مقدمة في مواد القيمة المطلقة
بلاستيك ABS هو عبارة عن تيربوليمر من الأكريلونيتريل (A) - البيوتادين (B) - الستايرين (S). وهو يجمع بين خواص ثلاثة مكونات، الأكريلونيتريل الذي يتميز بالصلابة والقوة العالية ومقاومة الحرارة والتآكل؛ والبيوتادين الذي يتميز بمقاومة الصدمات والصلابة؛ والستايرين الذي يتميز بسطح شديد اللمعان وسهولة التلوين والمعالجة. إن خصائص هذه المكونات الثلاثة تجعل من بلاستيك ABS بلاستيك حراري "قوي، صلب وصلب" بخصائص جيدة من جميع النواحي. يمكن قولبة بلاستيك ABS ومعالجته عن طريق الحقن والبثق والتشكيل الحراري والنشر والحفر والحشو والطحن وغيرها من العمليات الميكانيكية، ويمكن ربطه بالمذيبات العضوية مثل ثلاثي كلورو الميثان، ويمكن طلاؤه وطلائه. بلاستيك ABS مثالي أيضاً كبدائل للخشب ومواد البناء، إلخ. يتميز بلاستيك ABS بأنه قوي وخفيف وصلب وناعم وسهل التنظيف والتعامل معه وثابت الأبعاد ومقاوم للزحف ومناسب للطلاء الكهربائي. يُستخدم بلاستيك ABS في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية وغالباً ما يُستخدم في المنتجات المصبوبة بالحقن مثل الأصداف، والأغلفة، والأجزاء، والألعاب. أما المنتجات المبثوقة فهي في الغالب عبارة عن صفائح وقضبان وأنابيب وما إلى ذلك، ويمكن كبسها على الساخن وتصفيحها وتشكيلها. [2]
التركيب الجزيئي
تتم هيكلة راتنجات ABS على هيئة بوليمر مشترك مطعوم مع مادة مطاطية مطاطية كسلسلة رئيسية وبوليمر مشترك مطعوم مع مادة راتنجية ABS الصلبة كسلسلة رئيسية؛ أو على هيئة خليط من المطاط المطاط المطاطي المطاطي وراتنجات ABS الصلبة. وبهذه الطريقة، تُظهر الهياكل المختلفة خصائص مختلفة، حيث يُظهر المطاط الصناعي صلابة المطاط ويظهر راتنج ABS الصلب صلابة مما ينتج عنه عدة أنواع مثل الصدمات العالية والصدمات المتوسطة والصدمات العامة والصدمات الخاصة. وعلى وجه التحديد، مع زيادة محتوى المكون المطاطي B (عادةً من 5% إلى 30%)، تزداد مرونة ومقاومة الصدمات للراتنج؛ ولكن تنخفض قوة الشد والسيولة ومقاومة العوامل الجوية. يتم زيادة محتوى مكون الراتنج AS (بشكل عام 70% إلى 95%) لتحسين لمعان السطح والقوة الميكانيكية ومقاومة الطقس ومقاومة الحرارة ومقاومة التآكل والخصائص الكهربائية وخصائص المعالجة وما إلى ذلك. بينما تنخفض قوة الصدمات، إلخ. نسبة A و B في مكون الراتنج هي 30% ~ 35%/80% ~ 65% على التوالي.
الخصائص الرئيسية
ABS عبارة عن تريبوليمر من الأكريلونيتريل والبيوتاديين والستايرين، حيث يمثل A الأكريلونيتريل، ويمثل B البيوتاديين ويمثل S الستايرين. بعد الاستخدام العملي تبين أن أنابيب ABS البلاستيكية غير المقاومة لتآكل حمض الكبريتيك تتكسر وتتكسر في وجود حمض الكبريتيك.
بفضل تركيباته الثلاثة، التي تمنحه خصائص جيدة؛ حيث يمنح الأكريلونيتريل راتنج ABS ثباتًا كيميائيًا ومقاومة للزيوت وبعض الصلابة والقساوة؛ ويجعل منه البيوتادين مادة صلبة ومقاومة للصدمات والبرودة؛ ويمنحه الستايرين خصائص عازلة جيدة ويوفر قابلية معالجة جيدة.
معظم راتنجات ABS غير سامة، وغير منفذة للماء، ولكنها قابلة للنفاذ قليلاً إلى بخار الماء، ولها معدل امتصاص منخفض للماء لا يزيد عن 1% في درجة حرارة الغرفة لمدة عام واحد، دون أي تغيير في الخواص الفيزيائية. قوة راتنج ABS أعلى 3-5 مرات من قوة البلاستيك العادي.
