АБС-пластик (ABS)

И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская
Опубликовано: 2001. Обновление: 21.03.2018

     Зарубежные: Acrylonitrile butadien styrene, ABS.
     Отечественные: АБС-пластик, АБС-сополимер, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола, АБС

     Стирольные пластики, сополимеры стирола, термопласты общетехнического назначения.

     Аморфный материал, двухфазный привитой сополимер бутадиенового каучука (или бутадиенстирольного каучука) и акрилонитрил-стирольного сополимера (SAN). Так называемый "теплостойкий АБС" может содержать 4-й компонент: альфаметилстирол, N-фенилмалеинимид, малеиновый ангидрид и др. Термин "термостойкий АБС" трактуется по разному в разных странах, в качестве критериев теплостойкости обычно применяются температура изгиба под нагрузкой 1.8 МПа или температура размягчения по Вика для нагрузки 50 Н. 
    Большие влияние на свойства материала при переработке и эксплуатации оказывают размер частиц каучуковой фазы, адгезия на границе раздела фаз, молекулярная масса полимера матрицы и привитого полимера и др. факторы.
     Обычный АБС выдерживает кратковременный нагрев до 90 - 100 ^оС, т.н. теплостойкий АБС - до 110 - 130 ^оС. Максимальная температура длительной эксплуатации: 75 - 80 ^оС, для теплостойких марок: до 90 - 100 ^оС. 
     Обладает высокой стойкостью к ударным нагрузкам по сравнению с полистиролом общего назначения, ударопрочным полистиролом и другими сополимерами стирола. Износостоек. Механические свойства изменяются в широких пределах в зависимости от состава сополимера. Прочность и твердость повышаются при увеличения содержания акрилонитрила. Повышение содержания бутадиена увеличивает ударопрочность, в том числе при низких температурах. Увеличение содержания стирола приводит к повышению жесткости и твердости.
     Имеет хорошую химическую стойкость. Стоек к щелочам, смазочным маслам, растворам неорганических солей и кислот. Увеличение содержания акрилонитрила повышает химическую стойкость.
     Характеризуется пониженными электроизоляционными свойствами по сравнению с полистиролом общего назначения и ударопрочным полистиролом.
     Пригоден для нанесения гальванического покрытия, вакуумной металлизации (имеются специальные марки), а также для пайки контактов. Хорошо сваривается.
     Одним из недостатков АБС-пластиков является низкая атмосферостойкость. УФ-излучение вызывает потерю блеска, пожелтение материала и приводит к снижению его эксплуатационных характеристик. По этой причине для изделий, эксплуатируемых на открытом воздухе рекомендуется применять атмосферостойкие аналоги АБС-пластика (смеси АБС с ПВХ, АСА-сополимер и др.). При необходимости атмосферостойкость изделий из АБС может быть повышена путем окрашивания или нанесения защитного покрытия.
     Материал имеет высокую размерную стабильность и рекомендуется для точного литья. 
     АБС дает блестящую поверхность (имеются специальные марки с повышенным и пониженным блеском). Блеск глянцевых поверхностей зависит от условий переработки и повышается при снижении содержания бутадиена и при использовании специальных добавок. Подробнее о блеске.
     Так называемый "прозрачный АБС", является сополимером метилметакрилата, акрилонитрила, бутадиена и стирола (MABS).

Показатели ненаполненных и наполненных марок

(приводятся минимальные и максимальные значения показателей для литьевых марок, выпускаемых современной промышленностью)
  

Примечания: 
     ¹ - АБС общего назначения, ударопрочные марки, марки с высокой текучестью
       ² - Ненаполненные марки, характеризуемые фирмами-изготовителями как теплостойкие
     Механические и прочие характеристики литьевых деталей могут быть значительно хуже показателей, определенных стандартными методами (на стандартных образцах). Они в частности, могут ухудшаться при образовании концентраторов напряжений, спаев, неустойчивом заполнении, проблемах уплотнения, деструкции полимерного материала и пр.
     Для марок, содержащих стеклянное или углеродное волокно, механические свойства очень сильно зависит от разрушения волокна при переработке (особенно интенсивное разрушение происходит при переработке композиций с длинным волокном), ориентации частиц волокна (влияют места впуска, конструкция литьевой детали и пр.).

