Hvordan lages akrylonitrilbutadienstyren: Den komplette produksjonsprosessen
Akrylnitrilbutadienstyren (ABS) produseres gjennom en prosess som kalles emulsjon eller kontinuerlig massepolymerisasjon , der tre monomerer - akrylnitril, butadien og styren - er kjemisk bundet til en tøff, slagfast termoplast. Resultatet er en av de mest brukte ingeniørplastene i verden, som finnes i alt fra bilinstrumenter til LEGO-klosser. Dens nærmeste strukturelle konkurrent i mange industrielle applikasjoner er teknisk nylon plast , spesielt nylon 6 og nylon 6/6, selv om de to skiller seg betydelig i hvordan de er laget og hvordan de presterer.
For å forstå hvordan ABS produseres, hjelper det å vite hva hver av de tre monomerene bidrar med: akrylonitril gir kjemisk og termisk motstog; butadien gir seighet og slagstyrke ved lav temperatur; og styren gir materialet stivhet, overflatefinish og enkel bearbeiding. De relative proporsjonene av disse tre komponentene - vanligvis rundt 20–30 % akrylonitril, 5–30 % butadien og 40–60 % styren — kan justeres for å skreddersy den endelige plastens egenskaper for spesifikke sluttbrukskrav.
Denne artikkelen dekker trinn-for-trinn-kjemien og konstruksjonen bak ABS-produksjon, hvordan den skiller seg fra annen ingeniørplast inkludert nylon, og hvilke faktorer som påvirker kvaliteten og ytelsen til det endelige materialet.
De tre rå monomerene og hvor de kommer fra
ABS-produksjonen begynner på monomernivå. Hver av de tre råvarene er avledet fra petrokjemiske råvarer og krever sin egen dedikerte forsyningskjede før den går inn i ABS-polymerisasjonsreaktoren.
Akrylnitril (AN)
Akrylnitril produseres primært gjennom Sohio (SOHIO ammoksidasjon) prosess , hvor propylen reagerer med ammoniakk og oksygen over en katalysator ved temperaturer på 400–510°C. Den globale produksjonskapasiteten for akrylonitril overskredet 7 millioner tonn per år fra nyere bransjerapporter (IHS Markit, 2023). I ABS er akrylonitrilinnholdet direkte ansvarlig for kjemisk motstand mot oljer, fett og fortynnede syrer, og øker også varmeavbøyningstemperaturen til den ferdige delen.
Butadien (BD)
Butadien er et biprodukt av dampcracking av nafta eller etan som brukes til å produsere etylen. Det gjenvinnes og renses fra C4-kuttet av cracker-utgang. Butadiens dobbeltbindinger gjør det svært reaktivt i friradikalpolymerisasjon, og polybutadiengummi-fasen (PBR) den danner i ABS er det som gir materialet dets karakteristiske seighet og slagfasthet - selv ved temperaturer så lave som -40°C . Denne lavtemperaturytelsen er et område der ABS utkonkurrerer mange kvaliteter av teknisk nylonplast, som kan bli sprø i kalde omgivelser med mindre den er spesifikt modifisert.
Styren (SM)
Styren produseres ved dehydrogenering av etylbenzen, som i seg selv er laget av benzen og etylen. Den globale styrenkapasiteten er på ca 35–38 millioner tonn per år (ICIS, 2023), noe som gjør det til et av de mest tallrike petrokjemiske mellomproduktene i verden. I ABS er styren den dominerende monomeren etter vekt og er ansvarlig for materialets stivhet, glans og utmerkede bearbeidbarhet i sprøytestøping og ekstrudering.
To primære produksjonsmetoder for ABS
Det er to hovedveier for å lage ABS: emulsjonspolymerisasjon and kontinuerlig masse (bulk) polymerisasjon . En tredje, mindre vanlig metode er suspensjonspolymerisering. Hver metode produserer ABS med noe forskjellige morfologiske egenskaper, og begge er fortsatt i kommersiell bruk i dag.
Emulsjonspolymerisering (mest vanlig)
Emulsjonspolymerisering er den mest brukte industrielle prosessen for ABS-produksjon og står for størstedelen av den globale produksjonen. Det gjennomføres i to trinn:
- Trinn 1 - Syntese av polybutadien lateks: Butadienmonomer emulgeres i vann med et overflateaktivt middel og polymeriseres ved bruk av en friradikalinitiator (vanligvis persulfater eller redokssystemer) ved 50–80 °C for å danne polybutadiengummilatekspartikler. Partikkelstørrelsen er nøye kontrollert, typisk i området på 100–400 nanometer , da dette direkte påvirker slagegenskapene til den endelige ABS. Mindre partikler gir høyere glans, men lavere slagstyrke; større partikler gir høyere seighet.
