Hur görs akrylonitrilbutadienstyren: Den kompletta tillverkningsprocessen
Akrylnitrilbutadienstyren (ABS) framställs genom en process som kallas emulsion eller kontinuerlig masspolymerisation , där tre monomerer - akrylnitril, butadien och styren - är kemiskt bundna till en seg, slagtålig termoplast. Resultatet är en av de mest använda tekniska plasterna i världen, som finns i allt från bilinstrumentbrädor till LEGO-klossar. Dess närmaste strukturella konkurrent i många industriella tillämpningar är teknisk nylonplast , särskilt nylon 6 och nylon 6/6, även om de två skiljer sig markant i hur de är gjorda och hur de presterar.
För att förstå hur ABS tillverkas, hjälper det att veta vad var och en av dess tre monomerer bidrar med: akrylnitril ger kemisk och termisk beständighet; butadien ger seghet och slaghållfasthet vid låg temperatur; och styren ger materialet dess styvhet, ytfinish och enkla bearbetning. De relativa proportionerna av dessa tre komponenter - vanligtvis runt 20–30 % akrylnitril, 5–30 % butadien och 40–60 % styren — kan justeras för att skräddarsy den slutliga plastens egenskaper för specifika slutanvändningskrav.
Den här artikeln täcker steg-för-steg-kemin och tekniken bakom ABS-produktion, hur den skiljer sig från ochra tekniska plaster inklusive nylon, och vilka faktorer som påverkar kvaliteten och prestandan hos det slutliga materialet.
De tre råmonomererna och var de kommer ifrån
ABS-produktion börjar på monomernivå. Var och en av de tre råvarorna härrör från petrokemiska råvaror och kräver sin egen dedikerade försörjningskedja innan den går in i ABS-polymerisationsreaktorn.
Akrylnitril (AN)
Akrylnitril produceras främst genom Sohio (SOHIO ammoxidation) process , där propen reagerar med ammoniak och syre över en katalysator vid temperaturer på 400–510°C. Den globala produktionskapaciteten för akrylonitril översteg 7 miljoner ton per år enligt de senaste branschrapporterna (IHS Markit, 2023). I ABS är akrylnitrilinnehållet direkt ansvarigt för kemisk beständighet mot oljor, fetter och utspädda syror, och höjer också värmeavböjningstemperaturen för den färdiga delen.
Butadien (BD)
Butadien är en biprodukt av ångkrackning av nafta eller etan som används för att producera eten. Det återvinns och renas från C4-snittet av krackningsutmatning. Butadiens dubbelbindningar gör det mycket reaktivt vid friradikalpolymerisation, och polybutadiengummifasen (PBR) som det bildar i ABS är det som ger materialet dess karakteristiska seghet och slaghållfasthet - även vid så låga temperaturer som -40°C . Denna lågtemperaturprestanda är ett område där ABS överträffar många kvaliteter av teknisk nylonplast, som kan bli spröd i kalla miljöer om den inte modifieras specifikt.
Styren (SM)
Styren framställs genom dehydrering av etylbensen, som i sig tillverkas av bensen och etylen. Den globala styrenkapaciteten ligger på ungefär 35–38 miljoner ton per år (ICIS, 2023), vilket gör det till en av de mest förekommande petrokemiska intermediärerna i världen. I ABS är styren den dominerande monomeren i vikt och är ansvarig för materialets styvhet, glans och utmärkta bearbetbarhet vid formsprutning och extrudering.
Två primära tillverkningsmetoder för ABS
Det finns två huvudsakliga industriella vägar för att göra ABS: emulsionspolymerisation and kontinuerlig massa (bulk) polymerisation . En tredje, mindre vanlig metod är suspensionspolymerisation. Varje metod producerar ABS med något olika morfologiska egenskaper, och båda är fortfarande i kommersiell användning idag.
Emulsionspolymerisation (vanligast)
Emulsionspolymerisation är den mest använda industriella processen för ABS-produktion och står för majoriteten av den globala produktionen. Det genomförs i två steg:
- Steg 1 — Syntes av polybutadienlatex: Butadienmonomer emulgeras i vatten med ett ytaktivt ämne och polymeriseras med en friradikalinitiator (vanligen persulfater eller redoxsystem) vid 50–80°C för att bilda polybutadiengummilatexpartiklar. Partikelstorleken kontrolleras noggrant, vanligtvis inom intervallet 100–400 nanometer , eftersom detta direkt påverkar slagegenskaperna hos den slutliga ABS:n. Mindre partiklar ger högre glans men lägre slaghållfasthet; större partiklar ger högre seghet.
