АБС Пластик что это такое и как его делают
Привет, возложу на себя ношу рассказать тебе об АБС пластиках, о их производстве, что это такое и нафиг оно нужно. И я не буду сравнивать, что лучше для печати на на 3Д принтере и какая марка стоит твоего внимания, а какая нет. Просто в общих планах, для тех кто будет когда-то писать как я курсовую работу по своей специальности в универе и тебе выпадет подобная тема. Ссылку на саму курсовую я скину в конце в ней до фига ошибок так что будь бдителен. (источник фото)
(*)- ABS пластик с добавлением метилметакрилата (основной компонент оргстекол) в следствии чего в начале абривиатуры добавилась буква M (methyl methacrylate) MABS довольно сильно распространен как филамент для 3D печати на двух экструзионных принтерах (способных печатать одновременно двумя типами пластика), нужен для получения прозрачных включений в структуре материала. [4] Требуется уточнить, что просто добавление метилметакрилатных включений в структуру модели затруднено, тем что метилметакрилат плохо приспособлен для обработки экструзией, а также не может создать монолитной структуры вследствие плохого слипания слоев метилметакрилата и абс пластика.
сам пример вставок напечатанных из MABS пластика (источник фото)
2. Получение АБС пластика
Сначала рассмотрим процесс получения с точки зрения химии, потом с точки зрения хим технологии.
Обычно АБС пластики получают суспензионным методом, и по этому мы его и рассмотрим.
Все начинается с полимеризации бутадиена 1,3, в присутствии инициатора персульфата калия, и эмульгатора (солей жирных кислот ряда С₁₀-С₁₆.)
Далее полученный латекс перекачивается в другую емкость в котором будет проходить три основные реакции сополимеризация акрилонитрила и стирола:
причем сополимеризация происходит уже «пришившись» к цепочке бутадиена и по итогу это должно примерно выглядеть так.
То что я нарисовал выше, это фантазии на тему: как выглядит готовый АБС сополимер, в реальности все несколько сложней ( хотя в этой огромной хреновине и так без 100 грамм не разберешься)
В итоге с реактора сгружают мелкую суспензию АБС сополимера промывают раствором перекиси и далее на переработку.
3. Технология производства АБС пластика.
Технологический процесс производства АБС сополимера эмульсионным методом состоит из 3х этапов:
1) Подготовка исходного сырья
2) Полимеризация бутадиена
3) Отделение непрореагировавшего бутадиена
4) Процесс сополимеризации
5) Высаживание сополимера из латекса
6) Отжим и промывка сополимера
7) Сушка сополимера
4. А ТЕПЕРЬ ПО ПОДРОБНЕЙ
Далее пойдет информация довольно тяжелая для восприятия, но если ты прям совсем прожженный технарь то это для тебя.
1 – реактор полимеризации; 2,7,8 – мерники; 3 – холодильник; 4 – отпарная колонна; 5 – промежуточная емкость; 6 – реактор полимеризации; 9 – высадитель; 10 – центрифуга; 11 – ловушка; 12 – сушилка с кипящим слоем.
Стадия 1, получение бутадиенового латекса:
Стадия 2, сополимеризация акрилонитрила и прививание их к полибутадиену, получение АБС-сополимера в виде суспензии:
Стадия 3, осаждение суспензии сополимера, промывка и сушка:
Недостатки: Длительность процесса, связанная с проведением полимеризации при низких температурах (50 C) и доведением конверсии мономеров до 100%. (Как известно, именно при высокой конверсии, особенно выше 95%, процесс полимеризации стирола и акрилонитрила резко замедляется). Неприятный запах полученного привитого АБС-сополимера при температурах переработки (> 180 C) или при повышенных температурах эксплуатации изготовленных из него изделий, что связано с использованием при полимеризации в качестве регулятора ММ ТДДМ. Остаточный ТДДМ, являющийся достаточно высокомолекулярным соединением, и его низкомолекулярные продукты присоединения после промывки и сушки остаются в полученном АБС-сополимере. При нормальных температурах сополимер имеет сравнительно слабый запах, но при повышенных температурах эксплуатации полученных из АБС- сополимера изделий, а особенно при температурах переработки (> 180 C), сополимер имеет сильный неприятный запах.
Использование в процессе в качестве регулятора молекулярной массы третичного бутилмеркаптана, который достаточно летуч (температура кипения 64,2 C), позволяет сравнительно легко удалить его из латекса при вакуумной обработке. Поэтому полученный АБС-сополимер имеет слабый запах (4,6 балла по десятибалльной шкале; образцы для испытаний запрессованы при 180 C и ориентированы в двух направлениях).