يتميز ABS بخصائص فيزيائية وميكانيكية ممتازة بشكل عام ومقاومة جيدة للصدمات في درجات الحرارة المنخفضة. ثبات الأبعاد. راتينج ABS مقاوم للماء والأملاح غير العضوية والقلويات والأحماض، وغير قابل للذوبان في معظم الكحوليات والمذيبات الهيدروكربونية، وقابل للذوبان بسهولة في الألدهيدات والكيتونات والإسترات وبعض الهيدروكربونات المكلورة. يتميز راتنج ABS بدرجة حرارة انحراف حراري منخفضة وقابل للاحتراق ومقاومته للحرارة ضعيفة. درجة حرارة الانصهار هي 217-237 درجة مئوية ودرجة حرارة التحلل الحراري أعلى من 250 درجة مئوية. إن العديد من مواد ABS المعدلة الموجودة في السوق اليوم مغشوشة بمواد غسيل ومواد معاد تدويرها. والنتيجة هي أن أداء المنتج المقولب للعميل غير مستقر للغاية.
(1) الأداء المادي
1. الأداء العام الجيد، وقوة التأثير العالية، والاستقرار الكيميائي، والخصائص الكهربائية الجيدة.
2. اندماج جيد مع زجاج شبكي 372، مصنوع من أجزاء بلاستيكية ثنائية اللون، ويمكن أن يكون السطح مطليًا بالكروم، ومعالجة الطلاء بالرش.
3- متوفرة في درجات مقاومة الصدمات العالية، ومقاومة الحرارة العالية، ومثبطات اللهب، والدرجات المقواة والشفافة.
4- أقل مرونة من HIPS، وأفضل من PMMA، والكمبيوتر الشخصي، وما إلى ذلك، ومرونة جيدة.
5. مناسبة لصنع الأجزاء الميكانيكية العامة، والأجزاء المقاومة للتآكل، وأجزاء النقل وأجزاء الاتصالات السلكية واللاسلكية.
(2) أداء القوالب
1. المواد غير المتبلورة، السيولة المتوسطة، امتصاص الرطوبة، يجب تجفيفها بالكامل، يجب أن تكون متطلبات سطح الأجزاء البلاستيكية اللامعة طويلة التسخين قبل التجفيف 80-90 درجة، 3 ساعات.
2. ارتفاع درجة حرارة المواد، وارتفاع درجة حرارة القالب، ولكن درجة حرارة المواد عالية جدًا، وسهلة التحلل (درجة حرارة التحلل> 270 ℃). بالنسبة للأجزاء عالية الدقة، يجب أن تكون درجة حرارة القالب 50-60 درجة مئوية. بالنسبة للأجزاء عالية اللمعان والمقاومة للحرارة، يجب أن تكون درجة حرارة القالب 60-80 درجة مئوية.
3. لحل مشكلة حبس الماء، من الضروري تحسين سيولة المادة، أو أخذ درجة حرارة عالية للمادة، أو درجة حرارة عالية للقالب، أو تغيير مستوى دخول الماء وغيرها من الطرق.
4. في حالة تشكيل مواد مقاومة للحرارة أو مواد مقاومة للهب أو مثبطة للهب فإن سطح القالب سيترك مع تحلل البلاستيك بعد 3-7 أيام من الإنتاج، مما ينتج عنه سطح قالب لامع، والذي يحتاج إلى تنظيفه في الوقت المناسب، ويحتاج سطح القالب إلى زيادة مواضع العادم.
5. سرعة التبريد السريع، يجب أن يكون نظام صب القالب سميكًا، وقصيرًا كمبدأ، ويجب إعداد تجويف المواد الباردة، ويجب أن تكون البوابة كبيرة، مثل: البوابة المباشرة، أو بوابة القرص أو بوابة المروحة، وما إلى ذلك، ولكن يجب أن تمنع زيادة الضغط الداخلي، إذا لزم الأمر، يمكن استخدامها لضبط البوابة. يجب تسخين القالب وتصنيعه من الفولاذ المقاوم للتآكل.
6 - درجة حرارة المادة لها تأثير كبير على جودة الجزء المصبوب، فدرجة الحرارة المنخفضة جدًا ستؤدي إلى نقص المادة، ونقص البريق على السطح، وسلك فضي غير منظم، ودرجة الحرارة المرتفعة جدًا ستؤدي إلى تجاوز الحافة بسهولة، وسلك فضي داكن، وتغير لون الجزء المصبوب وتقرحات.
