Продукция

АБС пластик – это название ударопрочной термопластической технической смолы на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом. АБС (акрилонитрилбутадиенстирол) – начальные буквы наименований мономеров, входящих в структуру пластика. Внешне это непрозрачный материал желтоватого оттенка, однако разработаны прозрачные модификации. АБС-пластики хорошо окрашиваются в различные цвета.
Это итоговый продукт, получаемый привитой сополимеризацией стирола с бутадиеновым каучуком и акрилонитрилом, который образуется путем эмульсионной сополимеризацией стирола в присутствии латекса каучука с акрилонитрилом. Именно сочетание бутадиеновых и акрилонитрильных звеньев с элементами стирола обеспечивают АБС пластик ударопрочностью и эластичностью. Благодаря своим физическим свойствам, это самый популярный и востребованный материал в производстве формованных изделий разной степени сложности. Химическая промышленность выпускает АБС пластик стабилизированным в виде порошка или белых гранул. На основе АБС материала производят различные композиты, которые относятся к классу специальных полимеров.
На российском рынке стандартное обозначение акрилонитрилбутадиенстирола – АБС-пластик. Также могут встречаться и такие наименования этого материала, как: ABS, АБС, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола или АБС-сополимер.
Условное обозначение акрилонитрилбутадиенстирола включает показатели ударной вязкости по Изоду, текучести расплава и буквенное обозначение особых свойств или метода переработки. Например, маркировка АБС пластика с ударной вязкостью 8 кДж/м2, показателем текучести расплава – 9 г/10 мин и с повышенной теплостойкостью будет выглядеть так: АБС-0809Т.

АБС пластик – продукт привитой сополимеризации 3-х мономеров:
- акрилонитрил (бесцветная жидкость с резким запахом),
- бутадиен (бесцветный газ с характерным неприятным запахом),
- стирол (бесцветная жидкость с резким запахом).
Акрилонитрилбутадиенстирол – двухфазная система. Непрерывную фазу образует акрилонитрил с молекулярной массой 120 – 180 тысяч и статистический сополимер стирола. Непрерывная фаза – это жесткая матрица, в которой распределенные частицы бутадиенстиролъного каучука размером 0,5 – 2 мкм образуют дисперсную фазу. Частицы бутадиенстиролъного каучука содержат окклюдированные микрочастицы матричного сополимера и привитые к каучуку макромолекулы данного сополимера, которые обеспечивают межфазное взаимодействие. От общей массы пластика доля дисперсной фазы составляет от 15 % до 30 %.

АБС пластик относится к инженерным пластикам. По ударопрочности, жесткости и механической прочности акрилонитрилбутадиенстирол превосходит полистирол общего назначения и ударопрочный полистирол, а также другие сополимеры стирола. АБС пластик достаточно износостоек и выдерживает кратковременный нагрев до 90 – 100 0С. Максимальная температура длительной эксплуатации достигает до 75 – 80 0С.
АБС пластик пригоден для вакуумной металлизации, для нанесения гальванического покрытия и для пайки контактов. Он хорошо подвергается сварке и рекомендован для точного литья. К положительным характеристикам также относятся:
- высокая размерная стабильность,
- устойчивость к щелочам,
- устойчивость к растворам неорганических солей и кислот,
- устойчивость к смазочным маслам, жирам,
- устойчивость к углеводородам и бензину,
- дает блестящую поверхность. Существуют специальные марки с пониженным и повышенным блеском.
К недостаткам относят неустойчивость к УФ-излучению. АБС пластик растворяется в ацетоне, анизоле, бензоле, эфире, анилине, этиленхлориде и этилхлориде. Также для АБС пластика характерна ограниченная устойчивость к атмосферным явлениям и пониженные электроизоляционные свойства материала, чего нельзя сказать о полистироле общего и ударопрочного назначения.
