Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Термореактивті полимер
Thermoset polymer
Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS) (химиялық формуласы (C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z) – кең таралған термопластикалық полимер. Оның шыныға айналу температурасы шамамен. ABS аморфты, сондықтан оның нақты балқу нүктесі жоқ. ABS – полибутадиеннің қатысуымен стирен мен акрилонитрилді полимерлеу арқылы алынатын терполимер. Оның құрамында 15%-дан 35%-ға дейін акрилонитрил, 5%-дан 30%-ға дейін бутадиен және 40%-дан 60%-ға дейін стирен болуы мүмкін. Нәтижесінде полибутадиеннің ұзын тізбектері, қысқа поли(стирен ко-акрилонитрил) тізбектерімен қиылысады. Полярлы нитрил тобы көрші тізбектерде бір-біріне тартылып, тізбектерді байланыстырады, бұл ABS-ті таза полистиролдан мықтырақ етеді. Акрилонитрил химиялық тұрақтылыққа, шаршауға төзімділікке, қаттылыққа және қатаңдыққа да ықпал етеді, сонымен қатар жылу бұрылу температурасын арттырады. Стирен пластикке жылтыр, өткізбейтін бет, сондай-ақ қаттылық, қатаңдық және өңдеудің жеңілдігін береді. Полибутадиен – резеңке тәрізді зат, ол ыстыққа төзімділігі мен қатаңдығының есебінен төмен температурада беріктік пен иілгіштік қасиеттерін қамтамасыз етеді. Көптеген қолданбалар үшін ABS-ті пайдалануға болады, өйткені оның механикалық қасиеттері температураға байланысты өзгереді. Бұл қасиеттер резеңке нығайту арқылы туындайды, онда эластомердің ұсақ бөлшектері қатты матрицада таратылады.
Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) (chemical formula (C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z ) is a common thermoplastic polymer. Its glass transition temperature is approximately ABS is amorphous and therefore has no true melting point. ABS is a terpolymer made by polymerizing styrene and acrylonitrile in the presence of polybutadiene. The proportions can vary from 15% to 35% acrylonitrile, 5% to 30% butadiene and 40% to 60% styrene. The result is a long chain of polybutadiene crisscrossed with shorter chains of poly(styrene co acrylonitrile). The nitrile groups from neighboring chains, being polar, attract each other and bind the chains together, making ABS stronger than pure polystyrene. The acrylonitrile also contributes chemical resistance, fatigue resistance, hardness, and rigidity, while increasing the heat deflection temperature. The styrene gives the plastic a shiny, impervious surface, as well as hardness, rigidity, and improved processing ease. The polybutadiene, a rubbery substance, provides toughness and ductility at low temperatures, at the cost of heat resistance and rigidity. For the majority of applications, ABS can be used between , as its mechanical properties vary with temperature. The properties are created by rubber toughening, where fine particles of elastomer are distributed throughout the rigid matrix.
Қасиеттері
АБС басқа кең таралған полимерлермен салыстырғанда соққыға төзімділік, беріктік және қатаңдық сияқты жақсы механикалық қасиеттерге ие. Сонымен қатар, ол хлорлы еріткіштерге, спирттерге және альдегидтерге нашар төзімді келеді. АБС жоғары температураға, мысалы, ағаш отына ұшырағанда, тез тұтанады. Ол балқып, содан кейін қайнап, бу шығарады, осы будан қызып тұрған жалын пайда болады. Таза АБС құрамында галогендер болмағандықтан, оның жануы тұрақты органикалық ластаушы заттарды әдетте шығармайды, ал жану немесе пиролиз процесіндегі ең зиянды өнімдер көміртек монооксиді мен сутегі цианиді болып табылады. АБС күн сәулесінен де зақым алады; осының салдарынан АҚШ тарихындағы ең ірі және қымбат автомобильдерді қайтару шараларының бірі қауіпсіздік белбеуін босату түймелерінің тозуына байланысты болды. АБС қайта өңдеуге жарамды, бірақ барлық қайта өңдеу орталықтары оны қабылдамайды.
ABS provides favorable mechanical properties such as impact resistance, toughness, and rigidity when compared with other common polymers. They also offer poor resistance to chlorinated solvents, alcohols and aldehydes. ABS is flammable when it is exposed to high temperatures, such as those of a wood fire. It will melt and then boil, at which point the vapors burst into intense, hot flames. Since pure ABS contains no halogens, its combustion does not typically produce any persistent organic pollutants, and the most toxic products of its combustion or pyrolysis are carbon monoxide and hydrogen cyanide. ABS is also damaged by sunlight; this caused one of the most widespread and expensive automobile recalls in US history due to the degradation of the seatbelt release buttons. ABS can be recycled, although it is not accepted by all recycling facilities.
