Листовой АБС-пластик: производство и применение ударопрочного материала

Современная промышленность неустанно работает над изобретением новых, все более универсальных материалов. Например, пластмасса характеризуется многочисленными полезными свойствами. Она подразделяется на множество видов. Один из самых практичных и универсальных – материал под названием АБС-пластик, который обладает очень высокой прочностью и длинным перечнем других не менее полезных свойств.

Что такое АБС-пластик

Пластик, сделанный из комбинации трех мономеров – акрилонитрила, бутадиена и стирола – это полезное научное достижение. Сверхпрочное сочетание акрилонитрилбутадиенстирол получило широкое применение в инженерии. Названием стали три начальные буквы входящих в состав веществ. По своей сути этот пластик является технической термопластической смолой. Пропорции мономеров в готовом продукте могут варьироваться в диапазоне до 20 %, от чего будут зависеть конечные свойства материала. Они отличаются тем, что остаются одними из самых высоких.

Характеристики ABS-пластика

Материал АБС обладает многочисленными полезными свойствами, которые позволяют использовать пластик в самых разных отраслях производства. Главные из них — это ударостойкость и прочность, что сохраняет изделие из АБС-пластика целым даже при ударе о него кувалдой. При сильном давлении материал деформируется, но не разрушается, после чего легко поддается восстановлению. К прочим характеристикам АБС полимера относятся:

Цвет: непрозрачный с желтоватым оттенком, поверхность глянцевая. Есть возможность получения прозрачной модификации продукта и окрашивания в разные цвета.
Токсичность: при нормальных условиях АБС материал не токсичен.
Срок службы: материал долговечен при условии защиты от прямых солнечных лучей.
Плотность: 1.02-1.06 г/см³.
Растворимость: АБС материал расщепляется под воздействием ацетона, сложных эфиров, кетонов, 1,2-дихлорэтана.
Воздействие температур: пластик допускается использовать от −40 °C до +90 °C, теплостойкость 103, некоторые виды АБС при 113 °C.
Воздействие агрессивных средств: материал стоек к щелочам, кислотам, маслам, моющим средствам, влаге.

Температура плавления

Прочность пластика сохраняется при большом диапазоне температур, хотя и не рекомендуется использовать АБС материал под прямыми солнечными лучами и подвергать воздействию ультрафиолета. При разных температурных показателях с ним происходит следующее:

при 220°C – плавится;
при 395°С материал самовоспламеняется;
при 100°C АБС начинает размягчаться;
200-260°С – диапазон технологических температур;
длительная эксплуатация ABS материала возможна максимум при 75-80 °С.

Производство АБС-пластика

Изготовление полимера идет очень активно (производственная мощность – 8 миллионов тонн в год) и ежегодно возрастает на 5,5%. Для того, чтобы получить 1 килограмм АБС-материала понадобится 2 килограмма нефти – основного источника сырья. Отдельные составляющие сополимеризуются и выпускаются двух видов: листовой пластик или гранулированный. Первый может служить в качестве готовой продукции или заготовки для деталей. С помощью метода вакуумной формовки из него производят другую более сложную продукцию. Пластик в гранулах является сырьем для литья всевозможных изделий.

Применение

Материалу АБС нашлось применение во многих отраслях промышленности. Пластик встречается, как добавка, которая повышает характеристики материалов, из него изготавливают разную продукцию. Бытовая техника, автомобили, инструменты, товары ежедневного использования – везде нашлось применение полимеру. Из него выпускают:

крупные детали для машин (радиаторные решетки, элементы управления, щитки на приборной панели, корпуса);
детали теле-радио аппаратуры, пылесосов, телефонов, пультов, кофеварок, факсов, компьютеров и т.д.;
спортивный инвентарь;
мебель;
детали оружия;
сантехническую продукцию;
канцтовары;
музыкальные инструменты;
игрушки, конструкторы;
детали медицинского оборудования;
чемоданы, контейнеры.

Использование в 3D-печати

Пластик нашел свое применение как материал для принтеров, на которых производят 3D-печать, хотя это обходится не слишком дешево. Для этого полимер модифицируется и выпускается на специальных катушках. В данной области применения он выгоден тем, что из него можно изготавливать высокопрочную продукцию, но чтобы ее получить, приходится преодолеть немало технологических трудностей.

3D-принтеры приходится оптимизировать, устанавливая на них прогреваемые рабочие платформы. Они обеспечивают климат-контроль рабочей камеры. Иначе пластик значительно теряет в объеме при охлаждении, что приводит к деформациям и расслоению готовой продукции. Преимущества применения пластика в 3D-печати в том, что составляющие из него легко склеивать, выпуская крупногабаритные товары, легко подвергать их механической обработке с помощью обычного ацетона.

