Пластик жидкий, листовой и зеркальный, способы его переработки | ПластЭксперт
АБС — пластик
Что такое АБС пластик
Пластик АБС (ABS) – это продукт сополимеризации трех мономенов: акрилонитрила, бутадиена и стирола. Как и любой полимер, он состоит из макромолекул с чередующимися звеньями указанных мономеров. Химическую формулу АБС-пластика можно схематично представить в виде, представленном на рисунке 1.
Рис.1. Химическая структура АБС
С точки зрения химии, АБС пластик – это продукт сополимеризации указанных выше мономеров, обычно проходящей по привитой схеме в эмульсии. При этом полимерной матрицей является статсополимер стирола и акрилонитрила, а блоки бутадиена до 1 микрометра величиной распределены в матрице. Такая система предполагает возможность варьирования процентного соотношения мономерных звеньев в сополимере с возможностью таким образом изменять свойства последнего. Обычно в составе, материала, который в общем виде мы называем «АБС» количество акрилонитрила может быть от 15 до 35 процентов, бутадиена от 5 до 30, а стирола от 40 до 60 процентов.
Бутадиен, являющийся мономером для многих типов синтетических каучуков, придает АБС полимеру повышенную ударную прочность. При этом у него сохраняются высокие базовые физико-механические и тепловые характеристики, присущие стирольным пластикам. Это обуславливает очень высокую востребованность АБС.
Недостатком является то, что большинство марок рассматриваемого сополимера непрозрачны (существует прозрачная модификация — MABS). Производится АБС пластик обычно в гранулах, но встречается и порошкообразный материал. Наиболее известные торговые марки АБС полимера от разных производителей: Styrolux, Polylac, Starex, Terluran, Novodur.
Мировое производство пластика АБС оценивается примерно в 10 миллионов тонн полимера в год и постоянно растет. Средний ежегодный прирост его выпуска составляет 5-6 процентов. В 20 веке основным производителем АБС в мире были США, однако в последние годы вектор производства сменился в сторону Азии. Мировые лидеры по выпуску этого пластика – Тайвань, Япония и Южная Корея, которые производят около трех четвертей всего мирового АБС.
Характеристики ABS
Основными технологическими и химическими свойствами АБС-сополимера являются.
— Область температур переработки – от 200 до 260 градусов С.
— Влагопоглощение – от 0,2 до 0,4%.
— Плотность – около 1040 кг/куб. м.
— Технологическая усадка – от 0,4 до 0,7%.
— Хорошая химическая стойкость к сильным основаниям (щелочам), маслам и смазкам, солям и кислотам в растворах.
Главные физико-механические свойства АБС.
— Высокая твердость и ударная вязкость пластика.
— Хорошая термостойкость и устойчивость к низким и высоким (зависит от марки пластика) температурам.
— Очень высокая устойчивость к атмосферным и погодным явлениям.
— Невысокие электроизоляционные характеристики (хуже чем у полистирола).
— Низкая стойкость к ультрафиолету.
Важнейшие эксплуатационные свойства АБС сополимера.
— Стандартные марки АБС выдерживает кратковременно температуру до 100 градусов и длительно до 80 градусов С, теплостойкие марки – 130 (длительно – 100) градусов С.
— Изделия из АБС обладают глянцевой поверхностью.
— Хорошая износостойкость.
— Вариативность механических характеристик а зависимости от мономерного состава АБС.
— Марки пластика подходят для нанесения покрытий гальваникой, металлизации под вакуумом.
— Хорошая способность к сварке.
Применение АБС пластика
ABS является одним из немногих материалов, которые неприхотливы в переработке. Изделия из этого пластика можно получать подавляющим большинством методов, принимая во внимание свойства каждой конкретной марки, главным образом текучесть (ПТР).
Литьем под давлением из ABS-пластика получают всевозможные изделия, в том числе из-за низкой усадки и хорошей размерной стабильности он хорошо подходит для точного литья.
