Звоните по тел:
ООО "Хим Торг"
(044) 573-02-54
ООО "Нефтехимия"
(044) 492-17-63
Полимерные материалы и продукты нефтехимии

С каждым годом пластмассы постепенно вытесняют использование металлов, как в промышленности, так и в быту. Одним из наиболее востребованных термопластичных сополимеров в производстве сложных формованных изделий, требующих высокой точности изготовления, является АБС-пластик – термопластичный тройной сополимер стирола, акрилонитрила и бутадиена. Название пластика АБС образовано первыми буквами названий мономеров, используемых для его получения. В настоящее время его используют в качестве «чернил» для 3d принтеров.

Строение АБС-пластика

АБС-пластик получают реакцией радикальной сополимеризации трех органических компонентов – акрилонитрила, бутадиена и стирола, поэтому в общем виде его химический состав может быть описан формулой (C8H8)x· (C4H6)y·(C3H3N)z) акрилонитрил, бутадиен и стирол

В результате сополимеризации трех разных мономеров образуются макромолекулы с беспорядочным (статистическим) чередованием звеньев исходных мономеров:

АБС-пластик является гетерогенной системой, где в объеме статистического (матричного) сополимера стирола и акрилонитрила (мол. масса 120 — 180 тыс.) распределены микрочастицы (0,5 – 2 мкм) бутадиенового каучука. Физические характеристики  пластика зависят от межфазного взаимодействия, которое обеспечивают привитые к каучуку макромолекулы матричного сополимера.

Свойства и характеристики АБС-пластика

АБС-пластик – непрозрачный материал темного цвета с блестящей поверхностью, устойчивый к действию влаги, смазочных масел, растворов неорганических солей, кислот и щелочей, жиров и углеводородов, нетоксичен. Растворяется в некоторых органических растворителях — ацетоне, эфире,  бензоле, этиленхлориде, анилине, анизоле.

Чередование акрилонитрильных и бутадиеновых звеньев со стирольными фрагментами определяют эластичность и ударопрочность материала. По механической прочности, жесткости, ударной вязкости и теплостойкости АБС-пластик превосходит другие сополимеры стирола, а также ударопрочный полистирол. Характеризуется хорошей износостойкостью, высокой размерной стабильностью, что делает возможным его применение для точного литья. АБС-пластик  хорошо поддается сварке.

К недостаткам немодифицированного АБС-пластика можно отнести относительно невысокие электроизоляционные свойства по сравнению с полистиролом, а также невысокую атмосфероустойчивость, в частности чувствительность к действию лучей УФ-диапазона, что обусловлено наличием в структуре макромолекулы каучука ненасыщенных углерод-углеродных связей (С=С). Способность АБС-пластика утрачивать первоначальные характеристики под действием солнечного света стала причиной одного из самых дорогостоящих в истории США отзывов автомобилей.

В зависимости от состава сополимера свойства АБС-пластика могут варьироваться в широком диапазоне. Ниже приведены некоторые характеристики немодифицированного АБС-пластика.

Физические характеристики АБС-пластика

Получение АБС-пластика

В основе промышленного способа получения АБС-пластика лежит метод радикальной сополимеризации трех различных мономеров — стирола, акрилонитрила и бутадиена (бутадиенового каучука).

Наиболее широкое применение получил метод двухстадийной эмульсионной сополимеризации, включающий на первой стадии получение латекса – водной дисперсии полимера (каучука), а на второй – прививание к каучуку эмульгированных в латексе мономеров. Происходит это следующим образом: полибутадиеновую эмульсию в определенных пропорциях смешивают с акрилонитрилом и стиролом и нагревают при перемешивании до 50oC. На второй стадии эмульгированные в латексе мономеры прививают к каучуку: добавляют водный раствор инициатора радикальных процессов, например, персульфата калия, в результате чего происходит сополимеризация мономеров.

По окончании сополимеризации суспензию фильтруют, полученный полимер сушат и упаковывают. Иногда порошкообразный АБС-пластик гранулируют.

