Acrilonitril-butadien-stiren (ABS)

Acrilonitril-butadien-stiren (ABS)

              Polimerii de tip ABS sunt materiale termoplastice foarte folosite în toate domeniile de
activitate.
              Primul ABS a fost produs în 1940 de către US RUBBER şi a fost dezvoltat în
SUA în timpul celui de al doilea război mondial. După 1950 a fost dezvoltată marea familie a
ABS.

               Obţinere. Fabricarea ABS este complexă, fiind caracterizată de numărul de monomeri
care intervin în obţinere, iar proprietăţile depind de proporţiile acestor monomeri aflaţi în
amestec.
            Principiul constă în modificarea unui material copolimer de tip stirenacrilonitril (SAN)
cu ajutorul unui copolimer butadien-acrilonitril care duce la formarea unui polimer
acrilonitril-butadien-stiren.
            Sunt cunoscute două tehnici:
           - amestecarea mecanică a SAN cu acrilonitril-butadienă;
           - grefarea copolimerului în soluţie, apoi amestecarea mecanică. Astăzi producătorii
folosesc mai ales tehnica grefării.

                Prezentare generală. Se prezintă sub formă de granule cilindrice, în general opace,
foarte rar transparente.

                Proprietăţi fizice. Polimerii ABS sunt materiale amorfe, rigide şi cu rezistenţă relativ
ridicată. Caracteristicile fizice sunt determinate de prezenţa celor 3 monomeri (fig. 4.6).
Datorită prezenţei monomerului butadienă, materialul este opac. Există totuşi şi ABS
transparent însă este nevoie în amestec de un al patrulea monomer (metacrilat de metil).
Temperatura de vitrifiere este aproximativ (105÷125)°C. Polimerii de ABS sunt  disponibili în
 toate tentele, cu aspecte de suprafaţă mate sau strălucitoare.

 

A - acrilonitril (20÷30%)          B - butadienă (20÷30%)            S - stiren (40÷60%).

                Densitatea ABS creşte în varianta colorată datorită densităţii pigmenţilor (bioxid de
titan, negru de fum etc.).  Există un mare număr de polimeri de ABS care conţin cantităţi 

mici de siliconi care influenţează în bine aspectul de suprafaţă ca urmare a lubrifierii interne 

şi care împiedică apariţia defectelor de suprafaţă ca urmare a curgerii necorespunzătoare.
ABS-ul este sensibil la radiaţiile ultraviolete din cauza dublei legături a butadienei.

principală a materialului, mai ales la temperaturi scăzute.
               În general, polimerii ABS sunt stabili până la temperaturi de (80÷115)°C şi, în plus,
rezistă până la (–30°C). Practic toate materialele ABS au o bună capacitate de izolare. ABS-ul
standard se încarcă cu electricitate statică, însă producătorii livrează ABS antistatizat care
conţine aditivi specifici (amine). Umiditatea nu are nici o influenţă asupra proprietăţilor
electrice ale ABS-ului.
              Comportare la ardere:
                - se aprinde greu şi arde după îndepărtarea flăcării;
                - flacăra este galbenă;
                - are miros aspru de cauciuc.
            Temperatura de autoinflamare a ABS-ului este (450÷500)°C. Aprinderea poate fi
provocată şi la 330°C.

              Proprietăţi chimice. ABS are următoarele proprietăţi chimice:
                    - este insensibil la acţiunea umidităţii;
                    - are o bună rezistenţă la acţiunea acizilor slabi, la baze slabe, la majoritatea
solvenţilor alifatici, la uleiuri şi grăsimi;
                    - nu rezistă la produse ca: acizi oxidanţi (acid azotic şi sulfuric), acizi organici 

(acid acetic şi formic), cetone, esteri, hidrocarburi alifatice (hexan, ciclohexan), hidrocarburi
aromatice (benzen şi toluen), hidrocarburi halogenate (cloroform, tricloretilenă etc.).
               Materiale auxiliare. Materialele ABS au proprietăţi diverse în funcţie de materialele
auxiliare adăugate, astfel încât pot fi:
- materiale care se demulează uşor;
- materialele antistatizante;
- materialele rezistente la foc;
- materiale rezistente la razele ultraviolete (UV);
- materiale pentru galvanoplastie etc.
 