7. درجة حرارة القالب لها تأثير كبير على جودة الأجزاء البلاستيكية، ودرجة حرارة القالب منخفضة عندما تكون درجة حرارة القالب منخفضة عندما يكون الانكماش والاستطالة وقوة التأثير ومقاومة الانحناء ومقاومة الضغط وقوة الشد المنخفضة. عندما تتجاوز درجة حرارة القالب 120 درجة مئوية، فإن الجزء المصبوب سيكون بطيئًا في التبريد، وسهل التشوه والالتصاق بالقالب، ويصعب إزالة القالب، وستكون دورة التشكيل طويلة.
8. معدل انكماش صغير، سهل التكسير الذائب، وتركيز الإجهاد، لذلك يجب التحكم في ظروف التشكيل بدقة، بعد صب الأجزاء البلاستيكية يجب أن تكون معالجة الصلب.
9. درجة حرارة انصهار عالية، لزوجة عالية، غير حساسة لحركة القص، بالنسبة للأجزاء البلاستيكية الأكبر من 200 جرام، يجب استخدام آلة الحقن اللولبية، يجب تسخين الفوهة، من المستحسن استخدام فوهة من نوع التمديد المفتوح والسلس، سرعة الحقن بسرعة عالية.
(3) مشاكل الترابط
حسب الاحتياجات، يمكن اختيار المواد اللاصقة التالية.
1. G-977: مادة لاصقة ناعمة مرنة مضادة للصدمات ذات مكون واحد معالجة بدرجة حرارة الغرفة، مقاومة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة، سرعة ربط لزوجة مختلفة من بضع ثوانٍ إلى بضع ساعات من الانتهاء من المعالجة.
2. KD-833: مادة لاصقة فورية، يمكنها ربط بلاستيك الكمبيوتر الشخصي بسرعة في ثوانٍ أو عشرات الثواني، لكن الطبقة اللاصقة صلبة وهشة وغير مقاومة للغمر بالماء الساخن فوق 60 درجة.
أنابيب بلاستيك ABS
أنابيب بلاستيك ABS
3. QN-505، مادة لاصقة ثنائية المكونات، بطبقة لاصقة ناعمة، مناسبة لربط أو تصفيح بلاستيك الكمبيوتر الشخصي في مساحات كبيرة. ومع ذلك، فإن مقاومته لدرجات الحرارة العالية ضعيفة.
4. QN-906: مادة لاصقة ثنائية المكونات، مقاومة لدرجات الحرارة العالية.
5. G-988: مادة لاصقة بالفلكنة ذات درجة حرارة الغرفة المكونة من عنصر واحد، بعد المعالجة عبارة عن مادة لاصقة مقاومة للماء والصدمات ممتازة، ومقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة، وسمك 1-2 مم، وحوالي 10 دقائق من التصلب الأولي، وحوالي 5-6 ساعات من المعالجة الأساسية، وهناك قوة معينة. يستغرق المعالجة الكاملة 24 ساعة على الأقل. مكون واحد، لا حاجة للخلط، فقط ضعه بعد البثق واتركه ليثبت، لا حاجة لإضافة حرارة.
طرق التحضير
هناك العديد من طرق إنتاج ABS، والتي يمكن تقسيمها إلى أربع فئات رئيسية: التطعيم والتطعيم والتوصيل والتطعيم بالمنشطات مع حوالي إحدى عشرة عملية تحضير. يمكن إنتاج ABS عن طريق تغيير نسبة المونومرات الثلاثة واستخدام طرق بلمرة مختلفة لإنتاج مجموعة متنوعة من المواصفات. الستايرين 40% إلى 50%.
نظرًا لأن PC/ABS عبارة عن مزيج من بوليمرين، حيث يكون PC هو البوليمر الرئيسي، عند معالجة المنتج، في بعض الأحيان تكون هناك أيضًا ظاهرة التبقع عند البوابة، وعادةً ما يكون ذلك بسبب تمدد الذوبان في تجويف القالب أثناء الحقن بسرعة عالية. يحدث هذا عادةً بسبب تمدد الذوبان في التجويف أثناء الحقن بسرعة عالية. يتمزق الذوبان. فيما يتعلق بعملية التشكيل، يمكن اتخاذ تدابير مثل زيادة درجة حرارة المواد، وزيادة درجة حرارة الفوهة وإبطاء سرعة الحقن للحد من حدوث الترقع في منتجات PC/ABS، وكذلك زيادة درجة حرارة القالب، وزيادة الأخدود العشوائي، وزيادة حجم البوابة وتعديل شكل البوابة. على سبيل المثال، يمكن استخدام ذرب على شكل مروحة للأجزاء الكبيرة رقيقة الجدران، أو يمكن استخدام ذرب على شكل أذن، مع وجود فتحة أذن إضافية عند مخرج الذرب، بحيث يتركز الرش بالقرب من الذرب وعلامات تأثير تدفق المواد والضغوط المتبقية في فتحة الأذن دون التأثير على جودة جزء PC/ABS. وفي الوقت نفسه، يمكن أن تحدث خطوط الاندماج بسبب الحقن المتعدد للبوابات أو عند وجود العديد من الفتحات المتشعبة.