Физико-механические свойства АБС пластика:
- плотность материала составляет 1,02 – 1,08 г/см3,
- прочность при сжатии: 46 – 80 МПа,
- прочность при растяжении: 35 – 50 МПа,
- прочность при изгибе: 50 – 87 МПа,
- модуль упругости при растяжении при 23 0С: 1700 – 2930 МПа,
- относительное удлинение: 10 – 25 %,
- усадка (при изготовлении изделий): 0,4 – 0,7 %,
- влагопоглощение: 0,2 – 0,4 %,
- ударная вязкость по Шарли (с надрезом): 10 – 30 кДж/м2,
- твердость по Бринеллю: 90 – 150 МПа,
- температура размягчения: 90 – 105 0С,
- теплостойкость по Мартенсу: 86 – 96 0С,
- максимальная температура длительной эксплуатации: 75 – 80 0С,
- диапазон технологических температур: 200 – 260 0С,
- диэлектрическая проницаемость при 106 Гц: 2,4 – 5,0,
- тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц: (3 – 7)х10-4,
- удельное объемное электрическое сопротивление: 5х1013 Ом/м,
- электрическая прочность: 12 – 15 МВ/м,
- температура самовоспламенения: 395 0С.
Модифицируя исходный материал, свойства АБС пластика можно изменять в широком диапазоне. Например, прозрачный АБС пластик можно получить, если использовать не три, а четыре мономера и в качестве четвертого – метилметакрилат. Для повышения атмосфероустойчивости в молекулярной связке АБС пластика заменяют бутадиен насыщенным эластомером. Для повышения теплостойкости АБС пластика до максимальной температуры эксплуатации до 90 – 100 0С и возможности кратковременного нагрева до 110 – 120 0С к трем мономерам АБС добавляют четвертый – N-фенилмалеинимид или альфаметилстирол.
На основе акрилонитрилбутадиенстирола производятся композиционные полимерные материалы, которые имеют эксплуатационные характеристика значительно лучше, чем сам АСБ пластик. Рассмотрим наиболее известные среди них.
1. Композит АБС/ПК.
По-другому этот композит может обозначаться как ABS/PC, PC/ABS или ABS+PC. Композит АБС/ПК представляет собой ударопрочный аморфный материал, который обладает высокой теплостойкостью, достигающейся увеличением содержания поликарбоната. Кратковременный нагрев без нагрузки выдерживает до 130 – 145 0С, с нагрузкой выдерживает до 100 – 110 0С, а стеклонаполненные марки композита до 130 – 140 0С. Максимальная температура длительной эксплуатации составляет 60 – 95 0С, а температура хрупкости – минус 50 0С. Морозостойкость и ударопрочность материала достигается за счет повешения содержания поликарбоната.

Композит АБС/ПК обладает хорошей химической стойкостью. Он устойчив к воде, спиртам, растворам солей и маслу. Не устойчив к щелочам, хлорированным и алифатическим углеводородам. Стоит отметить, что данный композит гораздо лучше перерабатывается, чем поликарбонат. Композит АБС/ПК имеет высокую размерную стабильность и рекомендован для точного литья, характеризуется малым короблением и хорошо сваривается горячей плитой, трением и ультразвуком.
2. Композит АБС/ПВХ.
По-другому данный композит может обозначаться как ABS/PVC, ABS+PVC, PVC/ABS, PVC + ABS. Он представляет собой смесь АБС и поливинилхлорида, образующую аморфный ударопрочный материал. Кратковременный нагрев композит выдерживает до 90 – 97 0С, обладает высокой атмосферостойкостью по сравнению с «чистым» АБС, устойчивостью к старению и хорошей перерабатываемостью.
3. Композит АБС/ПБТ.
По-другому данный композит может обозначаться как ABS/PBT, ABS+PBT или PBT/ABS. Он представляет собой смесь АБС с полибутилентерефталатом, образующую ударопрочный и жесткий кристаллизующийся или аморфный материал. Для композита АБС/ПБТ при повышенных температурах характерна высокая размерная стабильность. Кратковременный нагрев композит при нагрузке выдерживает до 85 – 150 0С, а стеклонаполненные марки – до 150 – 200 0С. Такие параметры достигаются путем повышения содержания в материале полибутилентерефталата. Композит обладает высокой химической устойчивостью и хорошими диэлектрическими свойствами. Он также устойчив к бензину, алифатическим углеводородам, смазкам и маслам, разбавленным щелочам и кислотам, а также к детергентам. Композит АБС/ПБТ рекомендован для точного литья. Повышением АБС-пластика существенно снижает усадку и значительно увеличивает размерную точность. Материал хорошо перерабатывается.
