АБС-пластик (акрилонитрилбутадиеновый пластик)

АБС-пластик (акрилонитрилбутадиеновый пластик) – термопластичный аморфный тройной сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, название которого образовано из начальных букв наименований мономеров. Продукт привитой сополимеризации стирола с акрилонитрилом и бутадиеновым каучуком, получаемый эмульсионной сополимеризацией стирола с акрилонитрилом в присутствии латекса каучука. Сочетание акрилонитрильных и бутадиеновых звеньев с фрагментами стирола обеспечивает АБС-пластику эластичность и необходимую ударопрочность, что делает его одним из самых востребованных пластиков для производства сложных формованных изделий с высокой степенью вытяжки. АБС-пластик выпускается стабилизированным в виде белых гранул или порошка.

Обычное обозначение акрилонитрилбутадиенового пластика на российском рынке – АБС-пластик, но могут встречаться и другие названия: АБС-сополимер, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, АБС, ABS.

В условном обозначении марок АБС-пластика первые две цифры означают величину ударной вязкости по Изоду, следующие две – показатель текучести расплава, буква в конце марки указывает на метод переработки или на особые свойства.

Пример условного обозначения АБС-пластика с ударной вязкостью 8 кДж/м2, показателем текучести расплава – 9 г/10 мин, с повышенной теплостойкостью: АБС-0809Т.

На основе АБС-пластика, производятся различные композиции, относящиеся к специальным полимерам.

 Перечень основных АБС-пластиков:

ASA-пластик WR-9100

ASA-пластик WR-9120

ASA-пластик WR-9160

ASA-пластик WR-9730

АБС-ОМ-2020-30

АБС-пластик 0809-30

АБС-пластик 0809М

АБС-пластик 1030-30

АБС-пластик 1030-31

АБС-пластик 1106-30 высшего сорта

АБС-пластик 1106М-30

АБС-пластик 1106М-31

АБС-пластик 1530-30

АБС-пластик 2020-30 высшего сорта

АБС-пластик 2020-31 высшего сорта

АБС-пластик 2020-32

АБС-пластик 2020-60

АБС-пластик 2802-30 высшего сорта

АБС-пластик EG-0763

АБС-пластик ES-0163

АБС-пластик HF-0660I

АБС-пластик HF-0680

АБС-пластик HG-0760

АБС-пластик HG-0760AT

АБС-пластик HG-0760GP

АБС-пластик MP-0160

АБС-пластик MP-0160R

АБС-пластик MP-0660I

АБС-пластик PT-0170M

АБС-пластик PT-0175

АБС-пластик QHF-0140

АБС-пластик QSD-0150

АБС-пластик QSD-0170

АБС-пластик QSD-0180

АБС-пластик SD-0150

АБС-пластик SD-0160

АБС-пластик SD-0170

АБС-пластик SV-0167

АБС-пластик АБС-С

Композиционный материал АБС/ПК Дискар-Л

Композиционный материал АБС/ПК Дискар-СЛ

Композиционный материал АБС/ПК Дискар-Э

 Свойства: АБС-пластик – ударопрочный материал, относящийся к инженерным пластикам. Обладает более высокой стойкостью к ударным нагрузкам по сравнению с полистиролом общего назначения, ударопрочным полистиролом и другими сополимерами стирола. Превосходит их по механической прочности и жесткости. Износостоек. Выдерживает кратковременный нагрев до 90-100 °С. Максимальная температура длительной эксплуатации: 75 – 80 °С. АБС-пластик пригоден для нанесения гальванического покрытия, для вакуумной металлизации, а также для пайки контактов. Хорошо сваривается. Рекомендуется для точного литья. Имеет высокую размерную стабильность. Дает блестящую поверхность. Имеются специальные марки с повышенным и пониженным блеском. Стоек к щелочам, смазочным маслам, растворам неорганических солей и кислот, углеводородам, жирам, бензину. Растворяется в ацетоне, эфире, бензоле, этилхлориде, этиленхлориде, анилине, анизоле. Не стоек к ультрафиолетовому излучению. Характеризуется ограниченной устойчивостью против атмосферных воздействий и пониженными электроизоляционными свойствами по сравнению с полистиролом общего назначения и ударопрочным полистиролом.

 Физико-механические свойства АБС-пластика.

Плотность: 1,02-1,08 г/см3.

Прочность при растяжении: 35-50 МПа.

Прочность при изгибе: 50-87 МПа.

Прочность при сжатии: 46-80 МПа.

Относительное удлинение: 10-25 %.

Усадка (при изготовлении изделий): 0,4-0,7 %.

Влагопоглощение: 0,2-0,4 %.

Модуль упругости при растяжении при 23 оС: 1700 - 2930 МПа

Ударная вязкость по Шарли (с надрезом): 10-30 кДж/м2.

Твердость по Бринеллю: 90-150 МПа.

Теплостойкость по Мартенсу: 86-96 °С.

Температура размягчения: 90-105 °С.