    

     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, магнитофонов, видеомагнитофонов, пылесосов, кофеварок, пультов управления, телефонов, компьютеров, мониторов, принтеров, калькуляторов, другой бытовой и оргтехники. 
     Металлизированные детали бытовой техники и оргтехники.
     Конструкционные детали электротехнического назначения. Выключатели, переключатели. 
     Корпуса электроинструмента. 
     Канцелярские изделия. Настольные принадлежности. 
     Игрушки. Детские конструкторы.
     Чемоданы. Контейнеры. 
     Посуда для самолетов.
     Дверные ручки.
     Металлизированная сантехническая аппаратура (вентили, душевые рассекатели, мойки, поддоны, сливные бачки). Металлизированные украшения. Мебельная фурнитура. 
     Фитинги.
     Детали медицинского оборудования. Медицинские принадлежности (гамма-стерилизация).

     Температура материального цилиндра: 190 - 240 ^оС; 240 - 280 ^оС. 
     Температура формы: 40 - 80 ^оС.
     Линейная скорость вращения шнека при загрузке: 150 - 300 мм/с (для стеклонаполненных марок не более 150 мм/с).
     Противодавление: 0.3 - 0.7 МПа, для теплостойких марок 0.5 - 1.0 МПа. 
     Максимальное время пребывания расплава в цилиндре: 4 - 15 мин. При более длительных перерывах рекомендуется очистить машину. Для чистки машины рекомендуется применять HDPE, ABS, SAN. 
     Скорость впрыска: принципы оптимизации скорости впрыска рассмотрены в статье.
     Макс. давление при впрыске зависит от вязкости материала, конструкции изделия (толщина, длина затекания) и литниковой системы.
     Макс. скорости сдвига при впрыске: 40 000 - 50 000 1/с.
     Давление выдержки: 40 - 80 МПа.
     Допускается добавление макс. 25% вес. вторичного материала.
     Допустимая влажность: < 0.1 % (< 0.05% для гальванического покрытия).
     Температура сушки: 70 - 80 ^оС (для теплостойких марок 80 - 90; 90 - 100; 100 - 110 ^оС в зависимости от марки).
     Время сушки: 2 - 3 ч, для теплостойких марок: 3 - 4 ч (время сушки зависит от типа сушилки). Сушка более 16 ч не допускается. При сушке сухим воздухом точка росы воздуха: -18 ^оС.
     При переработке АБС-пластика рекомендуется использовать шнек с L/D = 20:1 - 25:1, степенью сжатия 2 - 2.5. Для трудногорючих и стеклонаполненных марок АБС рекомендуется применять бронированные шнек и цилиндр.
     Материал имеет повышенную вязкость, поэтому рекомендуется применять открытое сопло литьевой машины с максимально возможным диаметром отверстия.
     Для трудногорючих марок обычно не применяют горячеканальные литьевые формы с плитой-распределителем из-за низкой термостабильности материала. Для таких материалов также не рекомендуется использовать медные сплавы для литниковых каналов горячеканальных сопел и формующих элементов, т.к. на них образуется налет из-за химической реакции.

     Примечание: Температура материального цилиндра может значительно отличаться от фактической температуры расплава из-за диссипативного тепловыделения при течении вязкой жидкости, адиабатического сжатия и других факторов. Фактическую температуру расплава нельзя определить путем ее измерении при открытой литьевой форме.

     Типичная технологическая усадка для ненаполненных марок: 0.3-0.6%, 0.3-0.7%, 0.4-0.7%, 0.5-0.8%

     Примечание: Технологическая усадка литьевых термопластичных материалов может выходить за пределы диапазона значений, определенного на стандартных образцах. Она зависит от конструкции изделия и литьевой формы, а также технологического режима литья. Подробнее о колебании усадки.

     АБС (Пластик, Узловая)
     АБС (Гамма-Пласт, Москва) композиции
     Вератон (Некспол, Волжский) композиции
     Abistir (SO.F.TER)
     ABS (Cheng Yu Plastic Company)
     ABS (LG Chem)
     Cevian (Daicel Polymer)
     Cycolac (SABIC)
     DENKA ABS (Denka)
     DENKA MALECCA (Denka) теплостойкий – сополимер N-фенилмалеинимида
     Edgetek (PolyOne)
     ELIX ABS (ELIX Polymers)
     ENVIROPLAS ABS (ENVIROPLAS)
     Ghaed ABS (Ghaed Basir Petrochemical Products)
     KRALASTIC (Nippon A&L)
     Kumho ABS (Korea Kumho Petrochemical)
     KumhoSunny ABS (Shanghai Kumhosunny Plastics)
     Lustran (INEOS Styrolution)
     Magnum (Trinseo)
     Novodur (INEOS Styrolution)
     Retelan (SO.F.TER)
     ROTEC ABS (ROMIRA)
     SANTAC (Nippon A&L)
     Starex (LOTTE Advanced Materials)
     TAIRILAC (Formosa Chemicals & Fibre)
     Tarodur (Taro Plast)
     Terluran (INEOS Styrolution)
     TOYOLAC (Toray)
     UMG ABS (UMG ABS)