Ашық ABS
ABS-тің көп бөлігі мөлдір емес, себебі оның құрамындағы компоненттердің жарық сындыру көрсеткіштері әртүрлі. Акрилонитрил мен стирол ABS-ті берік етеді. Бутадиен бөлшектері серпімді болып, ABS-ті соққыға төзімді етеді. Метил метакрилат (MMA) қосу жарық сындыру көрсеткіштерін жақындастырып, өнімді мөлдір етуге көмектеседі, алайда бұл жағдайда өнімнің соққыға төзімділігі азаяды.
Most ABS is opaque because its components have different refractive indices. Acrylonitrile and styrene make ABS stiff. Butadiene particles are elastic and make ABS impact resistant. Adding methyl methacrylate (MMA) helps to bring the refractive indices closer together, making it transparent, although the product has less impact resistance.
Өндіріс
АБС акрилонитрил, бутадиен және стиреннен алынады. Акрилонитрил – пропилен мен аммиактан өндірілетін синтетикалық мономер; бутадиен – бумен крекингтеудің C4 фракциясынан алынатын мұнай көмірсутегі; стирол мономері этилбензолдың дегидрленуі арқылы жасалады, ал этилбензол этилен мен бензолдың реакциясынан алынатын көмірсутек. PlasticsEurope еуропалық пластмасса сауда қауымдастығының мәліметінше, Еуропада АБС смоласын өнеркәсіптік өндіруде орташа есеппен табиғи газ және мұнай қолданылады.
ABS is derived from acrylonitrile, butadiene, and styrene. Acrylonitrile is a synthetic monomer produced from propylene and ammonia; butadiene is a petroleum hydrocarbon obtained from the C4 fraction of steam cracking; styrene monomer is made by dehydrogenation of ethylbenzene, a hydrocarbon obtained in the reaction of ethylene and benzene. According to the European plastic trade association PlasticsEurope, industrial production of of ABS resin in Europe uses an average of and is derived from natural gas and petroleum.
Өңдеу
АБС түрлі сорттарда өндіріледі, бірақ АБС құрылымдық бөлшектерін жоғары дәлдікпен өңдеу үшін машиналық сорттағы АБС қолдану ұсынылады. Машиналық сорттағы АБС стандартты әдістермен, оның ішінде токарлық, бұрғылау, фрезерлеу және аралау арқылы оңай өңделеді. АБС бөлшектерін біріктіру үшін біріктірілетін беттерді балқымай бастағанға дейін қыздыру қажет; мұндай біріктіруді жұқа АБС таяқшасын балқыту арқылы күшейтуге болады. АБС бөлшектерін еріткіштердің көмегімен бір-біріне және жеткілікті түрде ұқсас басқа да пластиктерге химиялық тұрғысынан бекітуге болады.
ABS is manufactured in a variety of grades, but for precision machining of ABS structural parts, it is recommended to use Machine Grade ABS. Machine Grade ABS is easily machined via standard techniques, including turning, drilling, milling, and sawing. ABS parts can be welded together by heating the joint surfaces until they begin to melt; reinforcement can be applied to such a joint by melting a thin ABS rod. ABS parts can also be chemically affixed to each other, and to other sufficiently similar plastics, by means of solvents.
Қолданбалар
АБС 1948 жылы патенттелген және 1954 жылы Borg Warner Corporation компаниясы оны коммерциялық нарыққа енгізген. АБС-тің жеңіл салмағы және инъекциялық қалыптау мен экструзиялау мүмкіндігі оны ағынды су және газ шығару жүйелері (DWV) сияқты өнімдерді өндіруде пайдалы етеді. Пластмассадан жасалған флейта, гобой, кларнет сияқты музыкалық аспаптар, сондай-ақ пианино механизмдерінің кейбір бөліктері мен компьютерлік пернетақтаның түймелері көбінесе АБС-тен жасалады. Басқа қолданылу салаларына гольф клубының басы (жақсы соққыны жұтатын қабілетіне байланысты), автомобильдің ішкі безендіру элементтері, автомобильдің бамперлері, бинокльдер мен монокулярлар, ингаляторлар, небулайзерлер, сіңірілмейтін тігістер, шеміршек протездері, дәрі-дәрмек жеткізу жүйелері, трахеялық түтіктер және Kre O кірпіштері жатады. АБС пластигі 1 микрометрден кем орташа диаметрге дейін ұнтақталғанда, кейбір татуировка бояуларында бояу ретінде қолданылады.