- Steg 2 — Ympsampolymerisation: Polybutadienlatexen blandas med akrylnitril- och styrenmonomerer, tillsammans med ytterligare initiator och emulgeringsmedel. Styren- och akrylnitrilmonomererna polymeriserar på gummipartiklarnas ytor genom friradikalympning, samt bildar fria SAN (styren-akrylnitril) sampolymerkedjor i lösning. Resultatet är en komplex tvåfasstruktur: gummipartiklar belagda med ympad SAN, dispergerade i en kontinuerlig SAN-matris.
- Steg 3 – Koagulering och torkning: Latexen destabiliseras genom att tillsätta koagulanter (syror eller salter) för att få partiklarna att flocka sig. Den våta kakan tvättas sedan, avvattnas och torkas för att producera ABS-pulver eller -smulor, som senare blandas och pelletiseras.
En viktig fördel med emulsionspolymerisation är exakt kontroll över gummipartikelstorlek och ympdensitet, vilket gör det möjligt för producenter att finjustera slaghållfasthet och ytutseende. Processen är dock vattenkrävande och genererar avloppsvatten som måste behandlas.
Kontinuerlig massa (bulk) polymerisation
Kontinuerlig masspolymerisation - även känd som bulkprocess eller lösningsprocessen — löser polybutadiengummi direkt i en blandning av styren- och akrylnitrilmonomerer, utan vatten. Det lösta gummit genomgår fasinversion när polymerisationen fortskrider: det som börjar som gummi i en monomerlösning omvandlas till diskreta gummipartiklar dispergerade i en fast SAN-matris när omvandlingen ökar. Denna process används av flera stora tillverkare inklusive INEOS Styrolution och Trinseo och producerar ABS med lägre restmonomernivåer och bättre färgkonsistens än emulsionsproducerade kvaliteter, vilket gör den väl lämpad för medicinska applikationer och applikationer i kontakt med livsmedel.
Jämfört med emulsionspolymerisation genererar bulkprocessen inget avloppsvatten, men det är svårare att kontrollera gummipartikelmorfologin, och den producerar vanligtvis ABS med något lägre slaghållfasthet. Många tillverkare blandar emulsion-ABS och bulk-SAN för att uppnå en kombination av slagprestanda och visuell klarhet.
Mikrostrukturen som får ABS att fungera
Det som skiljer ABS från enklare plaster som polystyren eller universalnylon är dess tvåfasmorfologi : en styv glasartad matris av styren-akrylnitril (SAN) sampolymer med gummipartiklar utspridda genomgående. När en stöt eller spricka försöker fortplanta sig genom materialet möter den gummipartiklarna, som fungerar som energiabsorbenter. Gummipartiklarna kaviterar (bildar små inre tomrum) och orsakar plastisk deformation - en mekanism som kallas gummihärdning — som avleder frakturenergin och förhindrar spröda brott.
Denna gummihärdande mekanism är välkänd och har studerats omfattande. Enligt Bucknall (1977) och senare bekräftad av ett flertal TEM-studier, beror effektiviteten av gummihärdning vid ABS på:
- Gummipartikelstorlek (optimalt område: 0,1–1,0 µm)
- Grad av ympning mellan gummi och SAN-matris
- Gummiinnehåll (vanligtvis 15–25 viktprocent av slutlig ABS)
- Tvärbindningsdensitet inom gummifasen
- Kompatibilitet mellan ympat gummi och SAN-matrisen
Denna mikrostrukturteknik är en anledning till att ABS kräver en prispremie över råvaruplaster och kräver betydligt mer sofistikerad tillverkningskunnande än enkla kondensationspolymerer som t.ex. teknisk nylonplast .
