95%, процесс полимеризации стирола и акрилонитрила резко замедляется). Неприятный запах полученного привитого АБС-сополимера при температурах переработки (> 180 C) или при повышенных температурах эксплуатации изготовленных из него изделий, что связано с использованием при полимеризации в качестве регулятора ММ ТДДМ. Остаточный ТДДМ, являющийся достаточно высокомолекулярным соединением, и его низкомолекулярные продукты присоединения после промывки и сушки остаются в полученном АБС-сополимере. При нормальных температурах сополимер имеет сравнительно слабый запах, но при повышенных температурах эксплуатации полученных из АБС- сополимера изделий, а особенно при температурах переработки (> 180 C), сополимер имеет сильный неприятный запах.
Использование в процессе в качестве регулятора молекулярной массы третичного бутилмеркаптана, который достаточно летуч (температура кипения 64,2 C), позволяет сравнительно легко удалить его из латекса при вакуумной обработке. Поэтому полученный АБС-сополимер имеет слабый запах (4,6 балла по десятибалльной шкале; образцы для испытаний запрессованы при 180 C и ориентированы в двух направлениях).
Недостатком процесса является низкий выход сополимера (80,3%), что обусловлено необходимостью проведения процесса при достаточно низкой температуре (60C) ввиду применения низкокипящего регулятора молекулярной массы.
6. Основная проблема производства АБС пластика и почему его промывают пергидролью
7.
Источники
ну самый главный источник тут мой курсач (тык)
а он собственно был создан на основе следующих источников:
Справочник по пластическим массам: том первый под редакцией:Катаева В.М. Попова Б.И., Сажина Б.И. Издание второе переработанное и дополненное. Москва: издательство”Химия” 1975 год 111с
Ударопрочные пластики/ Бакнелл К.Б. Ленинград: Химия, 1981, 87-89c.
Основные начала органической химии/ Чичибабин А. Е.,Москва., издание Государственное научно-техн. издание хим. литературы, 1963 Год, 324-326c
Патент №2 160 286 Российская федерация, МКП C08F 279/04 (2006.01) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛОНИТРИЛБУТАДИЕНСТИРОЛЬНЫХ СОПОЛИМЕРОВ: №99121746/04 : Заявл: 1999.10.15, Опубликовано: 2000.12.10/Рупышев В.Г. Клепцова Л.Г. Барболина Л.М. Иванова Т.Л. Шпитальник Ф.П. Григоров И.В. Голубцева Р.И.
Химический энциклопедический словарь, Москва.: Советская энциклопедия, 1983, с. 196, с. 406
Патент № 2044008 Российская Федерация МКП C08 L55/02 (2006.01) Крупнотоннажное производство АБС пластика: №506726/05, заявл. 22,09,1998 опубликованно 20,09,1995. ДЕДЕКЕР Марк Н.
Все об ABS-пластике. Свойства и характеристики
Такой материал, как abs-пластик, является довольно популярным и востребованным в производстве многих электронных приборов и техники. При этом в отличие от пластмассы данный материал владеет более высокими эксплуатационными показателями, что объясняется его повышенной стойкостью к механическим повреждениям и защищенностью от факторов внешней среды. Чем же так актуален abs-пластик, и в чем его преимущества?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ABS пластик (Акрилонитрилбутадиенстирол) — ударопрочная техническая термопластическая смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (название пластика образовано из начальных букв наименований мономеров).
Благодаря сочетанию бутадиена и акрилонитрильных материалов со стиролом пластик листовой abs обладает высокими свойствами прочности и эластичности. Таким образом, он может выплавляться в наиболее сложные формы и при этом не терять своих эксплуатационных показателей. Поэтому abs-пластик является одним из самых применяемых в производстве и хозяйстве материалов. Кстати, в промышленности он встречается в виде однородных гранул. На их основе компании и фирмы производят различные композиты, относящиеся к классу специальных полимеров.
СВОЙСТВА
Термические, оптические, механические свойства АБС-пластика_ твёрдый, вязкий при температуре до 40°С, обладает ограниченной устойчивостью против атмосферных воздействий, незначительным водопоглощением. Обычный АБС-пластик выдерживает кратковременный нагрев до 90 — 100 оС, т.н. «теплостойкий АБС-пластик» — до 110 — 130 оС.
Максимальная температура длительной эксплуатации: 75 — 80 оС (теплостойкие марки: до 90 — 100 оС). Дает блестящую поверхность (имеются специальные марки с повышенным и пониженным блеском).
Обладает высокой стойкостью к ударным нагрузкам по сравнению с полистиролом общего назначения (GPPS), ударопрочным полистиролом (HIPS) и другими сополимерами стирола. Износостоек. Механические свойства меняются в широких пределах в зависимости от состава сополимера.
Среди основных минусов данного материала стоит отметить его невысокую устойчивость к воздействию солнечных лучей, что может привести разве что к обесцвечиванию поверхности. Также в отличие от полистирола такой пластик имеет невысокие электроизоляционные свойства. Однако наличие этих недостатков не помешало ему уверенно занять лидирующие позиции в списке полимерных материалов для производства различных пластиковых изделий.
СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ
По прочности изделиям из пластика ABS нет равных, в подтверждение этому стали результаты испытаний на промышленном предприятии AEROKLAS. С одинаковой высоты на изделия из ABS пластика и стеклопластика был брошен один и тот же тяжелый груз. Результат оказался удивительным: стеклопластик тут же разбился в дребезги, а ABS пластик лишь деформировался, после чего поверхность даже частично вернулась в первоначальную форму.
Грибок стопы и грибок ногтевой пластины являются болезнями с самым большим процентом рецидивов. Поэтому своевременная диагностика симптомов микоза и онихомикоза поможет избежать ухудшения.
Один из самых частых вопросов в уходе за обувью это можно ли постирать кеды в домашних условиях без риска испортить их внешний вид? Можно ли стирать кеды в стиральной машине?
На данный момент педиатры разделились на два разных лагеря: тех кто ЗА стерилизацию бутылочек и сосок для маленьких детей и те кто настаивает что это не так необходимо.