Недостатком процесса является низкий выход сополимера (80,3%), что обусловлено необходимостью проведения процесса при достаточно низкой температуре (60C) ввиду применения низкокипящего регулятора молекулярной массы.
6. Основная проблема производства АБС пластика и почему его промывают пергидролью
7.
Источники
ну самый главный источник тут мой курсач (тык)
а он собственно был создан на основе следующих источников:
Справочник по пластическим массам: том первый под редакцией:Катаева В.М. Попова Б.И., Сажина Б.И. Издание второе переработанное и дополненное. Москва: издательство”Химия” 1975 год 111с
Ударопрочные пластики/ Бакнелл К.Б. Ленинград: Химия, 1981, 87-89c.
Основные начала органической химии/ Чичибабин А. Е.,Москва., издание Государственное научно-техн. издание хим. литературы, 1963 Год, 324-326c
Патент №2 160 286 Российская федерация, МКП C08F 279/04 (2006.01) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКРИЛОНИТРИЛБУТАДИЕНСТИРОЛЬНЫХ СОПОЛИМЕРОВ: №99121746/04 : Заявл: 1999.10.15, Опубликовано: 2000.12.10/Рупышев В.Г. Клепцова Л.Г. Барболина Л.М. Иванова Т.Л. Шпитальник Ф.П. Григоров И.В. Голубцева Р.И.
Химический энциклопедический словарь, Москва.: Советская энциклопедия, 1983, с. 196, с. 406
Патент № 2044008 Российская Федерация МКП C08 L55/02 (2006.01) Крупнотоннажное производство АБС пластика: №506726/05, заявл. 22,09,1998 опубликованно 20,09,1995. ДЕДЕКЕР Марк Н.
ABS-пластик: плюсы и минусы материала, особенности печати
ABS-пластик по праву занимает одно из лидирующих мест в рейтинге самых популярных материалов для 3D-печати. Он хорош как по своим физическим свойствам, так и по стоимости, поэтому привлекает и любителей, и профессионалов.
ABS-пластик совместим с 3D-устройствами, печатающими по технологии FDM. При этом пластик должен иметь вид тонкой нити, накрученной на катушку, которая помещается в специальный отсек. Поступая в экструдер — печатающую головку — нить плавится под воздействием высоких температур и формируется в слои будущей модели.
О том, как это происходит, в чем ценность ABS-пластика и каковы условия работы с ним, пойдет речь далее.
О пластике ABS
Под аббревиатурой ABS скрывается акрилонитрил-бутадиен-стирол. Это второй по распространенности материал для 3D-печати: уступает он только более современному и легкому в использовании PLA.
По сути своей, АБС является ударопрочной технической термопластической смолой на основе трех веществ: акрилонитрила, бутадиена и стирола. Собственно, первые буквы названий этих веществ и стали аббревиатурой АБС.
В производстве этот сополимер ценится за физические свойства:
Сферы применения материала практически не ограничены. АБС-пластик используется в машиностроении, производстве крупных и мелких бытовых и электроприборов, промышленных объектов, мебели, спортивного инвентаря, игрушек, канцтоваров, музыкальных инструментов и многого другого.
В последние годы спрос на ABS-пластик существенно возрос за счет увеличения популярности 3D-технологий. Материал идеально подходит для работы на любительском уровне с помощью стандартных настольных устройств.
Плюсы и минусы
АБС — легкодоступный, недорогой, качественный материал, который совместим со многими видами 3D-устройств разных производителей. Изделия из пластика получаются прочными, долговечными и устойчивыми к негативным условиям окружающей среды. Но как и у любого материала у него есть свои недостатки.
Итак, к плюсам пластика ABS можно отнести следующие характеристики:
Против такого количества достоинств выступает некоторое число минусов материала:
При желании и необходимости можно избежать большинства из этих недостатков, если купить качественный пластик надежного производителя. Но и цена его тогда будет выше.
Как печатать ABS-пластиком?
Для печати моделей из ABS-пластика требуется принтер с технологией FDM, совместимая с устройством катушка филамента необходимого цвета, хорошо проветриваемое помещение, в котором люди не находятся постоянно, и макет будущей модели на цифровом носителе.
Катушка с нитью вставляется в специальный отсек, а ее конец направляется в экструдер. Далее принтер приводится в готовность в соответствии с инструкцией, выставляются необходимые настройки и начинается печать модели.