Sammansättning, pelletisering och additiv integration
Rå ABS-pulver eller smulor från polymerisationsreaktorn är ännu inte en färdig produkt. Den måste gå igenom en blandningssteget , i vilken den smältblandas med en rad tillsatser för att uppnå de önskade slutegenskaperna. Detta görs vanligtvis på en dubbelskruvsextruder som arbetar vid smälttemperaturer på 200–240°C .
| Tillsatstyp | Typisk laddning (%) | Funktion i ABS |
|---|---|---|
| Termiska stabilisatorer | 0,1–0,5 | Förhindra nedbrytning av butadiengummi vid bearbetningstemperaturer |
| Antioxidanter | 0,1–0,3 | Skydda mot oxidation under bearbetning och service |
| UV-stabilisatorer | 0,2–1,0 | Minska gulning och ytkritning vid utomhusapplikationer |
| Flamskyddsmedel | 10–20 | Uppnå UL 94 V-0 eller V-2 klassificeringar för elektronikhus |
| Smörjmedel | 0,5–2,0 | Förbättra mögelfrigöring och minska smältviskositeten |
| Färgämnen/pigment | 0,1–3,0 | Ge färg utan att behöva måla |
| Glasfiberarmering | 10–30 | Öka styvheten och värmeavböjningstemperaturen |
| Effektmodifierare | 2–10 | Öka ytterligare lågtemperaturpåverkan för krävande applikationer |
Efter blandning extruderas den smälta blandningen genom ett munstycke, kyls i ett vattenbad och skärs till enhetliga pellets. Dessa pellets - vanligtvis 2–4 mm i diameter - är vad omvandlare (formsprutare, strängsprutmaskiner och blåsmaskiner) köper för att tillverka sina delar. Pelletiseringssteget säkerställer också en homogen blandning: eventuell ojämn fördelning av gummipartiklar eller tillsatser från reaktorn korrigeras under högskjuvningsblandningen i dubbelskruvsextrudern.
ABS vs Teknisk nylonplast: Tillverkning och egenskapsskillnader
ABS och teknisk nylonplast (främst nylon 6, nylon 6/6 och nylon 12) är båda viktiga medlemmar i den tekniska termoplastfamiljen, men de är gjorda genom en helt annan kemi och erbjuder distinkta prestandaprofiler. Att förstå dessa skillnader är avgörande för materialval i produktdesign.
ABS
- Tillverkad genom friradikaladditionspolymerisation (emulsion eller bulk)
- Inga kondensationsbiprodukter - inget vatten frigörs under polymerisationen
- Amorf struktur — ingen skarp smältpunkt, brett bearbetningsfönster
- Låg fuktabsorption (<0,5 % ASTM D570) — formstabil i fuktiga miljöer
- Värmeavböjningstemperatur (HDT): 80–100°C (ofylld), upp till 120°C (värmestabiliserade kvaliteter)
- Utmärkt ytfinish, lätt att måla, plåta eller limma
- Begränsad kemisk resistens mot ketoner, estrar och klorerade lösningsmedel
Engineering Nylon Plastic
- Tillverkad av kondensation (steg-tillväxt) polymerisation - vatten frigörs som en biprodukt
- Halvkristallin struktur – skarp smältpunkt (220–265°C för PA66)
- Högre kontinuerlig användningstemperatur: 120–150°C (ofylld PA66)
- Hög fuktupptagning (1–9 % beroende på kvalitet) — påverkar dimensionsstabiliteten
- Överlägsen kemisk beständighet mot kolväten, bränslen och smörjoljor
- Utmärkt utmattningsmotstånd och slitstyrka — föredraget för växlar och lager
- Kräver torkning innan bearbetning (vanligtvis 4–8 timmar vid 80°C)
I praktiken tenderar ABS att dominera inom konsumentelektronik, bilinteriörer, apparathöljen och leksaker, där ytkvalitet, dimensionsstabilitet och enkel sekundär operation (målning, plätering) är prioriterade. Teknisk nylonplast , särskilt glasfyllda PA66 och PA6, dominerar i fordonskomponenter under huven, elverktygshöljen och industriella växlar - applikationer som kräver högre värmebeständighet och bättre motståndskraft mot bränsle- och oljeexponering.
Det finns också en stor kategori av ABS/nylonlegeringar (ABS PA-blandningar), där de två polymererna blandas tillsammans med kompatibilisatorer för att uppnå en balans mellan seghet, kemisk beständighet och ytfinish som inte kan uppnås av något material ensamt. Dessa legeringar används i exteriördelar till bilar och handtag för elverktyg.