- Trinn 2 - Podekopolymerisering: Polybutadienlateksen blandes med akrylnitril- og styrenmonomerer, sammen med ytterligere initiator og emulgator. Styren- og akrylonitrilmonomerene polymeriserer på overflatene av gummipartiklene gjennom friradikalpoding, samt danner frie SAN (styren-akrylnitril) kopolymerkjeder i løsning. Resultatet er en kompleks tofasestruktur: gummipartikler belagt med podet SAN, dispergert i en kontinuerlig SAN-matrise.
- Trinn 3 - Koagulering og tørking: Lateksen destabiliseres ved å tilsette koagulanter (syrer eller salter) for å få partiklene til å flokkulere. Den våte kaken blir deretter vasket, avvannet og tørket for å produsere ABS-pulver eller smule, som senere blandes og pelletiseres.
En viktig fordel med emulsjonspolymerisering er presis kontroll over gummipartikkelstørrelse og podetetthet, som lar produsenter finjustere slagstyrke og overflateutseende. Prosessen er imidlertid vannkrevende og genererer avløp som må behandles.
Kontinuerlig masse (bulk) polymerisering
Kontinuerlig massepolymerisasjon - også kjent som bulk prosess eller løsningsprosess - løser polybutadiengummi direkte i en blanding av styren- og akrylonitrilmonomerer, uten vann. Den oppløste gummien gjennomgår faseinversjon etter hvert som polymeriseringen fortsetter: det som starter som gummi i en monomerløsning forvandles til adskilte gummipartikler dispergert i en fast SAN-matrise etter hvert som omdannelsen øker. Denne prosessen brukes av flere store produsenter, inkludert INEOS Styrolution og Trinseo og produserer ABS med lavere restmonomernivåer og bedre fargekonsistens enn emulsjonsproduserte kvaliteter, noe som gjør den godt egnet for medisinske og matkontaktapplikasjoner.
Sammenlignet med emulsjonspolymerisering genererer ikke bulkprosessen avløpsvann, men det er vanskeligere å kontrollere gummipartikkelmorfologi, og den produserer typisk ABS med litt lavere slagstyrke. Mange produsenter blander emulsjon-ABS og bulk-SAN for å oppnå en kombinasjon av slagytelse og visuell klarhet.
Mikrostrukturen som får ABS til å fungere
Det som skiller ABS fra enklere plast som polystyren eller generell nylon er dens to-fase morfologi : en stiv glassaktig matrise av styren-akrylnitril (SAN) kopolymer med gummipartikler spredt utover. Når en støt eller sprekk prøver å forplante seg gjennom materialet, møter den gummipartiklene, som fungerer som energiabsorbere. Gummipartiklene kaviterer (danner små indre tomrom) og forårsaker plastisk deformasjon - en mekanisme som kalles gummiherding — som sprer bruddenergien og forhindrer sprø svikt.
Denne gummiherdende mekanismen er godt forstått og har blitt grundig studert. I følge Bucknall (1977) og senere bekreftet av en rekke TEM-studier, avhenger effektiviteten av gummiherding i ABS av:
- Gummipartikkelstørrelse (optimalt område: 0,1–1,0 µm)
- Grad av poding mellom gummi og SAN-matrise
- Gummiinnhold (vanligvis 15–25 vekt% av endelig ABS)
- Tverrbindingstetthet i gummifasen
- Kompatibilitet mellom podet gummi og SAN-matrisen
Denne mikrokonstruksjonen er en av grunnene til at ABS har en prispremie over råvareplast og krever betydelig mer sofistikert produksjonskunnskap enn enkle kondensasjonspolymerer som teknisk nylon plast .