     Алексеев А.А., Пимкин В.И., Кириченко Э.А., Акутин М.С. Влияние условий переработки АБС-пластиков на их свойства // Пласт. массы. 1991. № 1. С. 30-31.
     Бабаевский П.Г. Полимер-полимерные композициции // Термопласты конструкционного назначения / Под ред. Е.Б. Тростянской. – М.: Химия, 1975. С. 141-186.
     Бабенко Ф.И., Лапий Г.П. Исследование атмосферостойкости термопластов в условиях холодного климата // Пласт. массы. 1999. № 8. С. 31-35.
     Бакнелл К.Б. Ударопрочные пластики. -Л.: Химия, 1981. 328 с.
     Барвинский И.А. Проблема неравномерного, низкого и высокого блеска изделий при литье термопластов под давлением. 4-й международный семинар «Современные технологии литья под давлением», Санкт-Петербург, 4-5 октября 2017. Препринт.
     Белинская И.Д., Никитин Ю.В. Влияние вязкоупругих характеристик и температуры расплава сополимера АБС-Б на свойства литьевых изделий // Пласт. массы. 1987. № 10. С. 29-30.
     Брацыхин Е.А., Шульгина Э.С. Технология пластических масс. -Л.: Химия, 1982. 328 с.
     Вольфсон С.А. Стирола сополимеры // Энциклопедия полимеров. Т. 3. -М.: Советская энциклопедия, 1977. С. 541-547.
     Говард Р.Н. Полимеры стирола // Хувинк Р., Ставерман А. Химия и технология полимеров. В 2-х томах. -М.-Л.: Химия, 1965. Т. 2, часть I. С. 304-399.
     Гроздова Г.В. Современное состояние и перспективы развития производства и потребления стирольных сополимеров // Хим. пром. за рубежом. -М.: НИИТЭХИМ, 1987. 14 с.
     Докукина Л.Ф., Дерягина Д.М., Гавриченкова Э.А., Вылегжанина К.А., Манусевич Е.Е., Егорова Е.И. Влияние степени превращения мономеров на структуру и свойства АБС-сополимеров // Пласт. массы. 1983. № 12. С. 7-9.
     Егорова Е.И., Докукина Л.Ф., Рупышев В.Г., Вылегжанина К.А., Гавриченкова Э.А., Григорьян Е.В. Влияние типа каучука на свойства АБС-пластиков, получаемых полимеризацией в массе // Пласт. массы. 1985. № 7. С. 11-13.
     Иванова Г.Ф., Олоничев В.А., Кузнецов В.В., Оришина И.Г. Влияние температурных условий литья под давлением на физико-механические свойства АБС-пластиков // Технология переработки термопластов и реактопластов. Сборник научных трудов. -М.: НПО "Пластик", 1984. С. 45-57.
     Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Выбор пластмасс для изготовления и эксплуатации изделий: Справочное пособие. 
-Л.: Химия, 1987. 416 с.
     Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов: Справочное пособие. -Л.: Химия, 1983. 288 с.
     Каменев Е.И., Мясников Г.Ф., Платонов М.П. Применение пластических масс. -Л.: Химия, 1985. 448 с.
     Каркозова Г.Ф., Мосина Н.В., Чегодаева А.Д., Дуничев Ю.Ф., Докукина Л.Ф. Состояние производства АБС-пластиков, получаемых методом сополимеризации в массе (обзор) // Пласт. массы. 1990. № 1. С. 6-12.
     Кацнельсон М.Ю., Балаев Г.А. Пластические массы: Справочник. -Л.: Химия, 1978. 384 с.
     Крыжановский В.К., Кербер М.Л., Бурлов В.В., Паниматченко А.Д. Производство изделий из полимерных материалов. -СПб: Профессия, 2004. 464 с. 
     Кузнецов В.В., Иванова Г.Ф., Олоничев В.А., Ошрина И.Г., Садиков Б.Г. Влияние температурных условий литья под давлением на физико-механические свойства АБС-пластиков // Тезисы докладов V всесоюзного симпозиума «Научные достижения и прогрессивная технология переработки полимеров». 30 июня – 2 июля. –Сызрань: 1981. С. 76-77.
     Литье пластмасс под давлением / Под ред. Т. Оссвальда, Л.-Ш. Тунга, П.Дж. Грэманна. Пер с англ. под ред. Э.Л. Калинчева. -СПб: Профессия, 2006. 712 с.
     Миндлин С.С. Технология производства полимеров и пластических масс на их основе. -Л.: Химия, 1973. С. 137-164.
     Мэнсон Дж., Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты. -М.: Химия, 1979. 420 с.