Specialty ABS-kvaliteter och hur deras tillverkning skiljer sig
Standard ABS som beskrivs ovan är bara utgångspunkten. Tillverkare erbjuder dussintals specialkvaliteter, som var och en kräver modifieringar av polymerisationsprocessen eller blandningsformuleringen:
ABS med hög värme
Uppnås genom att ersätta en del styren med alfa-metylstyren (AMS) eller N-fenylmaleimid (NPMI) sammonomerer. Dessa styva ring- eller skrymmande monomerer ökar glasövergångstemperaturen för SAN-matrisen från cirka 105°C till 120–130°C , utökar användbarheten i bilinteriörapplikationer. Högvärme ABS är alltmer positionerat som ett direkt alternativ till vissa tekniska nylonplastkvaliteter i applikationer där dimensionsstabilitet vid förhöjd temperatur krävs men fuktabsorption måste minimeras.
Flamskyddande ABS
Tillverkad genom att blanda standard ABS med bromerade eller fosforbaserade flamskyddsmedel och antimontrioxidsynergister. Flamskyddande ABS-kvaliteter krävs för att uppfylla UL 94 V-0 vid 1,5 mm väggtjocklek, vilket är obligatoriskt för de flesta elektronikkapslingar. Tillsatsen av flamskyddsmedel minskar vanligtvis slaghållfastheten med 15–25 %, så gummihalten och partikelstorleken i FR-ABS-formuleringar justeras ofta uppåt för att kompensera.
ABS av galvaniseringskvalitet
Designad för kromplätering och kräver mycket specifik kontroll av gummipartikelmorfologi. Butadiengummifasen etsas selektivt bort av kromsyra under förbehandlingen, vilket skapar en mikrogrov yta som förankrar metallskiktet. ABS av galvaniseringsgrad har vanligtvis högre butadienhalt (20–25 %) och noggrant kontrollerad partikelstorleksfördelning. Delar måste gjutas under noggrant kontrollerade förhållanden - eventuella sjunkmärken, flödeslinjer eller kvarvarande spänningar kommer att visas genom den pläterade ytan som defekter.
Transparent ABS (MABS)
Konventionell ABS är ogenomskinlig eftersom gummifasen har ett annat brytningsindex än SAN-matrisen och sprider ljus. Transparenta kvaliteter - ibland kallade MABS eller ABS-T - ersätter butadiengummit med metylmetakrylat-butadien-styren (MBS) gummi, vars brytningsindex är anpassat till SAN-matrisen. Resultatet är ett material med ljustransmittans på 85–90 % som fortfarande har god slagtålighet, används i kosmetiska förpackningar, ljusspridare och medicinsk utrustning.
ABS för 3D-utskrift (FDM Grade)
ABS var ett av de första materialen som användes i 3D-utskrift med fusionerad deposition (FDM) och används fortfarande i stor utsträckning trots konkurrens från PLA och PETG. FDM-kvalitet ABS tillverkas av samma baspolymer men måste uppfylla snäva specifikationer för smältflödesindex ( typiskt 5–20 g/10 min vid 220°C/10 kg , fukthalt (<0,1%) och pelletslikformighet innan de extruderas till filament med diametrar på 1,75 mm eller 2,85 mm med ±0,02 mm tolerans.
Kvalitetskontroll under ABS-tillverkning
ABS-produktion är föremål för rigorös kvalitetskontroll i varje steg, från råmonomerrenhet till slutlig pelletstestning. Följande är de viktigaste kvalitetsparametrarna som övervakas vid industriell ABS-tillverkning:
| Egendom | Testmetod | Typiskt område för ABS för allmänt bruk |
|---|---|---|
| Smältflödesindex (MFI) | ISO 1133 / ASTM D1238 | 5–30 g/10 min (220°C, 10 kg) |
| Izod slaghållfasthet (skårad) | ISO 180 / ASTM D256 | 150–400 J/m |
| Draghållfasthet vid brytning | ISO 527 / ASTM D638 | 38–50 MPa |
| Böjmodul | ISO 178 / ASTM D790 | 2 000–2 800 MPa |
| Värmeavböjningstemperatur (HDT) | ISO 75 / ASTM D648 | 80–100°C vid 1,82 MPa |
| Fuktinnehåll | Karl Fischer / Förlust vid torkning | <0,2 % (för bearbetning) |
| Resterande monomerinnehåll | GC headspace analys | <100 ppm totala VOC (kvaliteter för livsmedelskontakt) |
| Färg (gulhetsindex) | ASTM E313 | <10 (naturvita kvaliteter) |
Gummipartikelstorlek och -fördelning kännetecknas av transmissionselektronmikroskopi (TEM) eller dynamisk ljusspridning (DLS) i latexstadiet. Ympningsgrad – den fraktion av SAN som är kemiskt bunden till gummipartiklarna – mäts genom lösningsmedelsextraktion och är en kritisk parameter för att säkerställa god kompatibilitet mellan gummi- och matrisfasen. En ympningseffektivitet nedanför ca 20–30 % resulterar vanligtvis i sämre slagprestanda på grund av dålig gummi-matrisvidhäftning.