Sammensetning, pelletisering og additiv integrasjon
Rå ABS-pulver eller smuler fra polymerisasjonsreaktoren er ennå ikke et ferdig produkt. Den må gå gjennom en blandingstrinn , der den smelteblandes med en rekke tilsetningsstoffer for å oppnå de ønskede sluttegenskapene. Dette gjøres vanligvis på en dobbeltskrueekstruder som opererer ved smeltetemperaturer på ca 200–240°C .
| Tilsetningstype | Typisk lasting (%) | Funksjon i ABS |
|---|---|---|
| Termiske stabilisatorer | 0,1–0,5 | Forhindre nedbrytning av butadiengummi ved prosesstemperaturer |
| Antioksidanter | 0,1–0,3 | Beskytt mot oksidasjon under bearbeiding og service |
| UV-stabilisatorer | 0,2–1,0 | Reduser gulning og overflatekritting ved utendørs bruk |
| Flammehemmere | 10–20 | Oppnå UL 94 V-0 eller V-2 karakterer for elektronikkhus |
| Smøremidler | 0,5–2,0 | Forbedre muggslipp og reduser smelteviskositeten |
| Fargestoffer / pigmenter | 0,1–3,0 | Gi farge uten å kreve maling |
| Glassfiberarmering | 10–30 | Øk stivhet og varmeavbøyningstemperatur |
| Effektmodifikatorer | 2–10 | Øk ytterligere lavtemperaturpåvirkning for krevende bruksområder |
Etter blanding ekstruderes den smeltede blandingen gjennom en dyse, avkjøles i vannbad og kuttes i jevne pellets. Disse pellets - typisk 2–4 mm i diameter - er det omformere (sprøytestøpere, ekstrudere og blåsestøpere) kjøper for å lage delene sine. Pelleteringstrinnet sikrer også en homogen blanding: enhver ujevn fordeling av gummipartikler eller tilsetningsstoffer fra reaktoren korrigeres under høyskjærblandingen i dobbeltskrueekstruderen.
ABS vs Engineering Nylon Plast: Produksjons- og eiendomsforskjeller
ABS og teknisk nylon plast (primært nylon 6, nylon 6/6 og nylon 12) er begge viktige medlemmer av termoplastfamilien, men de er laget gjennom en helt annen kjemi og har distinkte ytelsesprofiler. Å forstå disse forskjellene er avgjørende for materialvalg i produktdesign.
ABS
- Laget ved fri-radikal addisjonspolymerisasjon (emulsjon eller bulk)
- Ingen kondensasjonsbiprodukter - ingen vann frigjøres under polymerisering
- Amorf struktur - ikke noe skarpt smeltepunkt, bredt behandlingsvindu
- Lav fuktighetsabsorpsjon (<0,5 % ASTM D570) — dimensjonsstabil i fuktige omgivelser
- Varmeavbøyningstemperatur (HDT): 80–100 °C (ufylt), opptil 120 °C (varmestabiliserte kvaliteter)
- Utmerket overflatefinish, lett å male, plate eller lime
- Begrenset kjemisk motstand mot ketoner, estere og klorerte løsningsmidler
Engineering Nylon Plastic
- Laget ved kondensasjon (trinnvekst) polymerisering - vann frigjøres som et biprodukt
- Halvkrystallinsk struktur – skarpt smeltepunkt (220–265 °C for PA66)
- Høyere kontinuerlig brukstemperatur: 120–150°C (ufylt PA66)
- Høy fuktighetsabsorpsjon (1–9 % avhengig av karakter) – påvirker dimensjonsstabiliteten
- Overlegen kjemisk motstand mot hydrokarboner, drivstoff og smøreoljer
- Utmerket tretthetsmotstand og slitestyrke - foretrukket for gir og lagre
- Krever tørking før behandling (vanligvis 4–8 timer ved 80°C)
I praksis har ABS en tendens til å dominere innen forbrukerelektronikk, bilinteriør, apparathus og leker, der overflatekvalitet, dimensjonsstabilitet og enkel sekundæroperasjon (maling, plettering) er prioritert. Teknisk nylonplast , spesielt glassfylte PA66 og PA6, dominerer i bilkomponenter under panseret, elektroverktøyhus og industrielle gir - applikasjoner som krever høyere varmebestandighet og bedre motstand mot drivstoff- og oljeeksponering.
Det er også en stor kategori av ABS/nylon legeringer (ABS PA-blandinger), der de to polymerene er blandet sammen med kompatibilisatorer for å oppnå en balanse mellom seighet, kjemisk motstand og overflatefinish som ikke kan oppnås med noen av materialene alene. Disse legeringene brukes i utvendige trimdeler og håndtak for elektroverktøy.
