Абс в строительстве 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
Разностороннее применение листового пластика АБС
Свойства листового пластика АВС
АВС – аббревиатура сложного для восприятия названия акрилонитрилбутадиенстирол Он, по своей сути, представляет собой композитную термостатическую смолу на основе трехкомпонентного сополимера. Составляющие могут браться в различных пропорциях, что обуславливает требуемые физические показатели той или иной модификации АБС.
Основные свойства АБС-пластика:
Применение листового пластика АБС
Одним словом, АБС пластик применяется практически повсюду. Для того чтобы пластик отвечал всем требованиям того или иного производства, он выпускается в различных модификациях.
Модификации ABS пластика, их свойства и применение
Двухслойный пластик АБС
Этот материал нередко называют сантехническим – он широко применяется при изготовлении ванн, душевых кабин, раковин. Из него делают покрытие для мебели и декоративные элементы для нее, кухонные столешницы.
Листы TПУ-AБС могут выпускаться в двух- или трехслойном исполнении, с глянцевой или матовой поверхностью, с различным фактурным ее рисунком.
Обработка листового АБС
Листы АБС обладают отменными технологическими качествами – они легко поддаются практически любому виду обработки.
Клееные швы практически полностью полимеризуются, создавая монолитную структуру с высокими прочностными характеристиками.
Технология формовки абс-пластика настолько простая, что ее нередко применяют даже в домашних условиях, используя в качестве вакуумного насоса обычный бытовой пылесос. Именно поэтому листы АБС-пластика так востребованы не только крупными промышленными производителями, но и предприятиями малого бизнеса и народными умельцами.
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: преимущества, применение и многое другое
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:
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:
Химические свойства АБС-пластика:
Ниже приведены некоторые важные химические свойства термопласта АБС:
Механические свойства АБС-пластика:
Электрические свойства АБС-пластика:
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:
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 конкретного применения 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.