ABS عبارت است از مجموعه پلاستیک هایی که اولین آنها به صورت تجاری در سال ۱۹۵۴ توسط شرکت Borg-Werner آلمان وارد بازار شد. به دلیل بهرمندی از خواص خوب و قیمت ارزان تولید آن هر سال افزایش می یابد. به نحوی که در حال حاضر پنجمین پلاستیک پرمصرف جهان محسوب می شود.
پلاستیک هایABS از نظر ساختار مولکولی یک ترپلیمر است به این معنا که واحد های تکرار شونده آن از ترکیب سه ماده که هرکدام مستقل واحد تکرار شوند یک هموپلیمر بوده اند تشکیل شده است. نام علمی آن اکریلونیتریل بوتا دی ان استایرن می باشد.
با تغییر درصد هر یک از اجزاء تشکیل دهنده پلاستیک هایABS گونه های جدید به تعداد بسیار زیاد از این پلاستیک با ویژگی های متفاوت به دست می آید که روی خواص شیمیایی, میزان چقرمگی, پایداری ابعادی, مقاومت به ضربه و سایر خصوصیات محصول اثر می گذارد.
از چه اجزایی تشکیل شده است و وظیفه هر جزء چیست؟
هر کدام از سه جزء تشکیل دهنده ABS در گستره وزنی خاصی در ساختار این پلاستیک وارد می شوند که خروج از این محدود ها مشکلات و نقایصی را برای این محصول به همراه خواهد داشت:
۱ - استایرن %(۴۰-۶۰)
۲ - اکریلونیتریل %(۱۵-۳۵)
۳ - بوتادی ان% (۵-۳۵)
هر کدام از سه ترکیب شرکت کننده در ساختار واحد تکرار شونده این پلیمر وظیفه خاصی را انجام می دهند و تغییر میزان هر یک از این سه جزء در گستره ی معینی پذیرفته شده است:
استایرن نقش ایجاد صلبیت, صافی و سهولت فرایند پذیری را برای این پلاستیک به عهده دارد.
جزء اکریلو نیتریل این تر پلیمر, در افزایش مقاومت حرارتی ,استحکام و پایداری شیمیایی پلاستیک شرکت می کند.
هر چقدر میزان اکریلونیتریل بیشتر باشد, چقرمگی ABS به وجود آمده و مقاومت آن در برابر مواد شیمیایی بیشتر می شود اما قالبگیری آن سخت تر و رنگ رزین به زردی کشیده می شود.
بخش لاستیکی این پلاستیک , بوتا دی ان است که وظایف مهمی مانند افزایش مقاومت به ضربه, چقرمگی, حفظ خواص در دمای پایین و انعطاف پذیری این ترپلیمر را به عهده دارد.
نوعی از ABS که نسبت اجزاء تشکیل دهنده آن (۶۰:۳۰:۱۰) است,توسط شرکت بایر تولید می شود.
قطعات ساخته شده از ABS در برابر آب, نمک و اسید های موجود در غذا کاملا مقاوم هستند, اما نسبت به دما, زمان تماس و تنش وارد بر آن حساس می باشند, پلاستیک ABS از خواص خوب حرارتی مانند HDT بالا ,حفظ خواص خود در دماهای پایین , پایداری نسبتا" خوب حرارتی و خواص الکتریکی عالی بهره مند هستند.
رزین های ABS دارای نقطه نرمی بالاتری نسبت به پلی استایرن هستند.
با توجه به تنوع وسیع و بنابر ماهیت آمورف ABS نمی توان گستره دقیق برای ذوب این پلاستیک در نظر گرفت.
آیا این ماده به حرارت مقاوم است؟
با توجه به وسعت و تنوع گونه های ABS که تفاوت های بسیاری را در خواص مکانیکی و حرارتی آن بوجود می آورد, اعلام دقیق درجه حرارت انتقال شیشه ای برای تمام اعضاء این گروه معقول نیست, لاکن در برخی موارد دمای انتقال شیشه ای °C ABS 105 Tgو در برخی موارد°C ۵۰ Tgذکر شده است.
