Akrylonitril -butadien -styren - Acrylonitrile butadiene styrene

Akrylonitril -butadien -styren

Monomery z ABS polymeru
ABS polymerní zrna
Identifikátory
Číslo CAS
ChemSpider
Informační karta ECHA	100,127,708
PubChem CID
CompTox Dashboard ( EPA )
Vlastnosti
Chemický vzorec	(C 8 H 8 · C 4 H 6 · C 3 H 3 N) n
Hustota	1,060 do 1,080  g / cm 3
Rozpustnost ve vodě	Nerozpustný ve vodě
Související sloučeniny
Související sloučeniny	Akrylonitril , butadien a styren (monomery)
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
N. ověřit  ( co je to   ?) YN.
Reference na infobox

Akrylonitrilbutadienstyren ( ABS ) ( chemický vzorec (C ₈ H ₈ ) _x · (C ₄ H ₆ ) _y · (C ₃ H ₃ N) _z ) je běžný termoplastický polymer. Jeho teplota skelného přechodu je přibližně 105 ° C (221 ° F). ABS je amorfní, a proto nemá žádnou skutečnou teplotu tání.

ABS je terpolymer vyrobený polymerací styrenu a akrylonitrilu v přítomnosti polybutadienu . Podíl se může pohybovat od 15% do 35% akrylonitrilu, 5% až 30% butadienu a 40% až 60% styrenu. Výsledkem je dlouhý řetězec polybutadienu křížený s kratšími řetězci poly (styren-ko-akrylonitril). Tyto nitrilové skupiny ze sousedního řetězce, jsou polární, vzájemně přitahují a vázání řetězy společně, takže ABS silnější než čistý polystyren . Akrylonitril také přispívá k chemické odolnosti, odolnosti proti únavě, tvrdosti a tuhosti a současně zvyšuje teplotu tepelného průhybu . Styren dává plastu lesklý, nepropustný povrch, stejně jako tvrdost, tuhost a lepší snadnost zpracování. Polybutadien, kaučuková látka, poskytuje houževnatost a tažnost za nízkých teplot , za cenu tepelné odolnosti a tuhosti. Pro většinu aplikací lze ABS používat v rozmezí −20 až 80 ° C (−4 až 176 ° F), protože jeho mechanické vlastnosti se mění s teplotou. Vlastnosti jsou vytvářeny pryžovým zpevněním , kde jsou jemné částice elastomeru distribuovány po celé tuhé matrici.

Vlastnosti

Ve srovnání s jinými běžnými polymery poskytuje ABS příznivé mechanické vlastnosti, jako je odolnost proti nárazu, houževnatost a tuhost. Lze provést řadu modifikací ke zlepšení odolnosti proti nárazu, houževnatosti a tepelné odolnosti. Odolnost proti nárazu lze zesílit zvýšením podílů polybutadienu ve vztahu ke styrenu a také akrylonitrilu, ačkoli to způsobuje změny v jiných vlastnostech. Odolnost proti nárazu při nižších teplotách rychle nespadá. Stabilita při zatížení je vynikající při omezeném zatížení. Změnou poměrů jeho složek lze tedy ABS připravit v různých stupních. Dvě hlavní kategorie mohou být ABS pro vytlačování a ABS pro vstřikování, dále vysoká a střední odolnost proti nárazu. Obecně by ABS měl užitečné vlastnosti v teplotním rozsahu od -20 do 80 ° C (-4 až 176 ° F).

Lego kostky jsou vyrobeny z ABS

The Citroën mehari panely karoserie ‚s jsou vyrobeny z materiálu ABS

Konečné vlastnosti budou do určité míry ovlivněny podmínkami, za kterých je materiál zpracováván na konečný produkt. Například tvarování při vysoké teplotě zlepšuje lesk a tepelnou odolnost výrobku, zatímco nejvyšší rázové houževnatosti a pevnosti se dosahuje lisováním při nízké teplotě. V pryskyřičných peletách lze přimíchat vlákna (obvykle skleněná vlákna) a aditiva, aby byl konečný produkt pevný a zvýšil maximální provozní teplotu až na 80 ° C (176 ° F). Lze také přidat pigmenty, protože původní barva suroviny je průsvitná slonovinová až bílá. Charakteristiky stárnutí polymerů jsou do značné míry ovlivněny obsahem polybutadienu a je normální zahrnout do kompozice antioxidanty . Mezi další faktory patří expozice ultrafialovému záření , proti kterému jsou k dispozici také aditiva na ochranu.

Polymery ABS jsou odolné vůči vodným kyselinám, zásadám, koncentrovaným kyselinám chlorovodíkovým a fosforečným a živočišným, rostlinným a minerálním olejům, ale jsou nabobtnány ledovou kyselinou octovou , chloridem uhličitým a aromatickými uhlovodíky a jsou napadány koncentrovanými kyselinami sírovými a dusičnými . Jsou rozpustné v esterech , ketonech (jako je aceton), chloroformu a ethylendichloridu . Nabízejí také špatnou odolnost vůči chlorovaným rozpouštědlům, alkoholům a aldehydům.