Spesialitet ABS-karakterer og hvordan deres produksjon er forskjellig
Standard ABS beskrevet ovenfor er bare utgangspunktet. Produsenter tilbyr dusinvis av spesialitetskvaliteter, som hver krever modifikasjoner av polymeriseringsprosessen eller blandingsformuleringen:
ABS med høy varme
Oppnås ved å erstatte noe styren med alfa-metylstyren (AMS) eller N-fenylmaleimid (NPMI) komonomerer. Disse stive-ring- eller voluminøse monomerene øker glassovergangstemperaturen til SAN-matrisen fra ca. 105°C til 120–130°C , utvider brukervennligheten i bilinteriørapplikasjoner. Høyvarme ABS er i økende grad posisjonert som et direkte alternativ til noen tekniske nylonplastkvaliteter i applikasjoner der dimensjonsstabilitet ved forhøyet temperatur er nødvendig, men fuktighetsabsorpsjon må minimeres.
Flammehemmende ABS
Produsert ved å blande standard ABS med bromerte eller fosforbaserte flammehemmere og antimontrioksidsynergister. Det kreves flammehemmende ABS-kvaliteter UL 94 V-0 ved 1,5 mm veggtykkelse, som er obligatorisk for de fleste elektronikkskap. Tilsetning av flammehemmere reduserer typisk slagstyrken med 15–25 %, så gummiinnholdet og partikkelstørrelsen i FR-ABS-formuleringer justeres ofte oppover for å kompensere.
ABS av elektroplettering
Designet for elektroplettering med krom og krever svært spesifikk kontroll av gummipartikkelmorfologi. Butadiengummifasen etses selektivt bort av kromsyre under forbehandlingen, og skaper en mikroru overflate som forankrer metalllaget. ABS av galvaniseringsgrad har vanligvis høyere butadieninnhold (20–25 %) og nøye kontrollert partikkelstørrelsesfordeling. Deler må støpes under tett kontrollerte forhold - eventuelle synkemerker, strømningslinjer eller gjenværende spenning vil vises gjennom den belagte overflaten som defekter.
Gjennomsiktig ABS (MABS)
Konvensjonell ABS er ugjennomsiktig fordi gummifasen har en annen brytningsindeks enn SAN-matrisen, og sprer lys. Transparente kvaliteter - noen ganger kalt MABS eller ABS-T - erstatter butadiengummien med metylmetakrylat-butadien-styren (MBS) gummi, hvis brytningsindeks er tilpasset SAN-matrisen. Resultatet er et materiale med lystransmittans på 85–90 % som fortsatt har god slagfasthet, brukt i kosmetisk emballasje, lysdiffusorer og medisinsk utstyr.
ABS for 3D-utskrift (FDM Grade)
ABS var et av de første materialene som ble brukt i 3D-utskrift (fused deposition modeling (FDM)) og er fortsatt mye brukt til tross for konkurranse fra PLA og PETG. FDM-kvalitet ABS er produsert av den samme basispolymeren, men må oppfylle strenge spesifikasjoner for smelteflytindeks ( typisk 5–20 g/10 min ved 220°C/10 kg ), fuktighetsinnhold (<0,1%) og pellets jevnhet før den ekstruderes til filament ved diametre på 1,75 mm eller 2,85 mm med ±0,02 mm toleranse.
Kvalitetskontroll under ABS-produksjon
ABS-produksjon er underlagt streng kvalitetskontroll på alle trinn, fra råmonomerrenhet til endelig pellettesting. Følgende er de viktigste kvalitetsparametrene som overvåkes ved industriell ABS-produksjon:
| Eiendom | Testmetode | Typisk rekkevidde for generell ABS |
|---|---|---|
| Smeltestrømindeks (MFI) | ISO 1133 / ASTM D1238 | 5–30 g/10 min (220 °C, 10 kg) |
| Izod støtstyrke (hakk) | ISO 180 / ASTM D256 | 150–400 J/m |
| Strekkstyrke ved brudd | ISO 527 / ASTM D638 | 38–50 MPa |
| Bøyemodul | ISO 178 / ASTM D790 | 2 000–2 800 MPa |
| Varmeavbøyningstemperatur (HDT) | ISO 75 / ASTM D648 | 80–100°C ved 1,82 MPa |
| Fuktighetsinnhold | Karl Fischer / Tap ved tørking | <0,2 % (for behandling) |
| Restmonomerinnhold | GC headspace analyse | <100 ppm totalt VOC (kvaliteter for matkontakt) |
| Farge (gulhetsindeks) | ASTM E313 | <10 (naturlige hvite karakterer) |
Gummi partikkelstørrelse og distribusjon er preget av transmisjonselektronmikroskopi (TEM) eller dynamisk lysspredning (DLS) på lateksstadiet. Graden av podning - fraksjonen av SAN kjemisk bundet til gummipartiklene - måles ved løsningsmiddelekstraksjon og er en kritisk parameter for å sikre god kompatibilitet mellom gummi- og matrisefasene. En podeeffektivitet under ca 20–30 % resulterer vanligvis i dårligere slagytelse på grunn av dårlig gummi-matrise-adhesjon.
