Хотите знать все про АБС-пластик: что это такое, и зачем он нужен – вам сюда! Мы рассмотрим сильные и слабые стороны материала, сферы его использования. Познакомимся с техническими характеристиками и узнаем, из чего он состоит.

Содержание скрыть
1. Характеристики АБС, преимущества и недостатки пластика
2. Из чего состоит АБС-пластик, и как его делают?
3. Где используют АБС?

Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС или ABS) – ударопрочный полимер с химической формулой ((C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z). Это термопластичная смола, которая легко поддается повторной переработке. Она представляет собой сополимер (веществ, состоящих из нескольких видов мономеров) акрилонитрила с бутадиеном и стиролом. Три органических вещества объединены в одну длинную цепь с прочными связями. Соотношение следующее:

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

В результате образуется длинная цепь полибутадиена, разбавленная более короткими цепями. Аббревиатура АБС создана из первых букв названий этих мономеров.

Характеристики АБС, преимущества и недостатки пластика

ABS прочнее, чем обычный полистирол. Акрилонитрил придает стойкость к химическим агентам, повышает твердость, жесткость, сопротивление усталости. Стирол сообщает пластику гладкую поверхность, упрощает обработку. А полибутадиен обеспечивает пластичность, термостойкость, высокую прочность.

Физико-механические качества меняются в широких пределах. Они зависят от способа производства и состава. Основные физические параметры АБС-пластика видны из таблицы.

ПоказательЗначение
Плотность0,9-1,53 г/см3
Теплопроводность0,1 Вт/м.К
ГорючестьКласс B1
Удельное объёмное электрическое сопротивление5х1013Ом/м
Коэффициент линейного теплового расширения12х105К-1
Прочность при сжатии46-80 МПа
Удлинение при разрыве 1-3%
Ударная вязкость80-100 кДж/м2

АБС устойчив к концентрированной соляной и фосфорной кислоте, щелочам, кислотным растворам, маслам и неорганическим солям. Он выдерживает широкий диапазон температур – от минус 40 до +90оС. Модифицированные марки переносят кратковременный нагрев кратковременный нагрев до 110-113 градусов.

По химическому составу АБС делят на две группы:

  • стандартный пластик,
  • композитные полимеры.

Преимущества материала

Трудновоспламеняемый, растворяется в ацетоне, сложных эфирах, дихлорэтане, этилацетате. Обладает низкой устойчивостью к хлорсодержащим растворителям, альдегидам, спиртам.

При воспламенении полимер выделяет оксид углерода и цианистый водород HCN.

В чистом виде пластик имеет матовую поверхность желтоватого оттенка. При помощи пигментных добавок его можно окрашивать в любые цвета. Также существуют прозрачные разновидности.

Основные свойства:

  • 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 полимерными материалами АБС обладает многими преимуществами:

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

АБС легко обрабатывается, поддается переработке и повторному использованию. Его можно сверлить, пилить, обрабатывать токарным и фрезерным станком. Пластик можно химически прикрепить к аналогичным материалам.

строительные каски из АБС пластика

На его свойства влияет технология изготовления. Формирование при высокой температуре повышает блеск, термостойкость. А повышенная прочность достигается при более щадящем режиме формовки.

Недостатки АБС

При всех плюсах материал не лишен недостатков. Это сужает возможности применения, хотя производители ищут варианты. На солнце он теряет цвет, утрачивает некоторые свойства.

Слабые стороны материала:

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

Кроме того, некоторые наименования уменьшаются в объеме при охлаждении.

АБС – сложное синтетическое соединение. Иногда он может быть опасен для человека. Его не используют для медицинских имплантов и многоразовой посуды.

При обычных условиях переработки и эксплуатации продукт не выделяет токсичных соединений. Но пары, выделяющиеся при плавлении, могут быть токсичными, вызывать раздражение кожи, глаз, дыхательных путей. При высоких температурах АБС разлагается на составляющие, которые могут проявлять канцерогенное действие.

ABS вреден при следующих условиях:

  • нагревание,
  • контакт с биоматериалами (в медицине),
  • соприкосновение с пищей.

Нельзя ставить в микроволновку, подогревать продукты в пластиковой посуде. Недопустимо соприкосновение с алкоголем.

АБС не поддается биологическому разложению, что провоцирует потенциальные экологические проблемы.

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

Материал выпускают в виде гранул (применяют для литья) и отдельных листовых пластин, которые служат заготовками для различных деталей или используются как готовая продукция.

Процесс считается энергозатратным. Для производства 1 кг затрачивается 26,48 кВт ч электроэнергии. А каждый год в мире производится 8 миллионов тонн.

Основной источник сырья – нефть. На каждый килограмм АБС уходит два килограмма природного сырья.

Исходные компоненты:

  • 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 изготавливают во многих странах. Лидеры – Китай, Япония, Тайвань. Российский АБС выпускает компания «Караон» (Нижегородская область, г. Дзержинск) и ООО «Пластик» (г. Узловая Тульской области).

Суть технологии заключается в совместной полимеризации отдельных компонентов. При этом образуются высокомолекулярные составы заданной структуры. Методов производства несколько, но популярных два.

Сополимеризация в массе

Процесс происходит в несколько этапов:

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

Эмульсионная сополимеризация АБС

Процесс также происходит в несколько шагов. Сначала стирол и акрилониприт добавляют к полибутадиеновой эмульсии. Для этого их смешивают, а затем прогревают. Затем вводят специальные добавки, запускающие полимеризацию.

пластиковые детали

Полученную суспензию подвергают фильтрации и дегазированию. Заключительный этап – сушка, упаковка.

Где используют АБС?

Он нашел применение в автомобилестроении, электронике, электротехнике. Это наиболее популярный конструкционный термопласт. Из него делают:

  • медицинские принадлежности, детали оборудования;
  • бижутерию;
  • игрушки, конструкторы LEGO;
  • корпуса электроинструмента;
  • конструкционные детали бытовой техники;
  • элементы сантехники;
  • пластиковые карты;
  • аксессуары для автомобилей, бамперы, элементы отделки салона;
  • канцелярские товары;
  • предметы интерьера;
  • защитные головные уборы;
  • одноразовую посуду;
  • розетки, вилки, выключатели;
  • детали электронных и осветительных приборов;
  • корпуса калькуляторов, компьютеров, телефонов;
  • элементы оргтехники, теле-, радиоаппаратуры;
  • настольные принадлежности;
  • оконную фурнитуру;
  • детскую, дачную мебель;
  • хозяйственные контейнеры;
  • спортинвентарь (аксессуары для игры в гольф).

Материал широко используют в 3D-принтерах, а также для изготовления защитных кейсов, биноклей, ортопедических протезов.

Пластиковые трубы используют для прокладки канализации, водопровода, опреснительных установок и очистных систем, систем вентиляции, воздуховодов.

Мы рассмотрели АБС-пластик: что это такое, из чего состоит, где применяется. Это яркий, доступный и долговечный материал, один из самых востребованных полимеров для производства формованных изделий. Надежный, не трескается, не разрушается. По декоративным свойствам он превосходит все другие пластмассы, а по техническим характеристикам оставляет их далеко позади.