Термопласты

Сополимеры акрилонитрила, бутадиена и стирола

Подобные сополимеры получили название «АБС-пластики». В мировом производстве и потреблении конструкционных материалов доля пластмасс продолжает увеличиваться. По своим техническим характеристикам (прочность, коррозионная стойкость, легкость и др.) они успешно конкурируют, в первую очередь с металлом и стеклом в производстве автомобилей, предметов бытового потребления, электронной/электротехнической промышленности.

Акрилонитрилбутадиеновый пластик (АБС-пластик) является продуктом сополимеризации акрилонитрила, бутадиена и стирола, то есть модификацией ударопрочного полистирола.

АБС-пластик относится к аморфным, инженерным пластикам. Композиции на его основе – к специальным полимерам.

Физико-химические свойства АБС-пластика

Свойства АБС-пластика варьируются в широких пределах в зависимости от состава композиции и метода производства.

Химические свойства АБС-пластика: имеет хорошую химическую стойкость. Стоек к щелочам, смазочным маслам, растворам неорганических солей и кислот, углеводородам, жирам, бензину.

Характеризуется пониженными электроизоляционными свойствами по сравнению с GPPS, HIPS.

Выпускается стабилизированным в виде порошка и гранул.

В промышленности АБС-пластик получают методом сополимеризации, которая представляет собой процесс образования высокомолекулярных соединений при совместной полимеризации двух или более различных мономеров.

Методы получения АБС-пластика отличаются  по циклу работы, съему продукции с единицы объема, условиям проведения процесса полимеризации. От конкретного метода производства зависят свойства получаемого пластика.

Получают радикальной полимеризацией в массе.

Различают 3 способа сополимеризации АБС-пластика: сополимеризацию в массе (блоке) мономера, сополимеризацию в водных эмульсиях.

Процесс производства методом полимеризации в массе включает следующие основные стадии:

·        подготовка сырья и реагентов;

·        полимеризация в каскаде реакторов;

·        удаление не прореагировавших мономеров и растворителя;

·        первичное гранулирование и компаундирование;

·        упаковка и складирование готовых продуктов;

·        регенерация отожженных мономеров и растворителя;

·        стадия подготовки ВОТ и подачи его на технологические стадии.

Полученную в результате суспензию дегазируют, фильтруют, полимер высушивают и упаковывают.

По химическому строению АБС-пластики можно разделить на две основные группы:

1. собственно АБС-сополимер;

2. полимерные композиты (АБС-композиты)

АБС-пластик выпускается стабилизированным в виде порошка и гранул. Применяется для изготовления изделий технического назначения. АБС-сополимер выпускается различных марок.

В марке АБС 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.

Например, АБС-0809Т характеризуется ударной вязкостью - 8 кДж/м², показатель текучести расплава – 9 г/10 мин, повышенной теплостойкостью (Т).

Ударопрочный аморфный материал. Имеет большую теплостойкость, чем АБС (теплостойкость повышается при увеличении содержании поликарбоната). Выдерживает кратковременный нагрев без нагружения до 130 - 145 ^оС, с нагружением до 100 - 110 ^оС (стеклонаполненные марки до 130 - 140 ^оС). Макс. температура длительной эксплуатации: 60 - 95 ^оС. Температура хрупкости: -50 ^оС.

Повышение содержания поликарбоната увеличивает ударопрочность, морозостойкость. Имеет хорошую химическую стойкость. Стоек к спиртам, воде,  растворам солей и маслам. Может растрескиваться при действии щелочей, алифатических углеводородов, хлорированных углеводородов.

Хорошо перерабатывается (по сравнению с ПК). Имеет высокую размерную стабильность. Рекомендуется для точного литья. Отличается малым короблением. Хорошо сваривается (трением, горячей плитой, ультразвуком).

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 ^оС. 

Смесь АБС-пластика и полибутилентерефталата - жесткий, ударопрочный аморфный или кристаллизующийся материал. Отличается высокой размерной стабильностью при повышенных температурах (повышение содержания PBT увеличивает теплостойкость). Выдерживает кратковременный нагрев при нагружении до 85 - 150 ^оС (для стеклонаполненных марок - до 150 - 200 ^оС). 

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. 

Смесь АБС-пластика и полиамида - ударопрочный аморфный или кристаллизующийся материал. В основном выпускается смесь АБС+ПА6.

Смесь АБС+ПА6 выдерживает температуру кратковременно до 180 ^оС, АБС+ПА66 - до 250 ^оС. Температура длительной эксплуатации смеси АБС+ПА6 без ударных нагрузок до 80 - 110 ^оС; с ударными нагрузками - до 60 - 65 ^оС. 