Максимальная температура длительной эксплуатации: 75-80 °С.

Диапазон технологических температур: 200-260 °С.

Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц: 2,4-5,0.

Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц: (3-7)·10-4.

Удельное объемное электрическое сопротивление: 5·1013 Ом/м.

Электрическая прочность: 12-15 МВ/м.

Температура самовоспламенения: 395 °С.

 Свойства АБС-пластика можно изменять в широких пределах посредством модификации исходного материала. Так, например, повышение атмосферостойкости достигается заменой бутадиена на насыщенные эластомеры. Прозрачную модификацию АБС-пластика можно получить, используя четвертый мономер – метилметакрилат. Теплостойкий АБС-пластик с максимальной температурой эксплуатации до 90-100 °С и возможностью кратковременного нагрева до 110-130 °С содержит четвертый мономер – альфаметилстирол или N-фенилмалеинимид.

 На основе АБС-пластика создаются композиционные полимерные материалы, имеющие улучшенные эксплуатационные характеристики по сравнению с собственно АБС-пластиком. Наиболее известные из них:

1. Композит АБС/ПК.

Другие обозначения: ABS+PC, ABS/PC, PC/ABS.

Ударопрочный аморфный материал. Имеет большую теплостойкость, чем АБС-пластик, которая повышается при увеличении содержании поликарбоната. Выдерживает кратковременный нагрев без нагружения до 130-145 °С, с нагружением до 100-110 °С (стеклонаполненные марки до 130-140 °С). Максимальная температура длительной эксплуатации: 60-95 °С. Температура хрупкости: -50 °С. Повышение содержания поликарбоната увеличивает ударопрочность и морозостойкость. Композит АБС/ПК имеет хорошую химическую стойкость. Стоек к спиртам, воде, растворам солей и маслам. Может растрескиваться при действии щелочей, алифатических углеводородов, хлорированных углеводородов. Лучше перерабатывается по сравнению с поликарбонатом. Имеет высокую размерную стабильность. Рекомендуется для точного литья. Отличается малым короблением. Хорошо сваривается трением, горячей плитой, ультразвуком.

2. Композит АБС/ПВХ.

Другие обозначения: ABS+PVC, PVC + ABS, ABS/PVC, PVC/ABS. Смесь АБС-пластика и поливинилхлорида представляет собой аморфный ударопрочный материал. Выдерживает кратковременный нагрев до 90-97 °С. Композит АБС/ПВХ имеет большую атмосферостойкость, чем AБС. Стоек к старению. Хорошо перерабатывается.

3. Композит АБС/ПБТ.

Другие обозначения: ABS+PBT, ABS/PBT, PBT/ABS.

Смесь АБС-пластика и полибутилентерефталата – жесткий, ударопрочный аморфный или кристаллизующийся материал. Отличается высокой размерной стабильностью при повышенных температурах. Повышение содержания полибутилентерефталата увеличивает теплостойкость. Выдерживает кратковременный нагрев при нагружении до 85-150 °С (для стеклонаполненных марок – до 150-200 °С). Имеет хорошие диэлектрические свойства и высокую химическую стойкость. Устойчив к алифатическим углеводородам, бензину, маслам и смазкам, разбавленным кислотам и щелочам, детергентам. Хорошо перерабатывается. Повышение содержания АБС снижает усадку и увеличивает размерную точность.

4. Композит АБС/ПА.

Другие обозначения: ABS/PA, ABS/PA, PA/ABS.

Смесь АБС-пластика и полиамида – ударопрочный аморфный или кристаллизующийся материал. В основном выпускается смесь АБС+ПА6. Смесь АБС+ПА6 выдерживает температуру кратковременно до 180 °С, АБС+ПА66 – до 250 °С. Температура длительной эксплуатации смеси АБС+ПА6 без ударных нагрузок до 80-110 °С; с ударными нагрузками – до 60-65 °С. Повышение содержания полиамида увеличивает ударопрочность. Имеет высокую износостойкость. Отличается низкой плотностью по сравнению с АБС+ПБТ, AБС+ПК. Характеризуется хорошими диэлектрическими свойствами. Имеет хорошую химическую стойкость. Стоек к растрескиванию. Имеет хорошую перерабатываемость, хорошо воспроизводит текстуру. Характеризуется высоким качеством спаев: высокая прочность, невидимые линии спая. Усадка меньше, чем у ПА. Имеет лучшую размерную стабильность по сравнению с ПА6.

5. Композиты АБС-пластика и эластомеров. Взятые в различных соотношениях термопластичные эластомеры (термополиуретан, термопластэластомеры) и АБС-пластик образуют сплавы, которые имеют хорошие свойства, недостижимые для отдельно взятых полимеров. Соэкструзия АБС с термопластичными эластомерами удорожает материал, но повышает его атмосферо- и морозостойкость, жесткость и стойкость к действию окислителей и алифатических углеводородов.