Miljöhänsyn i ABS-produktion
ABS-produktion har flera miljöutmaningar som branschen har arbetat för att ta itu med:
- Akrylnitriltoxicitet: Akrylnitril är klassificerat som ett troligt cancerframkallande ämne hos människor (Grupp 2A, IARC) och kräver stränga utsläppskontroller vid ABS-polymerisationsanläggningar. Exponeringsgränser på arbetsplatsen sätts vanligtvis till 1–2 ppm TWA i de flesta jurisdiktioner.
- Avloppsvatten från emulsionsprocessen: Emulsionsvägen genererar betydande volymer av koagulationsavloppsvatten som innehåller ytaktiva ämnen, koaguleringsmedel och spårmonomerer som kräver biologisk behandling före utsläpp.
- Återvinningsbarhet: ABS är tekniskt återvinningsbart (hartsidentifikationskod #7 eller ibland #9 i specifika system), men blandade plastavfallsströmmar försvårar insamling och sortering. Postindustriell ABS-omslipning återanvänds rutinmässigt i blandning, men ABS-återvinningsgraden efter konsument är fortfarande låg globalt sett.
- Biobaserad ABS-utveckling: Forskningsprogram pågår för att producera biobaserad akrylnitril från propan eller 3-hydroxipropionsyra (bio-3-HPA), vilket skulle minska ABS:s beroende av fossilt härledd propen. Flera företag inklusive Asahi Kasei och INEOS har tillkännagett pilotskala bio-AN-program från och med 2023.
- Jämförelse med teknisk nylonplast: Ur ett koldioxidavtrycksperspektiv, teknisk nylonplast (PA6, PA66) och ABS har liknande koldioxidavtryck från vagga till grind – ungefär 5–7 kg CO2e per kg polymer – även om exakta siffror varierar avsevärt med energikälla och produktionseffektivitet. LCA-databaser som ecoinvent 3.9 (2023) kan konsulteras för mer exakta värden.
Hur ABS bearbetas efter tillverkning
När ABS-pellets lämnar blandningslinjen, bearbetas de av nedströmsomvandlare till färdiga delar. De tre dominerande bearbetningsmetoderna är formsprutning, extrudering och termoformning, som var och en utnyttjar ABS:s utmärkta smältbearbetningsbeteende.
Formsprutning
Formsprutning står för huvuddelen av ABS-förbrukningen. ABS torkas till <0,1 % fukt före bearbetning (vanligtvis 2–4 timmar vid 80°C), smälts sedan i fatet vid 200–240°C och injiceras i en stålform under tryck på 50–150 MPa. Formtemperaturer på 40–80°C används beroende på önskad ytfinish och cykeltid. ABS-krympning i formen är typiskt 0,4–0,7 % , betydligt lägre än teknisk nylonplast (0,8–2,0 %), vilket förenklar formkonstruktionen och ger bättre måttnoggrannhet.
Extrudering
ABS-plåt och profil tillverkas genom enkel- eller dubbelskruvextrudering. Plåttjocklekar sträcker sig från 0,5 mm till 10 mm och används ofta i termoformningsapplikationer, inklusive kylskåps innerfoder, bagageskal och höljen för medicinsk utrustning. Extrudering av ABS-rör används i VVS-system (DWV) i Nordamerika, där ABS-rör konkurrerar med PVC-rör baserat på installationsflexibilitet vid lägre temperaturer.