الخصائص العامة
بلاستيك ABS غير سام، عديم الرائحة، ذو مظهر شفاف عاجي اللون، أو حبيبات أو مسحوق شفاف. الكثافة 1.05 ~ 1.18 جم/سم3، الانكماش 0.4% ~ 0.9%، معامل المرونة 2Gpa، نسبة بواسون 0.394، استرطابية 250 درجة مئوية.
الخواص الميكانيكية
يتميز ABS البلاستيك ABS بخصائص ميكانيكية ممتازة، وقوة تأثيره جيدة ويمكن استخدامه في درجات حرارة منخفضة جدًا؛ يتميز ABS البلاستيك ABS بمقاومة ممتازة للتآكل، وثبات أبعاد جيد، ومقاومة للزيت، ويمكن استخدامه للمحامل تحت الأحمال المتوسطة وسرعات دوران منخفضة؛ يتميز ABS بمقاومة زحف أكبر من PSF والكمبيوتر الشخصي، ولكنه أصغر من PA وPOM.
الخواص الحرارية
درجة حرارة التشوه الحراري لـ ABS هي 93 ~ 118 درجة مئوية. يمكن زيادة المنتج بحوالي 10 درجات مئوية بعد معالجة التلدين.
الخواص الكهربائية
يتميز بلاستيك ABS بعزل كهربائي جيد ولا يتأثر فعليًا بدرجة الحرارة والرطوبة والتردد، ويمكن استخدامه في معظم البيئات.
الخصائص البيئية
لا يتأثر بلاستيك ABS بالماء والأملاح غير العضوية والقلويات ومجموعة متنوعة من الأحماض، ولكنه قابل للذوبان في الكيتونات والألدهيدات والهيدروكربونات المكلورة، وهو عرضة للتشقق الإجهادي الناتج عن التآكل بفعل حمض الخليك المثلج والزيوت النباتية. يتميز بلاستيك ABS بضعف قابلية التأثر بالعوامل الجوية وهو عرضة للتحلل تحت الأشعة فوق البنفسجية؛ فبعد ستة أشهر في الهواء الطلق، تنخفض قوة الصدمات إلى النصف.
تحرير الاستخدامات الرئيسية تحرير بودكاست
اللدائن الهندسية
تُعدّ مادة PC/ABS المعاد تدويرها سبيكة بلاستيكية هندسية مهمة تُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك معدات السيارات والمعدات الكهربائية والإلكترونية والمكتبية والاتصالات. في الوقت الحاضر، من أجل تلبية المتطلبات الخاصة للسلامة من الحرائق في مجالات التطبيق (خاصةً المنتجات الإلكترونية والكهربائية)، أصبحت تكنولوجيا مثبطات اللهب لسبائك PC/ABS موضوعًا ساخنًا للبحث. ومع ذلك، مع تقدم التكنولوجيا وزيادة متطلبات الملاءمة البيئية للمواد، أصبحت المخاطر المرتبطة بمثبطات اللهب التقليدية القائمة على الهالوجين واضحة بشكل متزايد.
في مجال الهندسة، يُستخدم ABS على نطاق واسع في الأنابيب الهندسية، ويمكن استخدام أنابيب ABS بشكل عام في أنابيب قاع حوض السباحة في البلديات للمشاريع ذات المتطلبات المادية العالية.
الطباعة ثلاثية الأبعاد
بلاستيك ABS هو أحد المواد الرئيسية المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد، والسبب في إمكانية استخدامه في الطباعة ثلاثية الأبعاد هو خصائصه.