 Применениe: АБС-пластик обладает оптимальным сочетанием эластичности и ударопрочности, что в сочетании с отличной размерной стабильностью делает его одним из самых востребованных пластиков для производства сложных формованных изделий с высокой степенью вытяжки и точности изготовления. Области применения АБС-пластика обусловлены комплексом уникальных свойств, которые позволяют использовать его в тех деталях, где ранее нельзя было обойтись без применения цветных металлов, реактопластов и резин, керамики, бетона или дерева.

 АБС-пластик перерабатывается всеми известными способами, но наибольшее применение находит переработка АБС-пластика литьем под давлением и экструзией (вследствие повышенной вязкости расплава необходимо применять более высокие температуры и напряжения, чем при переработке ударопрочного полистирола, перед переработкой АБС-пластик рекомендуется сушить). Хладотекучесть пластика позволяет также формовать его при высоких давлениях ниже температуры стеклования. В производстве изделий из АБС-пластика применяют тиснение, печатание и гальванизацию поверхности. Его используют также как наполнитель, повышающий ударопрочность и улучшающий перерабатываемость композиций на основе поливинилхлорида, поликарбонатов, полистирола.

В России широкое распространение получили следующие типы специализации переработки АБС-пластика: применение непосредственно АБС-грануляра и композиций на основе АБС-пластика и изготовление листов толщиной от 1 до 7 мм для изготовления изделий технического назначения. Кроме того, применяется вспенивание АБС-пластика (при этом плотность снижается обычно на 25-40%) или наполнение его высокодисперсными веществами.

 Обобщенное применение АБС-пластика дает следующую картину. Из АБС-пластика изготавливаются:

детали интерьера и экстерьера автомобиля, включая крупногабаритные корпусные детали;

панели приборов и другие детали салона;

решетки радиатора автомобиля;

колпаки автомобильных колес;

корпусные детали, работающие в помещении: корпуса телевизоров, радиоприемников, магнитофонов, видеомагнитофонов, пылесосов, кофеварок, пультов управления, телефонов, факсовых аппаратов, компьютеров, мониторов, принтеров, калькуляторов, другой бытовой и оргтехники;

металлизированные детали бытовой техники и оргтехники;

конструкционные детали электротехнического назначения;

выключатели, переключатели;

корпуса электроинструмента;

канцелярские изделия;

настольные принадлежности;

игрушки;

детские конструкторы;

чемоданы; контейнеры;

дверные ручки;

металлизированные сантехнические изделия: вентили, душевые рассекатели, мойки, поддоны, сливные бачки;

металлизированные украшения;

мебельную фурнитуру;

фитинги;

детали медицинского оборудования и медицинские принадлежности;

смарт-карты.

 В переложение на различные отрасли народного хозяйства применение АБС-пластика выглядит следующим образом.

В автомобильной промышленности на основе АБС-пластика и его композиций производятся детали интерьера и экстерьера автомобиля. Сюда относятся панели, каркасы, щитки панели приборов, обрамление окон, облицовка дверей и другие детали салона, решетки радиатора, колпаки колес, корпуса фонарей и наружных зеркал, горловина воздухозаборника, облицовка дверей, бампер.Относительно широкое применение в автомобильной промышленности нашла композиция на основе АБС-пластика – АБС/ПК.

В приборостроении АБС-пластик применяют как конструкционный материал для изготовления корпусов электроприборов, электроинструментов, аккумуляторов. При этом можно отдельно выделить использование АБС-плавстика для производства корпусных деталей электроприборов, работающих в помещении. Сюда можно отнести корпуса таких приборов, как телевизоров, радиоприемников, магнитофонов, видеомагнитофонов, пылесосов, кофеварок, пультов управления, телефонов, факсовых аппаратов, компьютеров, мониторов, принтеров, калькуляторов, другой бытовой и оргтехники. Также на основе АБС-пластика могут быть изготовлены части электрических и электронных приборов: гибкие диски CD-ROM, вставки DVD .АБС-пластик широко применяется для изготовления деталей холодильников.

В производстве ТНП АБС-пластик применяется для производства таких видов товаров народного потребления, как: хозяйственные товары для домашнего обихода – товары для ванной и туалетной комнаты, садово–огородный инвентарь; спортивные товары – шлемы, щиты; детские товары и игрушки, включая детские конструкторы; настольные канцелярские принадлежности.

В пищевой промышленности АБС-пластик находит применение в качестве посуды для питания на воздушном, железнодорожном и водном транспорте: чашки, тарелки, боксы изготавливаемые из марок АБС-пластика, разрешенных к использованию с горячими пищевыми продуктами.

Кроме того на основе АБС-пластика изготавливаются дорожные знаки, элементы часовых механизмов, оптические инструменты. В медицине АБС-пластик используется для производства деталей медицинского оборудования, медицинских чемоданов. Также АБС-пластик применяется при изготовлении профилей для торгового оборудования. В мебельной промышленности АБС-пластик и композиции на его основе применяются для производства мебельной фурнитуры.