Termoformning
ABS-plåt är lätt varmformad vid temperaturer på 150–175°C , långt under bearbetningsfönstret för de flesta tekniska nylonplastkvaliteter. Termoformad ABS används för fordonsinredningspaneler, inköpsdisplayer och storformatshus för industriell utrustning. Materialet kan dras till djup-till-diameter-förhållanden på upp till 1:1 utan förtunningsproblem vid skickliga formningsoperationer.
Global ABS-marknad och stora producenter
Den globala ABS-marknaden värderades till cirka 25–27 miljarder USD 2022 och förväntas växa med en CAGR på 4–5 % fram till 2028, drivet av fordonslättvikt, efterfrågan på konsumentelektronik och användning av 3D-utskrift (MarketsandMarkets, Grand View Research, 2023). Asien-Stillahavsområdet dominerar produktionen, med Kina, Sydkorea och Taiwan som står för över 65 % av den globala ABS-kapaciteten .
De ledande globala ABS-tillverkarna inkluderar:
- INEOS Styrolution — världens största styrentillverkare med ABS-verksamhet i Tyskland, Belgien och USA
- LG Chem — stor ABS-tillverkare i Sydkorea, som levererar OEM-tillverkare för fordon och elektronik globalt
- SABIC — levererar speciallegeringar av ABS och ABS för fordons- och medicinska tillämpningar
- Chi Mei Corporation (Taiwan) — en av de största ABS-tillverkarna i Asien-Stillahavsområdet
- Toray Industries — tillverkar ABS och ABS/tekniska nylonplastlegeringar för högpresterande applikationer
- Trinseo — Nordamerikansk och europeisk ABS-tillverkare med fokus på elektronik och medicin
Inom tekniknylonplastsegmentet inkluderar stora konkurrenter till ABS inom överlappande applikationsområden BASF (Ultramid PA6 och PA66), DuPont (Zytel-nylon) och Lanxess (Durethan), som alla erbjuder glasfyllda kvaliteter som utmanar förstärkt ABS på värmebeständighet och styvhet.
Vanliga frågor om ABS-tillverkning
Vad står ABS för i plast?
ABS står för Akrylnitril Butadien Styren . Varje ord hänvisar till en av de tre monomerer som polymeren är gjord av: akrylnitril (A), butadien (B) och styren (S). Materialet kallas en terpolymer eftersom det innehåller tre distinkta kemiska byggstenar snarare än en (homopolymer) eller två (sampolymer).
Är ABS en termoplast eller härdplast?
ABS är en termoplast . Detta innebär att den mjuknar och flyter när den värms över sin glastemperatur (cirka 105°C) och stelnar igen vid kylning, utan att genomgå någon kemisk förändring. Detta beteende gör att ABS kan bearbetas och återvinnas. Detta till skillnad från härdplaster som epoxi eller fenolhartser, som permanent tvärbinds under härdning och inte kan smältas om.
Vad är skillnaden mellan emulsion ABS och bulk ABS?
Emulsion ABS tillverkas genom att polymerisera de tre monomererna i ett vattenbaserat emulsionssystem, vilket möjliggör mycket exakt kontroll av gummipartikelstorleken och ger ABS med utmärkt slaghållfasthet. Bulk (massa) ABS löser gummi direkt i monomerblandningen utan vatten, vilket ger bättre färg och lägre restmonomernivåer men något mindre slaghållfasthet. De flesta kommersiella ABS tillverkas genom emulsionspolymerisation, men bulkkvaliteter är att föredra för medicinska applikationer och applikationer i kontakt med livsmedel.
Hur jämför ABS med teknisk nylonplast när det gäller styrka?
Allmänt ABS har en draghållfasthet på 38–50 MPa och en böjmodul på 2 000–2 800 MPa. Ofylld teknisk nylonplast (PA66) har liknande draghållfasthet (80 MPa konditionerad) men påverkas avsevärt av fukt och sjunker till 50–60 MPa när den utjämnats vid 50 % relativ fuktighet. Glasfylld nylon (30 % GF PA66) når en draghållfasthet på 180–200 MPa och en böjmodul på 9 000–11 000 MPa, vilket är långt över standard ABS. Glasfylld ABS når endast 75–100 MPa draghållfasthet och 5 000–7 000 MPa böjmodul, vilket gör den svagare än motsvarande glasfylld nylon på en strukturell basis.
Varför gulnar ABS med tiden?