با وجود این که پلاستیک هایABS جزء پلیمرهای مهندسی محسوب می شود ولی پایداری حرارتی آن خوب نیست و از پلی اتیلن و پلی استایرن کمتر است, و در پایان برخی فرایندهای شکل دهی که در ۲۵۰ درجه سانتی گراد یا بالاتر از آن انجام می شوند, گازهای سمی و مضری ایجاد می گردند که استنشاق آن ها خطرناک است.
اما این ماده براقیت و مقاومت به ضربه بالایی دارد.
پلاستیک هایABS در گروه پلاستیک های مهندسی طبقه بندی می شوند و خصوصا برای ساخت قطعاتی که در مقابل ضربه قرار دارند و سبکی, ارزانی و مقاومت الکتریکی ان ها اهمیت دارد, مورد استفاده قرار می گیرند.
برای مصارف طولانی مدت در مقابل آفتاب ,سبب تعییر رنگ و کاهش خواص مکانیکی می شود که با کمک جاذب های اشعه ی فرا بنفش مانند دوده این مشکل حل می شود.
به خاطر ماهیت آمورف این پلاستیک, میزان جمع شدگی پس از قالب آن کم است و قطعات قالبگیری شده از آن از صافی سطح خوبی برخوردارند.
خواص مکانیکی :
رزین های ABS سخت و چقرمه هستند , زیرا در ساختمان مولکولی خود دارای فاز لاستیکی می باشند, لذا این ویژگی را حتی در دماهای پایین در خود حفظ می کنند.
این مواد رفتار پلاستیک خود را در تنش های بالا نشان می دهند به طوری که در طراحی به ندرت افزایش طول آن ها در نظر گرفته می شود.
گروه پلاستیک هایABS دارای از خواص مکانیکی خوبی بر خوردار هستند مانند:
۱ - استحکام کششی بالا
۲ - سختی سطح زیاد
۳ - استحکام مطلوب در برابر ضربه
۴ - پایداری در مقابل سایش
۵ - مقاوت در برابر مواد شیمیایی
۶ - نگهداری خواص در دماهای پایین
خواص ضربه ABS در دمای محیط استثنایی است و در برخی از گونهای آن تادمای -۴۰°C این خاصیت همچنان حفظ می شود. ویژگی مهم, صلبیت و خواص مکانیکی این گروه پلاستیک است که در یکسری از کاربردهای آن ها را از این نظر در رقابت با پلی استایرن و PMMA قرار می دهد.
ABS ها میزان جذب آب (۳/۰ % در hrs 24 ) دارند که در حد PMMA است ولی مقدار جذب آن ها ده برابر پلی استایرن است. بنابراین قبل از قالبگیری و شکل دهی باید گرانول های آنها با دقت خشک شوند.
به طور کلی ABS ها ارزان تر از PMMA و استات سلولز ها هستند. از PPMA و PS چقرمه تر و از نظر پایداری شیمیایی و در بسیاری از خواص مکانیکی نسبت به پلی استایرن و استات سلولز ها برتر می باشند اما از نظر مقاومت در برابر شرایط محیطی PPMA پایدارتر است.از نظر ویژگی پلاستیک های مهندسی تشابه نسبی خواص ABS با نایلون ها, پلی استال و پلی کربنات است هرچند از نظر قیمت ارزانتر از آن سه پلاستیک می باشد.
در یک نگاه کلی این پلاستیک گرمانرم خواص مکانیکی, حرارتی شیمیایی, الکتریکی, پایداری ابعادی, صافی سطح و مقاومت در برابر تنش های محیطی خوبی برخوردار است همچنین قیمت آن ارزان بوده و شکل دهی آن نیز آسان می باشد.
موارد کاربرد :
در تولید ورق,لوله و قطعات تزریقی استفاه می گردد. عمده مصرف ان در تولید ورق است. در ساخت وسایل خانگی مانند بدنه جاروبرقی, یخچال و بدنه کامپیوتر و غیره کاربرد بسیاری دارد.
