АБС-пластик: что о нем следует знать

Листовой ударопрочный АБС-пластик относится к классу термопластичных пластмасс, который, благодаря своим эксплуатационным качествам, получил широкое распространение в экономике. Весь процесс его производства – от работ с гранулированным сырьем (см. рис.1) до размерной резки готового материала на листы (см. рис.2) – хорошо отработан и автоматизирован, поэтому себестоимость выпуска данного полимера невысока.

Рисунок 1 – Внешний вид гранул АБС-пластика

Общие сведения о материале

Основы производства

Химическое наименование продукта ABS-пластик — акрилонитрилбутадиенстирол. Его получают из стирола и акрилонитрила на термопластичной резине с последующим ее расплавлением стиролакрилонитрилом (отсюда и сокращенное название АБС/ABS-пластик). АБС создается путем смешивания всех этих компонентов, что улучшает его качество, обеспечивает универсальность и долговечность применения, обуславливает простоту обработки.

Производство листового ABS-пластика ведется в соответствии с техническими требованиями ОСТ 6-19-510-90. Предусматривается изготовление пластика двух исполнения – I-Б и II-Б. Тип I-Б предназначен для производства объемных изделий, например, открытых емкостей или ванн, получаемых методом вытяжки. В этом случае технологическая пластичность ABS-пластика должна быть весьма высокой. Тип II-Б пригоден для формообразования плоских заготовок, которые в дальнейшем будут обрабатываться на станках или прессах вырубкой-пробивкой.

Рисунок 2 – АБС-пластик перед разрезкой на листы

Технологии получения

Детали из АБС-пластика могут быть изготовлены с использованием различных производственных процессов. Идеальный метод зависит от необходимого количества изделий, их геометрии и желаемых свойств конечной детали. Распространены следующие процессы:

• Литье под давлением, которое подходит для производства больших объемов сложных деталей с точными размерами;
• Обработка с ЧПУ на фрезерных или токарных станках, целесообразная при производстве малосерийных или единичных деталей с жесткими допусками;
• Формовка выдуванием – основной прием изготовления объемных деталей, когда формообразование происходит внутри полости инструмента;
• Термоформовка, при которой лист АБС-пластика нагревают до тех пор, пока он не станет податливым, а затем натягивают на форму и охлаждают;
• Горячая экструзия, которую принимают с целью получения листового ABS-пластика из расплава гранул.

Поверхность готового продукта может быть гладкой, но чаще – текстурированной. Такой внешний вид называют «манкой»; манка характеризуется равномерностью рассеивания внешнего света, и поэтому идеально подходит для производства деталей, не допускающих поверхностных бликов. На физико-механические показатели полимера текстура не влияет.

Физико-механические свойства

Среди потребительских показателей материала выделяют:

1. Плотность. Для листового АБС-пластика она относительно невелика и колеблется в диапазоне 1030…1050 кг/м³. Насыпная плотность при этом составляет всего 650 кг/м³. Разница объясняется высокими давлениями на полуфабрикат, развиваемыми при экструзии расплава.
2. Температуру плавления – 90…93°С, что облегчает процесс получения продукции.
3. Химическую стойкость. Полимер выдерживает воздействие концентрированных и разбавленных кислот, щелочей, минеральных, растительных и животных масел, а также бензина при нормальных температурах.
4. Листовые материалы AБС имеют низкую температуру плавления. что облегчает их сварку и формовку.
5. Достаточно высокая прочность на разрыв, обычно находящаяся в пределах 30…43 МПа. Это позволяет материалу выдерживать растягивающие усилия без разрушения и трещинообразования.
6. Модуль упругости при изгибе — от 1600 до 2400 МПа, что указывает на хорошую жесткость пластика.
7. Твердость по Шору — около 100HS.
8. Удлинение при разрыве находится в пределах 10…50%, допускается некоторый изгиб листа перед разрывом.
9. Водопоглощение – не превышает 0,30% после 24 часов погружения материала, что помогает сохранять стабильность размеров.

Вместе с тем, материал обнаруживает низкую стойкость к большинству растворителей, включая ароматические и галогенизированные углеводороды, а также спирты. Он также горюч и легко воспламеняется, хотя антипиреновые добавки могут улучшить эту ситуацию. Листы не термостойкие и теряют пластичность при воздействии очень высоких температур.

Где используется ABS-пластик

Ударопрочный АБС пластик применяют для получения:

• Плоских автомобильных деталей, например, накладок на стойки, бамперов, ремней безопасности, кожухов и пр.;
• Внешних рекламных конструкций и панно;
• Корпусов медицинских приборов и инструментов;
• Кухонной утвари и мелкой кухонной техники;
• Компьютерных клавиатур;
• Пластиковых игрушек, например, кубиков Lego.

Имеет значение отличная обрабатываемость материала, обширная номенклатура типоразмеров листа, как по цвету, так и по фактуре, см.рис.3), высокая ударопрочность и низкая цена.

Рисунок 3 – Типовой ассортимент готовых АБС-листов

Аналоги

В рекламном бизнесе находят применение и другие виды пластмасс со схожими свойствами. Среди них:

1. Акрилонитрилстиролакрилат (пластик ASA). Обладает превосходной устойчивостью к атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению, что делает его идеальным для наружного применения.
2. Поликарбонат. Обеспечивает отличную ударопрочность, аналогичную пластику ABS, но менее выгоден по цене.
3. Полиамид (капролон). Очень прочный и долговечный полимер, который может иметь аналогичную или даже более высокую ударную вязкость, чем АБС, хотя и стоит дороже.
4. Полипропилен. Легок и химически стоек, но проигрывает АБС по показателю ударной вязкости.

С другой стороны, только полистирол, согласно данных ОСТ 6-19-510-90, обладает сопоставимым с ABS-пластиком сортаментом листов, что значительно облегчает творческие задачи инженера-дизайнера, занимающегося проектированием рекламных форм.

Заключение

ABS больше подходит для таких применений, как корпуса бытовой техники, детали интерьера автомобилей, игрушки, основания рекламных конструкций. Полимер органично объединяет ударопрочность с эргономичностью и эстетикой.

Поэтому, если ставится задача найти пластмассу, имеющую хорошие характеристики, твердость, ударопрочность и характеризующуюся высокой эффективностью производства, ABS должен быть вашим основным приоритетом. Получить консультацию по его применению и свойствам можно здесь https://plastics.by/catalog/abs-plastik/abc-plastik/.