التطبيقات
أكبر مجالات استخدام راتنجات ABS هي السيارات والإلكترونيات ومواد البناء. ففي قطاع السيارات، تُستخدم في ألواح العدادات، وألواح الهيكل الخارجي، وألواح الزخرفة الداخلية، وعجلات التوجيه، وألواح عزل الصوت، وأقفال الأبواب، والمصدات، وقنوات التهوية، والعديد من المكونات الأخرى. وفي الأجهزة الكهربائية، تُستخدم في الثلاجات وأجهزة التلفزيون والغسالات ومكيفات الهواء وأجهزة الكمبيوتر وآلات التصوير وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. وبالنسبة لمواد البناء، تُستخدم أنابيب ABS، والأدوات الصحية ABS، والألواح الزخرفية ABS على نطاق واسع في صناعة مواد البناء. كما يستخدم ABS على نطاق واسع في صناعات التعبئة والتغليف والأثاث والسلع الرياضية والترفيهية والآلات والأجهزة.
يستخدم راتنج ABS على نطاق واسع في صناعة السيارات. وفي صناعة الأجهزة الكهربائية والأجهزة وصناعة الآلات، غالبًا ما يستخدم كتروس وقطع غيار السيارات، والمصدات، والمصدات، والدرابزين، وبطانات الثلاجات، والشفرات، والمحامل، والمحامل، والمقابض، والأنابيب، والمفاصل، وأغطية العدادات، ولوحات العدادات، وخوذات الأحواض، وما إلى ذلك. أما في الأجهزة المنزلية والمعدات الإلكترونية المنزلية، فإن آفاق الاستخدام أوسع، مثل أجهزة التلفزيون والمسجلات والثلاجات والمجمدات والغسالات ومكيفات الهواء والمكنسة الكهربائية ومختلف الأجهزة المنزلية الصغيرة؛ وتشمل الضروريات اليومية الأحذية والحقائب وصناديق السفر المختلفة والمعدات المكتبية والألعاب والحاويات المختلفة، إلخ. يمكن أن يحل ABS منخفض الرغوة محل الخشب وهو مناسب لمواد البناء والأثاث والأدوات المنزلية.
يتمتع ABS بمجموعة شاملة من الخصائص الجيدة وقابلية المعالجة الجيدة، لذا فإن له بصمة في مجموعة واسعة من التطبيقات، كما هو موضح أدناه.
1. صناعة السيارات
تحتوي صناعة السيارات على عدد كبير من الأجزاء المصنوعة من ABS أو سبائك ABS، مثل سيارة سانتانا في شنغهاي، التي تستخدم 11 كجم من ABS لكل سيارة، لتحتل المرتبة الثالثة من حيث البلاستيك المستخدم في السيارات. ويُستخدم ABS أيضاً في كمية هائلة من السيارات الأخرى، وفي عام 2000 استخدمت الصين 35,000 طن من ABS في السيارات. وتستخدم الأجزاء الرئيسية في السيارات مادة ABS، مثل لوحات العدادات التي تحتوي على PC/ABBS كعمود فقري، ثم أغشية PVC/ABS/BOVC على السطح. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم عدد كبير من الأجزاء الزخرفية الداخلية ABS، مثل صندوق القفازات، ومجموعة صندوق القفازات مصنوعة من ABS المقاوم للحرارة، وأجزاء التزيين العلوية والسفلية لعتبات الأبواب، وغطاء خزان المياه المصنوع من ABS، بالإضافة إلى العديد من الأجزاء التي تستخدم ABS كمادة خام.
2. آلات مكتبية
ونظرًا لأن بوليمرات ABS ذات لمعان شديد وسهولة في التشكيل، فإن آلات المعدات المكتبية تحتاج إلى مظهر جميل وملمس جيد، مثل أغلفة الهواتف وأغلفة الذاكرة، وكذلك أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الفاكس وآلات التصوير التي يستخدم فيها عدد كبير من الأجزاء المصنوعة من ABS.
3. الأجهزة المنزلية
وبسبب لمعانه الشديد وسهولة قولبته، فإن ABS له سوق واسع في الأجهزة المنزلية والأجهزة المنزلية الصغيرة، مثل أجهزة الفاكس المنزلية وأجهزة الاستريو وأجهزة الفيديو الرقمية.
ABS عبارة عن بلاستيك حراري صلب وقوي مصنوع من مزيج أو تيربوليمر من الأكريلونيتريل والبيوتادين والستايرين. يمنح الستايرين ABS قابلية جيدة للتشكيل واللمعان والصلابة؛ ويمنح الأكريلونيتريل ABS مقاومة جيدة للحرارة ومقاومة كيميائية وصلابة السطح؛ ويمنح البيوتادين ABS قوة تأثير جيدة ومرونة في درجات الحرارة المنخفضة. تختلف خصائص المكونات الثلاثة بنسب مختلفة.