4. Композит АБС/ПА.
По-другому данный композит может обозначаться как ABS/PA или PA/ABS. Он представляет собой смесь АБС с полиамидом, образующую ударопрочный кристаллизующийся или аморфный материал. Предприятиями химпрома в основном производится смесь АБС+ПА6, которая выдерживает при эксплуатации кратковременную температуру до 180 0С, а марка композита АБС+ПА66 – до 250 0С. Температура длительной эксплуатации АБС+ПА6 без нагрузки составляет 80 – 110 0С, а с ударными нагрузками температура может достигать до 60 – 65 0С. Увеличение ударопрочности материала достигается путем повышения содержания полиамида. Композит АБС/ПА характеризуется хорошей химической устойчивостью и хорошими диэлектрическими свойствами, высокой износостойкостью, устойчивостью к растрескиванию и отличается низкой плотностью в сравнении с АБС+ПК и АБС+ПБТ. Обладает высоким качеством спаев, отличающимися невидимостью линий спайки и высокой прочностью. Коэффициент усадки композита меньше, чем у полиамида. Материал хорошо воспроизводит текстуру, имеетулучшенные характеристики размерной стабильности и хорошо перерабатывается.
5. Композиты эластомеров и АБС-пластика.
Сплавы из термопластичных эластомеров (например, термопластэластомеры или термополиуретан) и АБС-пластика, взятых в различных соотношениях, обладают отличными эксплуатационными свойствами, которые невозможны для отдельно взятых полимеров. Конечно, процесс соэкструзии термопластичных эластомеров с АБС удорожает материал. Зато повышаются его эксплуатационные качества: жесткость, морозостойкость, устойчивость к атмосферным явлениям, окислителям, алифатическим углеводородам.

В химической промышленности АБС пластик изготавливают по технологии сополимеризации, представляющей собой процесс образования при совместной полимеризации двух или более различных мономеров высокомолекулярных соединений. Данный метод основан на радикальной сополимеризации мономера стирола с акрилонитрилом совместно с латексом каучука. Соотношение стирол-акрилонитрил по массе равной 76 к 24 образует сополимер такого же состава. Другие соотношения мономеров требуют тщательного контроля однородности сополимера. Следует заметить, что увеличение количества акрилонитрила резко повышает вязкость всей системы.
Очень часто на предприятиях химической промышленности используют метод двухстадийной эмульсионной сополимеризации по периодической или непрерывной схеме. Первая стадия – синтез латекса: акрилонитрил и стирол примешивают к полибутадиеновой эмульсии и нагревают до 50 0С. Вторая стадия заключается в прививании эмульгированных в латексе мономеров к каучуку. Для этого добавляют инициатор, растворимый в воде (например, персульфат калия), и наступает процесс полимеризации. Полученную суспензию фильтруют и дегазируют. Затем полимер высушивают и упаковывают. Иногда порошкообразный АБС пластик гранулируют.
Для получения АБС пластика с повышенной ударной вязкостью применяют комбинированный процесс, при котором смешивания ведутся в растворе или эмульсии, а потом в водной суспензии. Причем, такой порядок позволяет вводить дополнительное количество каучука.
Нередко применяется на предприятиях синтез АБС в массе, включающий:
- подготовку сырья и реагентов;
- полимеризацию в каскаде реактором. При этом процесс прерывают, если содержание в системе АБС-сополимера достигает 70 – 80 %;
- удаление пассивных (не прореагировавших) мономеров;
- удаление растворителя;
- первичное грануливароние;
- компаундирование;
- упаковка и складирование.
На российском рынке основным производителем АБС пластика является предприятие ОАО «Пластик» (г.Узловая, Тульская область), входящее в состав холдинга «СИБУР». Этим предприятием выпускаются:
- литьевые марки АБС-пластика: АБС-С, АБС 1030-30, АБС 2020-30 и АБС 2020-31;
- литьевой композит АБС/ПК марки ДИСКАР;
- экструзионнные марки АБС-пластика: АБС 1106, АБС 2802-30 и АБС 2802-31;
- листовой пластик ДИЛУР из пластика АБС (однослойный);
- лист АБС+ПК с ПММА;
- лист АБС с ПММА,
- соэкструзионные трехслойные листы.