Miljøhensyn i ABS-produksjon
ABS-produksjon har flere miljøutfordringer som industrien har jobbet med å løse:
- Akrylnitril toksisitet: Akrylnitril er klassifisert som et sannsynlig karsinogen for mennesker (Gruppe 2A, IARC) og krever strenge utslippskontroller ved ABS-polymerisasjonsanlegg. Eksponeringsgrenser på arbeidsplassen er vanligvis satt til 1–2 ppm TWA i de fleste jurisdiksjoner.
- Avløpsvann fra emulsjonsprosessen: Emulsjonsruten genererer betydelige mengder koagulasjonsavløpsvann som inneholder overflateaktive stoffer, koagulasjonsmidler og spormonomerer som krever biologisk behandling før utslipp.
- Resirkulerbarhet: ABS er teknisk resirkulerbart (harpiksidentifikasjonskode #7 eller noen ganger #9 i spesifikke systemer), men blandede plastavfallsstrømmer gjør innsamling og sortering vanskelig. Postindustriell ABS-omsliping blir rutinemessig gjenbrukt i blanding, men gjenvinningsgraden for ABS etter forbruk er fortsatt lav globalt.
- Biobasert ABS-utvikling: Forskningsprogrammer er i gang for å produsere biobasert akrylnitril fra propan eller 3-hydroksypropionsyre (bio-3-HPA), som vil redusere ABSs avhengighet av fossilt avledet propylen. Flere selskaper inkludert Asahi Kasei og INEOS har annonsert pilotskala bio-AN-programmer fra og med 2023.
- Sammenligning med teknisk nylonplast: Fra et karbonfotavtrykksperspektiv, teknisk nylon plast (PA6, PA66) og ABS har lignende karbonfotavtrykk fra vugge til port - omtrent 5–7 kg CO2e per kg polymer - selv om nøyaktige tall varierer betydelig med energikilde og produksjonseffektivitet. LCA-databaser som ecoinvent 3.9 (2023) kan konsulteres for mer presise verdier.
Hvordan ABS behandles etter produksjon
Når ABS-pellets forlater blandingslinjen, blir de behandlet av nedstrømsomformere til ferdige deler. De tre dominerende prosessmetodene er sprøytestøping, ekstrudering og termoforming, som hver utnytter ABS sin utmerkede smeltebehandlingsadferd.
Sprøytestøping
Sprøytestøping står for størstedelen av ABS-forbruket. ABS tørkes til <0,1 % fuktighet før prosessering (typisk 2–4 timer ved 80°C), deretter smeltes i fatet kl. 200–240°C og sprøytes inn i en stålform under trykk på 50–150 MPa. Formtemperaturer på 40–80°C brukes avhengig av nødvendig overflatefinish og syklustid. ABS-krymping i formen er typisk 0,4–0,7 % , betydelig lavere enn teknisk nylonplast (0,8–2,0%), noe som forenkler formdesign og gir bedre dimensjonsnøyaktighet.
Ekstrudering
ABS-plate og profil er produsert ved enkeltskrue eller dobbelskrue ekstrudering. Platetykkelser varierer fra 0,5 mm til 10 mm og er mye brukt i termoformingsapplikasjoner, inkludert innerforinger i kjøleskap, bagasjeskall og medisinsk utstyrshus. ABS-rørekstrudering brukes i avløpsavløpsventilasjonssystemer (DWV) i Nord-Amerika, hvor ABS-rør konkurrerer med PVC-rør basert på installasjonsfleksibilitet ved lavere temperatur.