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 хорошую размерную стабильность (по сравнению с ПА6)

Различают следующие типы специализации переработки АБС-пластика в России:

Ø      1-7 мм – листы из АБС-пластика;

Ø      применение непосредственно АБС-грануляра и композиций на основе АБС-пластика

Листы из АБС-пластика

Листы из АБС-пластика изготавливаются способом однослойной или многослойной

экструзии с высочайшей прочностью.

Листы могут иметь матовую или глянцевую поверхность, различные виды тиснения.  Они могут быть дополнены слоем УФ-стабилизации, окрашиваются различными цветами в массе, также могут иметь разнообразные оттенки (в том числе металлические эффекты).

Листы предназначены методом механо-вакуум-формирования деталей как внутренней, так и наружной отделки автомобилей, автобусов, тракторов, сельхозмашин и т.п., футляров, чемоданов, мебели, внутренних деталей холодильников, сантехнического оборудования, отделки помещений, подвесных потолков, отделки ванных комнат, изделий наружной рекламы и т.д. Также листы АБС могут быть использованы в качестве поделочного и  облицовочного материалов

Материалы устойчивы к прямому атмосферному воздействию, солнечному свету, влиянию холода, жары, ветра.

Диапазон эксплуатационных температур от -40 до +80С°.

Листы из АБС, соэкструдированного с ПММА (так называемый «сантехнический» пластик), представляют собой многослойные листы, с верхним слоем из ударопрочного модифицированного цветного акрила. Нижний слой из АБС обеспечивает листам качественное формование и высокую ударопрочность, устойчивость к низким температурам. Слой акрила обеспечивает защиту от УФ-лучей, великолепное качество поверхности с сильным блеском, химическую стойкость.

Сплав АБС-пластика и полиметилметакрилата - твердый, жесткий и прочный аморфный материал (эти характеристики выше, чем у AБС). Выдерживает кратковременный нагрев до 105 ^оС. 

Листы АБС/ПММА обладают повышенным сопротивлением к химическому и коррозионному воздействию. Характеризуются большей атмосферостойкостью, чем листы АБС. Имеет малую склонность к короблению. 

Предназначены данные листы для термоформования различных сантехнических изделий - ванн, раковин, модулей душевых кабин, поддонов для душа, фонтанов, элементов сауны, мебели и отделки ванных комнат.

Листы из композиции АБС/ПК представляют собой листы, с верхним слоем из черного ударопрочного поликарбоната. Поликарбонат обеспечивает высокую прочность и жесткость изделиям и обладает хорошей адгезией с автомобильными эмалями.

Широко применяется при изготовлении наружных частей автомобилей (бампер, тюнинг и др.)

Взятые в различных соотношениях термопластичные эластомеры (в частности термополиуретан, термопластэластомер)  и АБС-пластики образуют сплавы, которые при невысокой стоимости имеют хорошие свойства, недостижимые для отдельно взятых полимеров.

Соэкструзия АБС с ТПУ полиуретана (пластэластомера) удорожает материал (листы), но повышает его атмосферо- и морозостойкость, жесткость и стойкость к действию окислителей и алифатических углеводородов.

Листы АБС/ТПЭ находят применение в авто- и авиастроении, на транспорте, при изготовлении морозостойких изделий и пр.

Области применения АБС-пластиков обусловлены комплексом их уникальных свойств, которые позволяют использовать их в тех деталях, где ранее нельзя было обойтись без применения цветных металлов, реактопластов и резин, керамики, бетона, дерева.

АБС-пластик и композиции на его основе нашли широкое применение в автомобилестроении.

На основе их 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 и др.

АБС-пластик применяют как конструкционный материал в приборо- и машиностроении, радио- и электротехнике 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 и т.д.).

АБС-пластик может применяться и для изготовления деталей холодильников.

АБС-пластик применяется для производства таких видов товаров народного потребления, как:

·        хозяйственные товары для домашнего обихода (например, товары для ванной и туалетной комнаты, садово–огородный инвентарь и др.);

·        спортивные товары (шлемы, щиты);

·        детские товары и игрушки (детские конструкторы);

·        канцелярские принадлежности (настольные) и др.

В пищевой промышленности АБС-пластик находит применение в качестве посуды для питания на воздушном, железнодорожном и водном транспорте.

Данная посуда (чашки, тарелки, боксы и др.) изготавливается из марок АБС-пластика, разрешенных к использованию с горячими пищевыми продуктами.

На основе АБС-пластика изготавливаются дорожные знаки, элементы часовых механизмов, оптические инструменты.

В медицине АБС-пластик используется для производства деталей медицинского оборудования, медицинских чемоданов и др.

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.

Также АБС-пластик может применяться для производства дверных ручек, ручек для чемоданов и др.