Типичные литьевые продукты, для получения которых применяется данный пластик:
— Автомобильная индустрия: интерьерные и экстерьерные компоненты из пластика, в том числе панели приборов, радиаторные решетки, колесные колпаки и т.д.
— Детали электроники и бытовой техники: корпуса телевизоров и прочих домашних приборов, телефонов, компьютеров и оргтехники, мониторов, металлизированные компоненты разнообразных устройств.
— Электротехнические изделия: корпуса электроинструмента, розетки и выключатели, конструкционные детали.
— Товары для детей.
— Канцтовары.
— Тара и упаковка: чемоданы, контейнеры, посуда, сосуды для жидкостей.
— Товары санитарно-технические: вентили, лейки, мойки, фитинги.
— Медицинские изделия.
— Спортивный и прочий инвентарь.
С точки зрения экструзии пластмасс АБС главным образом перерабатывается в листы для их последующего применения в различных областях.
Рис.2. Нить для последующей 3D печати
В последние годы широкое распространение получила новая область применения АБС – 3D печать. Суть технологии заключается в том, что изначально из гранулированного пластика и мастербатча (концентрата красителя) получают калиброванную окрашенную нить в катушках. Затем нить используется для аддитивной трехмерной печати на специальных 3D-принтерах. Наряду с полилактидом (PLA) АБС, благодаря своим удачным свойствам, является одним из двух самых популярных пластиков для 3D печати.
Пластик АБС является хорошим материалом для получения модифицированных полимеров и композитов на его основе.
АБС-пластик — это | Энциклопедия полимеров MPlast.by
АБС-пластик (ABS) – это (акрилонитрилбутадиенстирол, химическая формула (C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z) ударопрочная техническая термопластическая смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (название пластика образовано из начальных букв наименований мономеров, его формирующих).
Итоговые пропорции могут варьироваться в пределах: 15—35 % акрилонитрила, 5—30 % бутадиена и 40—60 % стирола.
Данный материал активно применяется во многих отраслях промышленности и науки. В частности, данный материал активно применяется в химической промышленности, строительной индустрии, автомобильной промышленности и по целому ряду других и смежных направлений. Конечному потребителю АБС-пластик часто поставляется в виде
| Имущество | Единица измерения | Стоимость |
| Физические свойства | ||
| Плотность | г мл-1 | |
| Коэффициент температурного расширения | см / (см °С) | 2,0 – 10,3 |
| Теплопроводность x 10-5 | Вт/мК | 0,17 – 0,23 |
| Температура теплового прогиба, 0,5 МПа | 88 – 107 | |
| °С | 71 – 103 | |
| Твердость по Роквеллу, шкала R | – | Р102 – Р104 |
| Механические свойства | ||
| Прочность на сжатие | МПа | – |
| Модуль упругости при изгибе | МПа | 1550 – 2580 |
| Прочность на изгиб, предел текучести | МПа | 50 – 162 |
| Прочность на растяжение, предел текучести при 23 C | МПа | 28 – 120 |
| Прочность на растяжение, разрыв при 23 C | МПа | – |
| Изод Зубчатый | Дж/м | 72 |
| Электрические свойства | ||
| Диэлектрическая прочность | В/мм x 104 | |
| Объемное сопротивление | Ом-см | – |
| Диэлектрическая проницаемость при 1 МГц | – | 3.1 – 3.4 |
| Коэффициент рассеивания при 1 МГц | н/д, х 10-4 | 80 – 90 |
| Другие свойства | ||
| Усадка пресс-формы | % | |
| Температура обработки | °С | 205 – 275 |
| Непрерывная рабочая температура | °С | – |
| Водопоглощение, 24 часа. Погружение | % | 0,26 – 1,70 |
03 — 1.14"}»>1,03 – 1,14
8 MPa"}»>Температура теплового прогиба, 1,8 МПа
4 — 3.1"}»>1,4 – 3,1
002 — 0.007"}»>0,002 – 0,007Следует отметить, что АБС-пластик является одним из материалов, активно используемых в 3d-печати.