ABS gulnar eftersom butadiengummifasen är mottaglig för UV-inducerad oxidation . Dubbelbindningarna i polybutadienkedjorna reagerar med syre och UV-ljus för att bilda kromofora nedbrytningsprodukter (karbonyl- och hydroxylgrupper) som absorberas i det synliga spektrumet, vilket orsakar en gul eller brun missfärgning. UV-stabilisatorer (HALS — hindrade aminljusstabilisatorer — och UV-absorbenter) tillsätts i ABS av utomhuskvalitet för att bromsa denna process. Flamskyddande och värmestabiliserade ABS-kvaliteter är också mer benägna att gulna på grund av interaktionen mellan stabiliseringssystem och gummifasen vid bearbetningstemperaturer.
Kan ABS återvinnas?
Ja, ABS kan återvinnas mekaniskt. Postindustriell ABS-omslipning bearbetas rutinmässigt i blandningsoperationer med minimal egenskapsförlust om fukten kontrolleras och den termiska historien inte är överdriven. ABS-återvinning efter konsument är mer utmanande på grund av förorening, blandning med andra plaster och förlust av slaghållfasthet på grund av nedbrytning av butadiengummi under drift. Kemisk återvinning av ABS - att bryta ner det till sina beståndsdelar i monomerer - är tekniskt möjligt genom pyrolys men förblir kostsamt och ännu inte allmänt kommersialiserat från och med 2024.
Vad är skillnaden mellan ABS och HIPS?
High-impact polystyren (HIPS) tillverkas av en liknande gummihärdande mekanism som ABS - polybutadiengummi dispergerat i en polystyrenmatris - men utan akrylnitril. Som ett resultat har HIPS lägre draghållfasthet (25–35 MPa mot 38–50 MPa för ABS), sämre kemikaliebeständighet och lägre värmeavböjningstemperatur, men det är betydligt billigare. HIPS används där kostnaden är viktigast (engångsförpackningar, kassadisplayer), medan ABS är att föredra där prestanda spelar roll.
Vilken roll har ympsampolymeren i ABS?
Ympsampolymeren - SAN-kedjor kemiskt bundna till ytan av polybutadiengummipartiklar - fungerar som en kompatibilisator mellan gummi- och matrisfasen . Utan ympning skulle gummipartiklarna helt enkelt vara inkompatibla med SAN-matrisen och skulle dra sig ut under stress snarare än att deformeras för att absorbera energi. Det ympade SAN-skalet förbinder fysiskt de två faserna, vilket säkerställer att stress effektivt överförs från matrisen till gummipartiklarna under stöten, vilket gör att den energiavledande kavitationen och mekanismerna för krackelering kan fungera.
Hur används ABS i bilindustrin?
ABS används ofta i bilinteriörapplikationer: instrumentpaneler, dörrbeklädnader, stolpkåpor, innerspegelhus och ryggstödsskal. ABS av galvaniseringskvalitet används för exteriörtrim inklusive galler, dörrhandtag och spegelkåpor. Flamskyddande ABS används i elektriska kontakthus och säkringsskåp. I många av dessa applikationer konkurrerar ABS direkt med teknisk nylonplast (PA6, PA66), med valet beroende på önskad värmebeständighet, kemikalieexponering och ytfinishspecifikationer för varje del.
Vad händer om ABS inte torkas innan bearbetning?
ABS absorberar fukt från atmosfären och når vanligtvis 0,2–0,3 % fukt vid jämvikt under omgivande förhållanden. Om den bearbetas utan torkning, förångas fukten i den heta tunnan och skapar spridningsmärken, silverränder och ytbubblor på den gjutna delen. I svåra fall kan hydrolytisk nedbrytning av SAN-matrisen minska molekylvikten, vilket permanent sänker slaghållfastheten och smältviskositeten. Standardpraxis är att torka ABS-pellets vid 80°C i 2–4 timmar i en avfuktande torktumlare till under 0,1 % fukt före bearbetning. Detta torkbehov liknar, men mindre krävande än, teknisk nylonplast, som måste torkas noggrannare (4–8 timmar vid 80–90°C) på grund av högre fuktabsorption.
Mob: +86-15867822829
Tel: +86-0574-62538663
Fax: +86-0574-62530664
E-mail: 
Följ oss
Hem