              ABS-ul se poate arma cu fibră de sticlă până la 30%. Se poate colora în masă fără
probleme.

                 Injectare. Materialul se livrează cu umiditate prescrisă pentru injectare, în alte condiţii
materialul necesită o uscare de (1÷3) ore la 80°C în etuve cu aer regenerat. Presiunea de
injectare recomandată este de (60÷160) MPa, presiunea ulterioară de (35÷90) MPa, iar
contrapresiunea de (4÷8) MPa. Temperatura de topire a materialului este, în general, cuprinsă
între (220÷280)°C. Se recomandă ca injectarea să se facă în trepte: injectare lentă, apoi
injectare rapidă.

                La întreruperea accidentală a procesului de injectare, materialul poate să rămână în
cilindrul maşinii maximum 20 minute. Peste acest timp este necesară purjarea materialului. La
oprirea maşinii nu este nevoie să se cureţe cilindrul cu alt material. Temperaturile
recomandate pentru cilindrul maşinii şi pentru matriţe sunt prezentate în figura.
 

                Piese injectate. Piesele injectate din ABS, material amorf, prezintă o bună stabilitate
dimensională. Contracţia pieselor este cuprinsă între (0,4÷0,7)%.
               Piesele injectate rezistă la temperaturi de până la maxim 85°C. Se pot introduce
inserţii în matriţe sau se pot monta după injectare, dar sunt necesare măsuri de siguranţă
pentru a se evita apariţia fisurilor. Inserţiile nu trebuie să aibă muchii ascuţite şi trebuiesc
preîncălzite pentru a reduce mărimea tensiunilor interne. Sunt preferabile inserţiile de
aluminiu în locul celor de oţel.
               Piesele din ABS se pot asambla prin diferite metode.
Sudarea pieselor este posibilă prin: elemente încălzite, frecare prin rotaţie, flux de gaz
cald. Sudarea cu ajutorul ultrasunetelor este posibilă. Se recomandă să se evite prezenţa
bioxidului de titan, care la concentraţii peste 5% poate crea probleme.

                Piesele se pot asambla şi prin lipire folosind diferiţi solvenţi: metilcetonă, acetonă,
acetat de etil, dicloretilenă, ciclohexanonă. Piesele din ABS se pot lipi şi cu alte materiale
plastice (SAN). Producătorii de adezivi recomandă diferiţi adezivi reactivi sau nonreactivi.
                Înainte de asamblare se recomandă ca piesele să fie tratate superficial.
                Piesele se pot asambla şi cu şuruburi autofiletante.
                Piesele din ABS se pot decora prin serigrafiere, marcare la cald, metalizare,
tampografie, marcare cu laser, pictură şi pot fi acoperite prin galvanoplastie. Se face însă un
tratament prealabil cu acid cromic sau cu un amestec sulfonic.

                Reciclare. Materialele ABS sunt reciclate în cantităţi importante. În vederea reciclării
materialul ABS impune următoarele restricţii:
- materialul să nu fie degradat termic;
- materialul să fie curat;
- să se realizeze o preuscare.
               Pentru a păstra calităţi ridicate pentru piesele injectate, materialul recuperat introdus în
amestec cu materialul virgin trebuie să fie în cantităţi mici (până la 30%).
 

                   Utilizare. Familia de materiale ABS are o largă utilizare:
- articole electromenajere (aspiratoare, cafetiere, mixere, uscătoare de păr etc.);
- aparate electronice şi electrice (aparate de radio, casetofoane, videocasetofoane);
- aparatură medicală;
- industria de automobile (aparatură de bord, cutii, armături, piese de habitaclu);
- birotică şi calculatoare (carcase de calculatoare, maşini de scris, copiatoare);
- optică şi aparate foto (carcase, suporturi de film etc.);
- jucării, sport şi recreere.

www.homepc.ro