Часто ABS используется как короткая форма, подразумевающая пластиковую нить (filament), выполненную из ABS.[1]
Список литературы:
[1] Доступная 3D печать для науки, образования и устойчивого развития (Э. Кэнесс, К. Фонда, М. Дзеннаро), 2013 год
Автор: Мирный М.И.
пластик | Состав, история, использование, типы и факты
пластиковые бутылки из-под безалкогольных напитков
Посмотреть все материалы
- Похожие темы:
- микропластик биопластик полиметилметакрилат композитный материал полимеризация
Просмотреть весь связанный контент →
Резюме
Прочтите краткий обзор этой темы
пластмасса , полимерный материал, который можно формовать или формовать, обычно под воздействием тепла и давления. Это свойство пластичности, часто встречающееся в сочетании с другими особыми свойствами, такими как низкая плотность, низкая электропроводность, прозрачность и ударная вязкость, позволяет изготавливать из пластмасс самые разнообразные продукты.
К ним относятся прочные и легкие бутылки для напитков из полиэтилентерефталата (ПЭТ), гибкие садовые шланги из поливинилхлорида (ПВХ), изолирующие пищевые контейнеры из вспененного полистирола и небьющиеся окна из полиметилметакрилата.
В этой статье представлен краткий обзор основных свойств пластмасс, за которым следует более подробное описание их переработки в полезные продукты и последующей переработки. Для более полного понимания материалов, из которых изготавливаются пластмассы, см. Химия промышленных полимеров.
Многие химические названия полимеров, используемых в качестве пластмасс, стали знакомы потребителям, хотя некоторые из них более известны по своим аббревиатурам или торговым наименованиям. Таким образом, полиэтилентерефталат и поливинилхлорид обычно называют ПЭТФ и ПВХ, а вспененный полистирол и полиметилметакрилат известны под своими товарными знаками: пенополистирол и оргстекло (или плексиглас).
Промышленные производители пластмассовых изделий обычно рассматривают пластмассы либо как «товарные» смолы, либо как «специальные» смолы.
(Термин смола восходит к ранним годам индустрии пластмасс; первоначально он относился к встречающимся в природе аморфным твердым веществам, таким как шеллак и канифоль.) Товарные смолы — это пластмассы, которые производятся в больших объемах и по низкой цене для наиболее распространенных предметов одноразового использования. и товары длительного пользования. Они представлены в основном полиэтиленом, полипропиленом, поливинилхлоридом, полистиролом. Специальные смолы — это пластмассы, свойства которых адаптированы к конкретным применениям и которые производятся в небольших объемах и по более высокой цене. В эту группу входят так называемые инженерные пластмассы или инженерные смолы, представляющие собой пластмассы, которые могут конкурировать с литыми под давлением металлами в сантехнике, скобяных изделиях и автомобилях. Важными инженерными пластмассами, менее знакомыми потребителям, чем товарные пластмассы, перечисленные выше, являются полиацеталь, полиамид (особенно те, которые известны под торговой маркой нейлон), политетрафторэтилен (торговая марка тефлон), поликарбонат, полифениленсульфид, эпоксидная смола и полиэфиркетон. Еще одним представителем специальных смол являются термопластичные эластомеры, полимеры, которые обладают эластичными свойствами резины, но при этом могут подвергаться многократному формованию при нагревании. Термопластичные эластомеры описаны в статье эластомер.
Викторина «Британника»
Пластмасса: правда или вымысел?
Некоторые формы пластика прочнее стали? От целлулоида до проводимости электричества: узнайте больше о пластмассах в этом тесте.