Přestože se plasty ABS používají převážně k mechanickým účelům, mají také elektrické vlastnosti, které jsou v širokém rozsahu frekvencí poměrně konstantní. Tyto vlastnosti jsou v přijatelném provozním rozsahu teplot málo ovlivněny teplotou a atmosférickou vlhkostí .

ABS je hořlavý, když je vystaven vysokým teplotám, jako jsou například teploty dřeva. Roztaje se a poté se vaří, přičemž v tomto okamžiku páry propuknou v intenzivní horké plameny. Protože čistý ABS neobsahuje žádné halogeny , jeho spalování typicky nevytváří žádné perzistentní organické znečišťující látky a nejtoxičtějšími produkty jeho spalování nebo pyrolýzy jsou oxid uhelnatý a kyanovodík . ABS je také poškozeno slunečním zářením. To způsobilo jeden z nejrozšířenějších a nejdražších svolávání automobilů v historii USA kvůli degradaci tlačítek pro uvolnění bezpečnostního pásu.

ABS lze recyklovat, i když není přijímáno všemi recyklačními zařízeními.

ABS je jedním z mnoha typů termoplastů s biomedicínskými aplikacemi, přičemž vstřikované součásti se snadno vyrábějí na jedno použití. Může být sterilizován gama zářením nebo ethylenoxidem (EtO).

Výroba

ABS je odvozen od akrylonitrilu , butadienu a styrenu . Akrylonitril je syntetický monomer vyrobený z propylenu a amoniaku ; butadien je ropný uhlovodík získaný z frakce C4 parním krakováním ; styrenového monomeru se provádí dehydrogenací z ethylbenzenu  - uhlovodíku získaná při reakci ethylenu a benzenu .

Podle Evropské asociace obchodu s plasty PlasticsEurope průmyslová výroba 1 kg (2,2 lb) ABS pryskyřice v Evropě spotřebuje v průměru 95,34  MJ (  26,48 kW⋅h ) a pochází ze zemního plynu a ropy .

Obrábění

ABS se vyrábí v různých jakostech, ale pro přesné obrábění konstrukčních částí ABS se doporučuje použít strojní ABS. Machine Grade ABS se snadno opracovává standardními obráběcími technikami, včetně; soustružení, vrtání, frézování a řezání. ABS může být chemicky připevněn k sobě a jiným podobným plastům.

Aplikace

Zvonek ABS vyrobený pomocí 3D tiskárny

Díky nízké hmotnosti a schopnosti vstřikování a vytlačování je systém ABS užitečný při výrobě produktů, jako jsou potrubní systémy odtokového odpadu (DWV) . Hudební nástroje, jako jsou zobcové flétny , plastové hoboje a klarinety , klavírní pohyby a klávesnice, jsou běžně vyráběny z ABS.

Mezi další použití patří hlavy golfových holí (díky dobré absorpci nárazů ), automobilové ozdobné prvky, automobilové nárazníky, dalekohledy , inhalátory, monokulár , rozprašovače , neabsorbovatelné stehy, protézy šlach, systémy pro dodávání léčiv tracheální trubice, pouzdra pro elektrické a elektronické sestavy (jako jsou počítačové skříně ), ochranné pokrývky hlavy , kánoe na divoké vodě, nárazníkové hrany pro nábytek a truhlářské panely, kufry na zavazadla a ochranu, pouzdro na pero a malé kuchyňské spotřebiče. Hračky, včetně kostek LEGO a Kre-O , jsou běžnou aplikací.

Mezi hlavní aplikace ABS patří zboží pro domácnost a spotřební zboží.

V některých tetovacích barvách se jako barvivo používá plast ABS rozemletý na průměrný průměr menší než 1  mikrometr .

Při vytlačování do vlákna je plast ABS běžným materiálem používaným ve 3D tiskárnách .

Když je použit jako vlákno pro 3D tisk modelováním taveného nanášení , je vhodný díky vysoké stabilitě a různým možnostem následného zpracování (broušení, malování, lepení, plnění), zejména pro výrobu prototypů. Zvláštními formami ABS vláken jsou ABS-ESD (elektrostatický výboj) a ABS-FR (nehořlavý), které se používají zejména k výrobě elektrostaticky citlivých součástí a žáruvzdorných prefabrikátů.

Nebezpečí pro člověka

ABS je za normálního použití a podmínek zpracování polymeru stabilní při rozkladu s expozicí karcinogenům hluboko pod expozičními limity na pracovišti. Při vyšších teplotách 400 ° C nebo vyšších se však ABS může rozložit na své složky: butadien (karcinogenní pro člověka), akrylonitril (pravděpodobně karcinogenní pro člověka) a styren (důvodně se předpokládá, že je lidským karcinogenem).

Ultrajemné částice (UFP) mohou být produkovány při nižších teplotách (například při 3D tisku). Byly vzneseny obavy ohledně koncentrací UFP ve vzduchu generovaných při tisku s ABS, protože UFP byly spojeny s nepříznivými účinky na zdraví.

Viz také

• Novodur
• Kyselina polymléčná (PLA) - používá se také pro 3D tisk

Reference

externí odkazy

• Porovnání mnoha fyzikálních vlastností s jinými plasty
• Porovnání mezi ABS a PLA pro 3D tisk