Применение АБС-пластика

  • Детали интерьера и экстерьера автомобиля

  • Панели приборов и другие детали салона

  • Решетки радиатора автомобиля

  • Колпаки автомобильных колес

  • Корпусные детали, работающие в помещении (корпуса телевизоров, радиоприемников, пылесосов другой бытовой и оргтехники)

  • Металлизированные детали бытовой техники и оргтехники

  • Конструкционные детали электротехнического назначения (выключатели, переключатели; корпуса электроинструмента)

  • Формы для бетонных заборов

  • Настольные принадлежности

  • Игрушки, детские конструкторы

  • Чемоданы

  • Контейнеры

  • Металлизированная сантехническая аппаратура (вентили, душевые рассекатели, мойки, поддоны, сливные бачки)

  • Металлизированные украшения

  • Мебельная фурнитура

  • Фитинги

  • Детали медицинского оборудования

  • Медицинские принадлежности (гамма-стерилизация)

  • Смарт-карты

Уникальное сочетание прекрасных эксплуатационных характеристик АБС-пластика определяет область его использования. АБС-пластик  применяется там, где ранее нельзя было обойтись без цветных металлов, реактопластов, керамики, дерева или бетона. Различные марки АБС-пластика используются в автомобилестроении, в производстве электротехники и электроники, аудио/видео техники, мелкой и крупной бытовой техники, мебели, сантехники, медицинского и телекоммуникационного оборудования, различных инструментов, упаковок и т. д.  Легкость и прочность АБС-пластика по достоинству были оценены автопроизводителями во всем мире. Также его уникальные характеристики позволяют его использовать для печати деталей на 3d принтерах.

В промышленности переработку АБС-пластика проводят методом литья под давлением, а также методом продавливания расплавленного материала через формующее отверстие -экструзией. В производстве различных изделий широко используют тиснение и печатание.

Поверхности из АБС-пластика пригодны для вакуумной металлизации и напыления гальванического покрытия. АБС-пластик используют как основу для получения специальных полимеров.

Преимущества:

  • Легко подвергается вакуумной формовке

  • Пригоден для глубокой вытяжки

  • Отличные результаты со всеми стандартами форм

  • Высокая гибкость комбинированная с высокой ударопрочностью

  • Производится соответствующим стандарту UL94

  • УФ стабилизация для длительного периода эксплуатации

  • Может запечатываться стандартными методами

  • Производится в широком цветовом диапазоне

  • Производится с тисненой и гладкой поверхностью,  с глянцевой

  • Сделан из безопасного для окружающей среды материала подлежащего повторной переработке

Модификации АБС-пластика

Физико-механические  характеристики  АБС-пластика определяются его структурой и могут быть изменены методом подбора исходных мономеров и варьированием их соотношений. Одной из основных задач модификации полимеров является корректировка в нужном направлении их свойств.

Например, АБС-пластик, устойчивый к действию УФ-лучей, может быть получен с использованием насыщенных эластомеров вместо бутадиена. Прозрачный АБС-пластик можно получить, если проводить сополимеризацию  при участии четвертого мономера — метилметакрилата. Введение же в качестве четвертого мономера ά-метилстирола или N-фенилмалеинимида позволяет получить теплостойкий АБС-пластик, который можно кратковременно нагревать до 110 — 130 °С и длительно эксплуатировать при температурах до 90 — 100 °С.

Разные марки АБС-пластика могут отличаться степенью блеска поверхности. Это свойство зависит от условий переработки пластика и усиливается при увеличении содержания стирола, а также при применении специальных добавок.

В АБС-пластик можно  вспенивать, наполнять высокодисперсными веществами, короткими стеклянными волокнами, антипиренами и другими компонентами, которые будут изменять его свойства.

Вторичная переработка АБС-пластика

По подсчетам специалистов, расходы энергии и химических реагентов на производство 1 кг АБС-пластика эквивалентны примерно 2 кг  нефти. В условиях истощения природных запасов нефти и неуклонного роста доли полимерных материалов в мировом производстве с каждым годом все острее встает вопрос утилизации отработанного пластика.

Ежегодно на мусорные свалки попадает около 2,8 млн. тонн бытовой техники, 10 млн. автомобилей и много тонн других промышленных изделий, содержащих пластмассовые детали.

Способность АБС-пластика   плавиться при относительно невысоких температурах (около 100oC) и снова затвердевать при остывании, не теряя при этом своих свойств,  позволяет подвергать его вторичной переработке. Чистота АБС-пластика, полученного из вторсырья по современным технологиям разделения и переработки отходов может достигать 99 %.