Пластмассы также можно разделить на две отдельные категории на основе их химического состава. Одна категория — пластмассы, состоящие из полимеров, содержащих только алифатические (линейные) атомы углерода в основных цепях. Все перечисленные выше товарные пластики попадают в эту категорию. Примером может служить структура полипропилена; здесь к каждому другому атому углерода присоединена боковая метильная группа (CH 3 ):
Другая категория пластмасс состоит из гетероцепных полимеров. Эти соединения содержат такие атомы, как кислород, азот или сера в своих основных цепях, в дополнение к углероду. Большинство перечисленных выше инженерных пластиков состоят из гетероцепных полимеров. Примером может служить поликарбонат, молекулы которого содержат два ароматических (бензольных) кольца:
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
Различие между полимерами с углеродной цепью и полимерами с гетероцепью отражено в таблице, в которой показаны избранные свойства и области применения наиболее важных пластиков с углеродной цепью и гетероцепью, а также даны прямые ссылки на статьи, описывающие эти материалы. более подробно. Важно отметить, что для каждого типа полимера, указанного в таблице, может быть множество подтипов, поскольку любой из десятка промышленных производителей любого полимера может предложить 20 или 30 различных вариаций для использования в конкретных приложениях. По этой причине свойства, указанные в таблице, следует принимать как приблизительные.
| Свойства и применение коммерчески важных пластмасс | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| *Все значения приведены для образцов, армированных стекловолокном (кроме полиуретана). | |||||
| Углеродная цепь | |||||
| полиэтилен высокой плотности (HDPE) | 0,95–0,97 | высокая | –120 | 137 | — |
| полиэтилен низкой плотности (LDPE) | 0,92–0,93 | умеренный | −120 | 110 | — |
| полипропилен (ПП) | 0,90–0,91 | высокая | −20 | 176 | — |
| полистирол (ПС) | 1,0–1,1 | ноль | 100 | — | — |
| акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) | 1,0–1,1 | ноль | 90–120 | — | — |
| поливинилхлорид непластифицированный (ПВХ) | 1,3–1,6 | ноль | 85 | — | — |
| полиметилметакрилат (ПММА) | 1,2 | ноль | 115 | — | — |
| политетрафторэтилен (ПТФЭ) | 2. 1–2.2 | умеренно-высокий | 126 | 327 | — |
| гетероцепь | |||||
| полиэтилентерефталат (ПЭТ) | 1,3–1,4 | умеренный | 69 | 265 | — |
| поликарбонат (ПК) | 1,2 | низкий | 145 | 230 | — |
| полиацеталь | 1,4 | умеренный | –50 | 180 | — |
| полиэфиркетон (PEEK) | 1,3 | ноль | 185 | — | — |
| полифениленсульфид (PPS) | 1,35 | умеренный | 88 | 288 | — |
| диацетат целлюлозы | 1,3 | низкий | 120 | 230 | — |
| поликапролактам (нейлон 6) | 1,1–1,2 | умеренный | 50 | 210–220 | — |
| гетероцепь | |||||
| полиэстер (ненасыщенный) | 1,3–2,3 | ноль | — | — | 200 |
| эпоксидные смолы | 1,1–1,4 | ноль | — | — | 110–250 |
| фенолформальдегид | 1,7–2,0 | ноль | — | — | 175–300 |
| мочевина и меламиноформальдегид | 1,5–2,0 | ноль | — | — | 190–200 |
| полиуретан | 1,05 | низкий | — | — | 90–100 |
| Углеродная цепь | |||||
| полиэтилен высокой плотности (HDPE) | 20–30 | 10–1000 | 1–1,5 | молочные бутылки, изоляция проводов и кабелей, игрушки | |
| полиэтилен низкой плотности (LDPE) | 8–30 | 100–650 | 0,25–0,35 | упаковочная пленка, продуктовые пакеты, сельскохозяйственная мульча | |
| полипропилен (ПП) | 30–40 | 100–600 | 1,2–1,7 | бутылки, контейнеры для еды, игрушки | |
| полистирол (ПС) | 35–50 | 1–2 | 2,6–3,4 | столовые приборы, пенопластовые пищевые контейнеры | |
| акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) | 15–55 | 30–100 | 0,9–3,0 | корпуса приборов, каски, фитинги | |
| поливинилхлорид непластифицированный (ПВХ) | 40–50 | 2–80 | 2,1–3,4 | трубы, трубопровод, сайдинг, оконные рамы | |
| полиметилметакрилат (ПММА) | 50–75 | 2–10 | 2,2–3,2 | ударопрочные окна, световые люки, козырьки | |
| политетрафторэтилен (ПТФЭ) | 20–35 | 200–400 | 0,5 | самосмазывающиеся подшипники, посуда с антипригарным покрытием | |
| гетероцепь | |||||
| полиэтилентерефталат (ПЭТ) | 50–75 | 50–300 | 2,4–3,1 | прозрачные бутылки, магнитофон | |
| поликарбонат (ПК) | 65–75 | 110–120 | 2,3–2,4 | компакт-диски, защитные очки, спортивные товары | |
| полиацеталь | 70 | 25–75 | 2,6–3,4 | подшипники, шестерни, душевые лейки, молнии | |
| полиэфиркетон (PEEK) | 70–105 | 30–150 | 3,9 | машины, автомобильные и аэрокосмические детали | |
| полифениленсульфид (PPS) | 50–90 | 1–10 | 3,8–4,5 | детали машин, приборы, электрооборудование | |
| диацетат целлюлозы | 15–65 | 6–70 | 1,5 | фотопленка | |
| поликапролактам (нейлон 6) | 40–170 | 30–300 | 1,0–2,8 | подшипники, шкивы, шестерни | |
| гетероцепь | |||||
| полиэстер (ненасыщенный) | 20–70 | <3 | 7–14 | корпуса лодок, автомобильные панели | |
| эпоксидные смолы | 35–140 | <4 | 14–30 | ламинированные печатные платы, напольные покрытия, детали самолетов | |
| фенолформальдегид | 50–125 | <1 | 8–23 | электрические разъемы, ручки приборов | |
| мочевина и меламиноформальдегид | 35–75 | <1 | 7,5 | столешницы, посуда | |
| полиуретан | 70 | 3–6 | 4 | гибкие и жесткие пеноматериалы для обивки, изоляции | |
Для целей настоящей статьи пластмассы в первую очередь определяются не на основе их химического состава, а на основе их технических свойств. Более конкретно, они определяются как термопластичные смолы или термореактивные смолы.
Пластмассы — Химия — Углерод, кислород, атомы и водород
Существует более 100 различных химических атомов, известных как элементы. Химик представляет их с помощью простых символов, таких как «H» для водорода , «O» для кислорода, «C» для углерода, «N» для азота , «Cl» для хлора , и так далее; эти атомы имеют атомный вес 1, 16, 12, 14 и 17 атомных единиц соответственно.
Химическая реакция между двумя или более атомами образует молекулу. Каждая молекула характеризуется своим химическим составом и молекулярной массой. Например, при сгорании углерода в кислороде один атом углерода (С) реагирует с двумя атомами кислорода (О 2 ; эквивалентно одной молекуле молекулярного кислорода) с образованием двуокиси углерода (CO 2 ). Химик представляет эту реакцию химическим уравнением, т.е. эквивалентно одной молекуле кислорода) реагируют с образованием двух молекул воды (2H 2 О), химик пишет
Обратите внимание, что одна молекула кислорода соединяется с двумя молекулами водорода, а один атом углерода соединяется с одной молекулой водорода. Это связано с тем, что разные элементы имеют разную комбинирующую способность. Таким образом, водород образует одну связь, кислород — две связи, а углерод — четыре связи. Эти связывающие способности или валентности считаются само собой разумеющимися при написании химической формулы, такой как H 2 O.
В случае метана или CH 4 , углерод связан с четырьмя атомами водорода. Но углерод также может образовывать двойные связи, как в этилене (C 2 H 4 ), где две молекулы CH 2 имеют двойную связь. Химик мог бы также описать молекулу этилена формулой CH 2 =CH 2 , где двойная связь представлена знаком равенства.
Пластмассы состоят из множества повторяющихся групп атомов или молекул (называемых мономерами) в длинных цепочках, поэтому их также называют полимерами или макромолекулами.