Termoforming
ABS-plate er lett termoformet ved temperaturer på 150–175°C , godt under behandlingsvinduet for de fleste tekniske nylonplastkvaliteter. Termoformet ABS brukes til kjøretøyinteriørpaneler, kjøpsskjermer og storformathus for industrielt utstyr. Materialet kan trekkes til dybde-til-diameter-forhold på opptil 1:1 uten fortynningsproblemer ved dyktige formingsoperasjoner.
Globalt ABS-marked og store produsenter
Det globale ABS-markedet ble verdsatt til ca USD 25–27 milliarder i 2022 og forventes å vokse med en CAGR på 4–5 % frem til 2028, drevet av lettvekt i biler, etterspørsel etter forbrukerelektronikk og bruk av 3D-utskrift (MarketsandMarkets, Grand View Research, 2023). Asia-Stillehavet dominerer produksjonen, med Kina, Sør-Korea og Taiwan som står for over 65 % av global ABS-kapasitet .
De ledende globale ABS-produsentene inkluderer:
- INEOS Styrolution — verdens største styrenprodusent, med ABS-virksomhet i Tyskland, Belgia og USA
- LG Chem — stor ABS-produsent i Sør-Korea, som leverer OEM-er for biler og elektronikk globalt
- SABIC — leverer spesial-ABS og ABS-legeringer for bilindustrien og medisinske applikasjoner
- Chi Mei Corporation (Taiwan) — en av de største ABS-produsentene i Asia-Stillehavet
- Toray Industries — produserer ABS og ABS/teknisk nylon plastlegeringer for høyytelsesapplikasjoner
- Trinseo — Nordamerikansk og europeisk ABS-produsent med fokus på elektronikk og medisinsk
I det tekniske nylonplastsegmentet inkluderer store konkurrenter til ABS i overlappende bruksområder BASF (Ultramid PA6 og PA66), DuPont (Zytel-nylon) og Lanxess (Durethan), som alle tilbyr glassfylte kvaliteter som utfordrer forsterket ABS på varmebestandighet og stivhet.
Ofte stilte spørsmål om ABS-produksjon
Hva står ABS for i plast?
ABS står for Akrylnitril Butadien Styren . Hvert ord refererer til en av de tre monomerene som polymeren er laget av: akrylonitril (A), butadien (B) og styren (S). Materialet kalles en terpolymer fordi det inneholder tre forskjellige kjemiske byggesteiner i stedet for en (homopolymer) eller to (kopolymer).
Er ABS en termoplast eller herdeplast?
ABS er en termoplast . Dette betyr at den mykner og flyter når den varmes opp over glassovergangstemperaturen (ca. 105°C) og stivner på nytt ved avkjøling, uten å gjennomgå noen kjemisk forandring. Denne oppførselen gjør at ABS kan reprosesseres og resirkuleres. Dette er i motsetning til herdeplast som epoksy eller fenolharpiks, som permanent tverrbindes under herding og ikke kan omsmeltes.
Hva er forskjellen mellom emulsjons-ABS og bulk-ABS?
Emulsjons-ABS er laget ved å polymerisere de tre monomerene i et vannbasert emulsjonssystem, som gir svært presis kontroll av gummipartikkelstørrelsen og gir ABS med utmerket slagstyrke. Bulk (masse) ABS løser opp gummi direkte i monomerblandingen uten vann, noe som gir bedre farge og lavere restmonomernivåer men noe mindre slagstyrke. De fleste kommersielle ABS produseres ved emulsjonspolymerisering, men bulkkvaliteter er foretrukket for medisinske og matkontaktapplikasjoner.
Hvordan er ABS sammenlignet med teknisk nylonplast når det gjelder styrke?
Generell ABS har strekkfasthet på 38–50 MPa og bøyemodul på 2000–2800 MPa. Ufylt teknisk nylon plast (PA66) har lignende strekkfasthet (80 MPa kondisjonert), men påvirkes betydelig av fuktighet, og faller til 50–60 MPa når den er ekvilibrert ved 50 % relativ fuktighet. Glassfylt nylon (30 % GF PA66) når strekkstyrke på 180–200 MPa og bøyemodul på 9 000–11 000 MPa, langt over standard ABS. Glassfylt ABS når bare 75–100 MPa strekkfasthet og 5000–7000 MPa bøyemodul, noe som gjør den svakere enn tilsvarende glassfylt nylon på en strukturell basis.
Hvorfor blir ABS gul over tid?