Такие свойства АБС-пластика, как повышенная эластичность и ударопрочность, нетоксичность, долговечность, влагостойкость, маслостойкость, кислотостойкость, устойчивость к щелочной среде и моющим средствам, относительно высокая теплостойкость и широкий диапазон рабочих температур делают его незаменимым материалом для использования в тех местах, где ранее нельзя было не обойтись без применения керамики или резины, цветных металлов или реактопластов, дерева или бетона.
Он замечателен тем, что способен перерабатываться всеми известными способами. Наибольшее распространение получила переработка АБС литьем под давлением и экструзией. Свойство хладотекучести АБС-пластика позволяет его формовать при высоком давлении ниже температуры стеклования. На АБС-пластике можно выполнять тиснение, гальванизацию поверхности и нанесение печати. АБС применяют в качестве наполнителя, который повышает ударопрочность, улучшает переработку композитов на основе поликарбонатов, поливинилхлорида, полистирола.
В России АБС пластик и композиты с его участием применяют главным образом для производства листов толщиной 1 – 7 мм, который в дальнейшем применяется в изготовлении технических изделий. Помимо этого, применяется наполнение АБС-пластика высокодисперсионными веществами и его вспенивание. Правда, при вспенивании плотность, как правило, снижается на 25 – 40 %.
Покупка абс пластики необходима предприятиям-изготовителям автомобильной и электронной промышленности, фирмам-производителям бытовой техники, предприятиям по выпуску детских развивающих игр, предприятиям по изготовлению мебельной автомобильной фурнитуры, сантехнических изделий, предприятиям-изготовителям бижутерии и смарт-карт, канцтоваров, контейнеров и чемоданов. Поставщики абс пластики сотрудничают с предприятиями-изготовителями медицинского оборудования и медицинских принадлежностей (чемоданов). Продажа абс пластики осуществляется также предприятиям пищевой промышленности, где она применяется для изготовления одноразовой посуды для питания в различном транспорте (авиа, авто и ж/д). АБС-пластик приобретают предприятия ТНП для изготовления хозяйственных товаров, предметов для ванной и туалетной комнаты, садово-огородного инвентаря, корзин и ведер, спортивных товаров (шлемы и щиты), письменных принадлежностей, игрушек и различных детских товары и пр.
На рынке инженерных пластмасс АБС пластики имеют стабильный спрос автомобильным сектором промышленности и сегментов товаров народного потребления. С начала 2010 года цена абс пластики NATURAL увеличилась на 70 евро за тонну, на белый и черный АБС стоимость увеличилась на 100 – 110 евро за тонну.
Объемы потребления пластика месяц от месяца увеличиваются. В автомобильной промышленности на основе АБС-пластика и его композитов выпускают панели, щитки панели приборов, каркасы, обрамление окон, облицовку и многое другое для оформления салонов автомобилей. Кроме этого, АБС пластики применяются при изготовлении корпусов фонарей, решетки радиатора автомобиля, колпаков для автоколес, наружных зеркал, бамперов, дорожных знаков.
В приборостроительной промышленности АБС пластики применяются в качестве конструкционного материала для выпуска электроприборов, аккумуляторов и электроинструментов. Разработаны марки АСБ-пластиков для изготовления корпусов телефонов и телевизоров, пультов управления, магнитофонов различного воспроизводства видео и звука, пылесосов и кофеварок, факсовых аппаратов, мониторов, корпусов компьютерной техники, калькуляторов, принтеров и другой оргтехники. На основе АБС изготавливают диски CD-ROМ и вставки DVD. Практически в каждом современном холодильнике можно увидеть элементы и детали внутреннего оформления. Кроме этого, АСБ-пластики применяются при изготовлении элементов часовых механизмов и оптических приборов и интсрументов.
Средний ежегодный темп роста мирового рынка инженерных пластмасс, в частности АБС-пластика, до 2010 года оценен специалистами в 5,5 %.