     Никитин Ю.В., Белинская И.Д. Реологические свойства АБС-пластиков // Пласт. массы. 1985. № 12. С. 47-48.
     Никитин Ю.В., Белинская И.Д. Внутренние напряжения и их влияние на механические свойства сополимеров АБС // Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия. Тезисы докладов Всес. н.-техн. конф. 23-25 сентября. – М: 1986. Т. 2. С. 26-27.
     Никитин Ю.В., Белинская И.Д., Носкова Н.А. Влияние напряженного состояния на деформационные свойства сополимера АБС-Б // Пласт. массы. 1989. № 5. С. 28-31.
     Николаев А.Ф. Технология пластических масс. -Л.: Химия, 1977. 368 с.
     Основы технологии переработки пластмасс / Власов С.В., Кандырин Л.Б., Кулезнев В.Н. и др. -М.: Химия, 2004. С. 21.
     Парамонкова Т.В., Бурдейная Т.А. Выбор марки АБС-пластика для металлизации // Применение пластмасс и других прогрессивных материалов в промышленности (тезисы научно-техн. конф. 18-19 сент. 1973 г.) / Под ред. Л.И. Айзенгарта Л.И., В.А. Вознесенского В.А., Когана Л.А. – Кишинев: Тимпул, 1973. С. 112-113.
     Переработка пластмасс: Справочное пособие / Под ред. В.А. Брагинского. -Л.: Химия, 1985. 296 с.
     Рупышев В.Г., Чегодаева А.Д., Коротнева Л.А. и др. Состояние и перспективы развития направленного регулирования структуры и свойств ударопрочных сополимеров стирола в процессе производства. -М.: НИИТЭХИМ, 1989. 
     Спивак А.Х., Егорова Е.И., Смирнова С.В., Дыбаль С.В. Развитие производства полистирольных пластиков // Пласт. массы. 1976. № 12. С. 14-15.
     Технология пластических масс / Под ред. В.В. Коршака. -М.: Химия, 1985. С. 474-477.
     Швецов Г.А., Алимова Д.У, Барышникова М.Д. Технология переработки пластических масс. -М.: Химия, 1988. С. 71-73.
     Akay M., Ozden S. The influence of residual stresses on the mechanical and thermal properties of injection moulded ABS copolymer // J. Mater. Sci. 1995. V. 30. P. 3358-3368.
     Beall G. By design: Designing with ABS // Inj. Mold. Mag. 2004. April.
     Biron M. Thermoplastics and thermoplastic composites: Technical information for plastic users. Elsevier Science, 2007. 874 p.
     Cha J. e.a. Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin // Engineering plastics handbook / Ed. by J. M. Margolis. The McGraw-Hill Companies Inc., 2006. P. 101-130.
     Chang M.C.O., Nemeth R.L. Rubber particle agglomeration phenomena in acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) polymers. I. Structure-property relationships study on rubber particle agglomeration and molded surface appearance // J. Appl. Polym. Sci. 1996. V. 61, № 6. P. 1003–1011.
     Chang M.C.O., Nemeth R.L. Rubber particle agglomeration phenomena in acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) polymers. II. Rubber particle agglomeration elucidated by a thermodynamic theory // J. Polym. Sci. 1997, B. V. 35, № 4. P. 553-562.
     Chrisochoou A., Dufour D. Styrenic copolymers. Rapra Technologies, 2002. 167 p.
     Dawkins E., Horton K., Engelmann P., Monfore M. The effects of injection molding parameters on color and gloss // SPE ANTEC Tech. Papers. 1997. V. 43.
     Demirors M. Styrene polymers and copolymers // Applied polymer science: 21 century / Ed. by C.D. Craver, C.E. Carraher. Elsevier, 2000. P. 93-106.
     Fritch L.W. ABS molding variable - property responces // Injection molding handbook / Ed. by D.V. Rosato, D.V. Rosato. -N.Y.: Van Nostrand Reinhold Co., 1986. P. 501-514.
     Handbook of engineering and speciality thermoplastics. In 4 volumes. V. 1. Polyolefins and styrenics / Ed. by J.K. Fink. Scrivener Publishing, John Wiley & Sons, 2010. Р. 211-267.
     Hatch B. The troubleshooter, part 16: Cosmetics // Inj. Mold. Mag. 1997. Aug.
