Справочник по литьевым термопластичным материалам

АБС-пластик (ABS)

И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская
Опубликовано: 2001. Обновлено: 20.02.2010

     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 зависит от условий переработки и увеличивается при повышении содержании стирола и при использовании специальных добавок.
     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)
  

Показатели

Показатели

Примечания: 
     ¹ - АБС общего назначения, ударопрочные марки, марки с высокой текучестью
       ² - ненаполненные марки, характеризуемые фирмами-изготовителями как теплостойкие

     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, факсовых аппаратов, 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 (Лего).
     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).
     Смарт-карты.  

     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.
     Температура расплава: 190 - 240 ^оС; 240 - 280 ^оС. 
     Температура формы: 40 - 80 ^оС.
     Скорость впрыска: 240 - 540 мм/с.
     Макс. скорости сдвига при впрыске: 40 000 - 50 000 1/с.
     Давление выдержки: 40 - 80 МПа.
     Линейная скорость вращения шнека при загрузке: 150 - 250 мм/с (для стеклонаполненных марок не более 150 мм/с), по другим данным 550 - 650 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 ПЭВП, АБС, САН. 
     Допускается добавление макс. 25% вторичного материала.
     Допустимая влажность: < 0.1 % (< 0.05% для гальваники).
     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. Сушка более 16 ч не допускается. Примечание: время сушки зависит от типа сушилки. При сушке сухим воздухом точка росы воздуха: -18 ^оС.
     Для трудногорючих марок обычно не применяют горячеканальные пресс-формы с плитой-распределителем из-за низкой термостабильности полимера. Для таких материалов также не рекомендуется использовать медно-бериллиевые сплавы для литниковых каналов и формующих элементов, т.к. на них образуется налет из-за химической реакции.
     Типичные проблемы при литье: неустойчивое заполнение (струйное заполнение, следы течения, матовые пятна вблизи впуска и др.), подгары и неоднородность цвета из-за деструкции материала в цилиндре литьевой машине и литниковой системе (термо- и термоокислительной деструкции, механодеструкции), низкое качество спаев, утяжки, неравномерный блеск, растрескивание ("побеление") при выталкивании. 

     Примечание: Режим литья конкретной марки может отличаться от приведенных здесь данных. 
     Оптимальный режим литья изделия может быть определен в компьютерном анализе.  

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

     Примечание: Усадка конкретной марки может отличаться от приведенных здесь данных.

     АБС (Пластик, Узловая)
     АБС (Транс Инжиниринг Групп, Москва) окрашенный
     Армолак (Полипластик) композиции
     ABS (LG Chemicals)
     Cycolac (Sabic Innovative Plastics)
     Lustran (Lustran Polymers)
     Magnum (Dow)
     Novodur (Lustran Polymers)
     Starex (Cheil)
     Terluran (BASF)

     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.
     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.
     Injection molding processing data / Naranjo A.C., Noriega M. del P.E. etc. -Munich: Carl Hanser Verlag, 2001. 
     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.
     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.
     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