ABS was patented in 1948 and introduced to commercial markets by the Borg Warner Corporation in 1954. ABS's light weight and ability to be injection molded and extruded make it useful in manufacturing products such as drain waste vent (DWV) pipe systems. Musical instruments such as plastic recorders, oboes, and clarinets, and some parts for piano actions, are commonly made out of ABS, as are computer keyboard keycaps. Other uses include golf club heads (because of its good shock absorbance), automotive trim components, automotive bumper bars, binoculars and monoculars, inhalers, nebulizers, non absorbable sutures, tendon prostheses, drug delivery systems tracheal tubes,) and Kre O bricks, are a common application. ABS plastic ground down to an average diameter of less than 1 micrometer is used as the colorant in some tattoo inks.
3D-басып шығару
ABS пластигі жіп тәрізді түріне келтірілгенде, 3D принтерлерде жиі қолданылатын материал болып табылады, себебі ол арзан, мықты, жоғары тұрақтылыққа ие және түрлі тәсілдермен өңдеуге болады (құмдау, бояу, желімдеу, толтыру және химиялық тегістеу). 3D принтерде қолданғанда, ABS басып шығару процесінде салқындаған кезде болатын қысылу салдарынан деформацияланады. Қысылуды жылытылған платформада жабық корпуста басып шығару арқылы, желім таяқшасы немесе шаш лагы сияқты жабысу заттарын қолдану арқылы басып шығарылатын алғашқы қабатының платформаға жақсы жабысуын қамтамасыз ету, немесе басып шығарылатын бұйымның негізінде жиек/платформа қолдану арқылы азайтуға болады, бұл платформаға жабысуын арттыруға көмектеседі. ABS тек FFF/FDM 3D принтерлерінде қолданылады, себебі полимерлі 3D принтерлер пластикті еріте алмайды. ABS жіптерінің ерекше түрлері – ABS ESD (электростатикалық разрядқа төзімді) және ABS FR (өртке төзімді), олар негізінен электростатикалық сезімтал компоненттерді және отқа төзімді жиналмалы бөлшектерді өндіру үшін қолданылады.
When extruded into a filament, ABS plastic is a common material used in 3D printers, as it is cheap, strong, has high stability and can be post processed in various ways (sanding, painting, gluing, filling and chemical smoothing). When being used in a 3D printer, ABS is known to warp due to shrinkage that occurs while cooling during the printing process. The shrinking can be reduced by printing inside an enclosure on a heated print surface, using an adhesive such as a glue stick or hairspray to ensure the first layer of the print is well stuck to the print surface, or printing with a brim/raft at the base of the print to help increase adhesion to the print surface. ABS is only used in FFF/FDM 3D printers, as resin 3D printers can not melt plastic. Particular forms of ABS filaments are ABS ESD (electrostatic discharge) and ABS FR (fire resistant), which are used in particular for the production of electrostatically sensitive components and refractory prefabricated parts.
Адамға қауіптілігі
АБС қалыпты пайдалану және полимерді өңдеу жағдайында ыдырауға төзімді. Қалыпты пайдалану мен өңдеу кезінде канцерогендерге ұшырау жұмыс орындарындағы қауіпсіздік шектерінен аспайды. Дегенмен, температура 400 °C (750 °F) жеткен кезде АБС өз құрамына кіретін заттарға ыдырайды: бутадиен (адамға канцерогенді), акрилонитрил (адамға канцерогенді болуы мүмкін) және стирол (адамға канцерогенді болуы ықтимал). АБС-пен 3D-басып шығару кезінде пайда болатын ауадағы UFP концентрацияларына қатысты алаңдаушылықтар бар, себебі UFP салдарынан денсаулыққа зиян келтіруі мүмкін, оның ішінде UFP жиналуынан бүйректерде, өкпелерде және ішектерде тіндердің бітелуіне әкелуі мүмкін.
ABS is stable to decomposition under normal use and polymer processing conditions. Exposure to carcinogens due to normal use and processing is well below workplace exposure limits. However, if the temperature reaches 400 °C (750 °F), ABS can decompose into its constituents: butadiene (carcinogenic to humans), acrylonitrile (possibly carcinogenic to humans), and styrene (reasonably anticipated to be a human carcinogen). Concerns have been raised regarding airborne UFP concentrations generated while 3D printing with ABS, as UFPs have been linked with adverse health effects, some of which may result from tissue obstruction in the kidneys, lungs, and intestines caused by a buildup of UFPs.