     Hatch B. The troubleshooter, part 17: Stress cracks in ABS // Inj. Mold. Mag. 1997. Oct. 
     Hatch B. The troubleshooter, part 24: Plating problems with platable ABS // Inj. Mold. Mag. 1998. June. 
     Hatch B. The troubleshooter, Part 25: Thin-wall ABS parts with surface defects // Inj. Mold. Mag. 1998. Aug.
     Injection molding processing data / Naranjo A.C., Noriega M. del P.E. etc. -Munich: Carl Hanser Verlag, 2001. 
     Kameda T., Takahashi T., Koyama K. Effect of packing pressure on molding shrinkage distribution of injection molded parts of acrylonitrile-styrene (AS) resin // Seikei-Kakou. 2005. V. 15, № 8. P. 571-579.
     Kondo H., Tanaka T., Masuda T., Nakajima A. Aging affects in 16 years on mechanical properties of commercial polymers // Pure App. Chem. 1992. V. 64, № 12. P. 1945-1958.
     Kulich D.M., Pace J.E., Fritch Jr. L.W., Brisimitzakis A. ABS Resins // Kirk-Othmer Encyclopedia of chemical technology. 4 th edition. 27 volumes. V. 1. John Wiley & Sons, 1998. P. 202-210.
     Kulich D.M., Gaggar S.K., Lowry V., Stepien R. Acrylonitrile-butadiene-styrene polymers // Encyclopedia of polymer science and technology / Ed. by. H.F. Mark. 3rd edition. 12 volumes. V. 1. John Wiley & Sons, 2004. P. 174-203. 
     Laesche H., Roessel R. Styrene copolymers (ABS, ASA, SAN) // Plast. Eur. 1999. № 10.
     Lantz J.M. ABS // Modern Plastics encyclopedia. 1986-1987. P. 6, 8. 
     Leaversuch R.D. ABS // Mod. Plast. Int. 1994. Jan. P. 36-37.
     Materials for automotive. Cheil Industries Inc., 1999. 
     Maul J., Frushour B.G., Kontoff J.R., Eichenauer H., Ott K.-H. Polystyrene and styrene copolymers // Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry. Wiley-VCH Verlag, 2002.
     Modern plastics handbook / Ed. by C.A. Harper. McGraw-Hill, 2000. P. 1.66-1.67.
     Modern styrenic polymers: polystyrenes and styrenic copolymers / Ed. by J. Scheirs, D.B. Priddy. John Wiley & Sons, 2003. 757 p.
     Oliveira M.J., Brito A.M., Costa L.F., Costa M.C. A study on the influence of surface roughness and injection molding parameters on the gloss of ABS parts // SPE ANTEC Tech. Papers. 2004. V. 50. P. 3534-3538.
     Oliveira M.J., Brito A.M., Costa M.C., Costa M.F. Gloss and surface topography of ABS: A study on the influence of the injection molding parameters // Polym. Eng. Sci. 2006. V. 46, № 10. P. 1394-1401.
     Polymer handbook. 4 th edition / Ed. by  J. Brandrup, E.H. Immergut, E.A. Grulke. John Wiley & Sons, 1999. 2366 p.
     Ramani R., Ranganathaiah C. Degradation of acrylonitrile-butadiene-styrene and polycarbonate by UV irradiation // Polymer Degrad. Stabil. 2000. V. 69. P. 347-354.
     Rees H. Mold Engineering. - Munich, Vienna, N.Y., Cincinnati: Hanser, Hanser Gardner, 2002. 688 p.
     Satoh K., Yamabe M., Yamawaki K., Higaki K., Isogai M. A study of reduction of the thermal expansion coefficient of styrene resins. Relationship between rubber deformation and thermal expansion coefficient // Seikei-Kakou. 2005. V. 17, № 2. P. 120-126.
     Selden R. Effect of processing on weld line strength in five thermoplastics // Polym. Eng. Sci. 1997. V. 37, № 1. P. 205-218.
     Strong A.B. Plastics: Materials and processing. 3 rd edition. New Jersey: Pearson Education Inc., 2006. P. 254-256.
     Styrenic copolymers and blends: Composition, products and applications. BASF AG, 2000. 19 p.
     The injection molding of high-quality molded parts. Processing data and advice. ATI 1145 e. Bayer AG., 2000. 19 p.
     Van Riel N., Shields N., Calhoun M., Rogers S. Advancements in super low gloss ABS // SPE ANTEC Techn. Papers. 2007. V. 53. P. 1262-1266.

Перепечатка публикаций сайта допускается только с 
разрешения авторов