Опасность для человека

Ударопрочный пластик хоть и сверхфункционален, но, являясь химическим соединением, в некоторых случаях может быть опасен. Здоровью человека он угрожает, если:

Производится нагрев АБС. В этом случае из пластика испаряется акрилонитрил. Во время производства нагрев неизбежен, поэтому работа с пластиком проводится в закрытых боксах, оборудованных мощными вытяжками.
Соприкасается с пищей. Нагревать еду, находящуюся в товарах из пластика, запрещается. Недопустимо и соприкосновение АБС с алкоголем, вещества которого вступают в реакцию с компонентами пластика и происходит выделение вредного для здоровья стирола.
Соприкасается с биоматериалами, что возможно в медицине.

Преимущества

Пластмасса АБС не зря получила большое распространение, даже не смотря на дорогостоящее производство. Она обладает высокими эксплуатационными показателями, которыми не могут «похвастаться» другие полимеры:

АБС легко обрабатывается.
Ей можно придать повышенный блеск.
Может быть выпущена любого цвета, в том числе и прозрачного.
Безопасна для здоровья человека и окружающей среды.
Может быть вторично переработана.
Эластична, обладает высокой устойчивостью при ударах, поддается восстановлению.
Ее вес легче по сравнению с другими видами пластика.
Отличается долговечностью.

Недостатки

При всех положительных качествах, данный вид пластика обладает некоторыми недостатками. Это сужает спектр применения материала, хотя производители ищут выходы из таких ситуаций. К слабым сторонам АБС относятся:

Низкая атмосфероустойчивость. На пластик негативно влияет ультрафиолет и солнце, из-за чего он теряет блеск и некоторые другие свойства.
Низкая степень электроизоляции.
Нет электромагнитного экранирования.

Крупнейшие производители

Сверхпрочный АБС материал изготавливается по всему свету. Всего насчитывается 48 производителей этого сырья. Среди них можно выделить несколько крупных и хорошо зарекомендовавших себя на рынке:

Россия. Производством здесь занимаются два крупных производителя «Нижнекамскнефтехим» и «Пластик».
Япония. Известный производитель АБС материала — Techno Polymer.
Европа. Выделяются масштабами производства компании Dow Chemicals, Ineos, Polimeri Europe.
Три крупных производителя АБС материала находятся на Тайване. Это Chi Mei Corporation, Grand Pacific, Formosa.
Четыре компании в Республике Корея: Samsung Cheil Industries, Lanxess, BASF, LG Chemicals.

Композиционные материалы на основе АБС

Данный вид продукции широко используется благодаря тому, что материал можно модифицировать. За счет этого изменяются свойства и появляются новые возможности. К самым распространенным материалам на основе АБС относятся:

Композит АBS/ПК. Этот материал ABS более теплостоек, можно ненадолго нагревать до 145°С, обладает повышенной ударопрочностью и морозостойкостью, стоек к различным химическим растворам.
Композит АБС/ПВХ. Этот материал более атмосферостоек, обладает хорошей сопротивляемостью старению, легко перерабатывается, допускается кратковременный нагрев до 97 °С.
Композит АБС/ПБТ. Его отличия — стабильность при повышенных температурах, максимальный кратковременный нагрев — 150 °С, АБС устойчивость ко многим веществам, таким как бензин, кислоты, щелочи и другие.
Композит АБС/ПА. Максимальный кратковременный нагрев материала — 250 °С, этот вид более ударопрочен, износостоек, химически устойчив, чем исходный материал.

Цена

Купить лист пластика можно оптом либо поштучно, разных цветов и размеров. Можно выбрать пластик в листах или килограммах. Стоимость зависит от размеров, веса, тиснения. Определить показатели можно по маркировке товара. При заказе большого количества производители часто осуществляют продажу со скидками. Если вы хотите купить АБС-пластик в Москве или заказать из Санкт-Петербурга, покупка будет стоить примерно в таком диапазоне (без учета стоимости доставки):

Наименование	Цвет	Толщина листа, мм	Размеры листа, мм	Вес листа, кг	Цена в рублях
Gebau	черный	2	1000*3000	6,36	1 542/лист
Gebau	серый	4	1000*3000	12,72	3 083/лист
Пласт-сервис	белый, гладкий	2	1500*3000	9.5	246/кг
Пласт-сервис	белый с УФ	4	1000*1400	5.88	256/кг