ABS gulner fordi butadiengummifasen er mottakelig for UV-indusert oksidasjon . Dobbeltbindingene i polybutadienkjedene reagerer med oksygen og UV-lys for å danne kromofore nedbrytningsprodukter (karbonyl- og hydroksylgrupper) som absorberer i det synlige spekteret, og forårsaker en gul eller brun misfarging. UV-stabilisatorer (HALS — hindret amin-lysstabilisatorer — og UV-absorbere) er tilsatt i utendørs ABS for å bremse denne prosessen. Flammehemmende og varmestabiliserte ABS-kvaliteter er også mer utsatt for gulning på grunn av interaksjonen mellom stabilisatorsystemer og gummifasen ved prosesstemperaturer.
Kan ABS resirkuleres?
Ja, ABS kan resirkuleres mekanisk. Postindustriell ABS-sliping blir rutinemessig reprosessert i blandingsoperasjoner med minimalt tap av eiendom hvis fuktighet kontrolleres og termisk historie ikke er overdreven. ABS-resirkulering etter forbruk er mer utfordrende på grunn av forurensning, blanding med annen plast og tap av slagstyrke på grunn av nedbrytning av butadiengummi under service. Kjemisk resirkulering av ABS - å bryte det ned til monomerer - er teknisk mulig gjennom pyrolyse, men forblir kostbart og ennå ikke mye kommersialisert fra og med 2024.
Hva er forskjellen mellom ABS og HIPS?
High-impact polystyren (HIPS) er laget av en lignende gummiherdende mekanisme som ABS - polybutadiengummi dispergert i en polystyrenmatrise - men uten akrylnitril. Som et resultat har HIPS lavere strekkfasthet (25–35 MPa vs. 38–50 MPa for ABS), dårligere kjemikaliebestandighet og lavere varmeavbøyningstemperatur, men det er betydelig billigere. HIPS brukes der kostnadene er viktigst (engangsemballasje, salgssteder), mens ABS foretrekkes der ytelsen er viktig.
Hva er rollen til podekopolymeren i ABS?
Podekopolymeren - SAN-kjeder kjemisk bundet til overflaten av polybutadiengummi-partikler - fungerer som en kompatibilisator mellom gummi- og matrisefasene . Uten poding ville gummipartiklene ganske enkelt være inkompatible med SAN-matrisen og ville trekke seg ut under stress i stedet for å deformeres for å absorbere energi. Det podede SAN-skallet kobler fysisk sammen de to fasene, og sikrer at stress effektivt overføres fra matrisen til gummipartiklene under støt, slik at den energiavgivende kavitasjonen og krakeleringsmekanismene kan fungere.
Hvordan brukes ABS i bilindustrien?
ABS er mye brukt i bilinteriørapplikasjoner: instrumentpaneler, dørpaneler, søyledeksler, innvendige speilhus og seteryggskall. ABS av galvaniseringskvalitet brukes til utvendig trim, inkludert gitter, dørhåndtak og speilkapper. Flammehemmende ABS brukes i elektriske koblingshus og sikringsboksdeksler. I mange av disse applikasjonene konkurrerer ABS direkte med teknisk nylon plast (PA6, PA66), med valget avhengig av nødvendig varmebestandighet, kjemisk eksponering og overflatefinishspesifikasjoner for hver del.
Hva skjer hvis ABS ikke tørkes før behandling?
ABS absorberer fuktighet fra atmosfæren, og når vanligvis 0,2–0,3 % fuktighet ved likevekt under omgivelsesforhold. Hvis den behandles uten tørking, fordamper fuktigheten i den varme tønnen og skaper sprutmerker, sølvstriper og overflatebobler på den støpte delen. I alvorlige tilfeller kan hydrolytisk nedbrytning av SAN-matrisen redusere molekylvekten, og permanent senke slagstyrken og smelteviskositeten. Standard praksis er å tørke ABS-pellets ved 80°C i 2–4 timer i en avfuktende tørketrommel til under 0,1 % fuktighet før behandling. Dette tørkekravet er likt, men mindre krevende enn teknisk nylonplast, som må tørkes grundigere (4–8 timer ved 80–90°C) på grunn av høyere fuktighetsabsorpsjon.
Mob: +86-15867822829
Tel: +86-0574-62538663
Fax: +86-0574-62530664
E-mail: 
Følg oss
Hjem