СПРАВКА! Из-за резкого запаха плавящегося пластика находиться в помещении, где установлен принтер, не рекомендуется. Следить за процессом печати можно онлайн, предварительно включив веб-камеру.
Особую важность для качества печати имеют настройки принтера.
Температура и параметры печати ABS
ABS печатается при относительно высокой температуре, около 240 °C. У некоторых моделей это предельная температура нагрева.
ВАЖНО! Для разогрева экструдера до 240 °C не нужен цельнометаллический хотэнд.
Оптимальная температура печати подбирается методом проб и ошибок. Кроме того, имеет значение и температура рабочей поверхности: обычно рекомендуется придерживаться нормы около 80 °C.
Приблизительные оптимальные параметры печати ABS-пластиком:
Одной из главных проблем в работе с ABS-пластиком является отхождение модели от платформы из-за низкой адгезии. Как правило, такого не происходит, если платформа с подогревом: это помогает избежать деформации изделия при его остывании и, соответственно, отхождения от платформы.
Если платформа без подогрева, находят другие варианты решения: раствор ABS-пластика в ацетоне, лак для волос, клей-карандаш или специальный клей для 3D-печати.
Особенности печати ABS-пластиком
В принципе, работать с ABS-пластиком несложно, если знать его сильные и слабые стороны и хорошо подготовиться к процессу. Особенности печати и постобработки изделий из материала влияют на качество, прочность и долговечность полученных моделей.
Сушка филамента
ABS-пластик гигроскопичен, т. е. впитывает влагу, как и любой материал для FDM-принтеров. Попадание воды в толщу филамента означает, что структура пластика нарушается, устройство может повредиться при печати, а качество готового изделия будет низким.
Признаки влажности филамента таковы:
Если филамент проявляет все признаки влажности, не нужно его выкидывать. Его можно спасти сушкой и желательно сделать это сразу же, как будет установлен факт попадания влаги в катушку.
Никаких специальных приспособлений для сушки филамента не нужно. Воспользоваться можно обычным духовым шкафом: для этого катушку с нитью помещают в духовку на 4–6 часов при температуре 80 градусов. Чем дольше нить пробудет в духовке, тем суше она станет.
ВАЖНО! Катушку с филаментом нужно помещать в духовку, уже разогретую до нужной температуры.
Альтернативный способ — сушка в сушилке для овощей и фруктов. Температура и время сушки такие же.
Нагрев платформы печати
Нагрев платформы печати — обязательное условие для хорошей адгезии. Если платформа недостаточно горячая или вообще холодная, конечный результат будет, мягко говоря, неудовлетворительным: изделие попросту не зафиксируется на платформе или отстанет с последующими слоями. Как итог — напрасно потраченные время и материал.
Вообще при работе с ABS-пластиком рекомендуется пользоваться правилом чем выше температура платформа, тем лучше. Но если первый слой все равно отстает, нужно или уменьшить скорость печати, или увеличить температуру экструдера.
Для первого слоя оптимальная температура платформы — около 115 градусов, для второго и последующих — до 100–105.
Нужен ли обдув при печати ABS?
Один из самых спорных вопросов в сфере 3D-печати. Тут следует запомнить 2 момента:
Обязательным обдув при работе с ABS-пластиком не является, ведь, установив оптимальные параметры скорости печати и температуры экструдера и рабочей поверхности, можно добиться того, что изделие не будет растекаться, перекашиваться и остывать.
А вот если требуется значительно ускорить печать, то обдув поможет сохранить качество изделия.
Обработка пластика ABS после 3D-печати
Новичкам, которые только начинают работу с АБС-пластиком, результат работы может показаться неудовлетворительным. Готовые пластиковые изделия после снятия с платформы имеют шершавую неравномерную поверхность, у них видны линии слоев, иногда появляются зазоры.
Чтобы привести элемент в надлежащий вид, нужно правильно выполнить его постобработку.
Печать ABS на холодной платформе
Печать ABS на холодной платформе приведет к плохому результату: изделие просто не сцепится с ней. Чтобы обеспечить плотное прилегание первого слоя к рабочей поверхности, нужно использовать специальные клейкие составы или покрыть ее раствором из ABS и ацетона.
Но тут нужно учитывать, что запах при печати будет еще сильнее, поэтому нежелательно находиться в помещении во время процесса.
Удаление поддержки
Поддержки необходимы для тех изделий, у которых есть углы 45–70° и более. В этом случае опорные элементы поддерживают эти углы и нависающие элементы и не дают им стекать, обваливаться или деформироваться.
Поддержки бывают растворимыми и нерастворимыми в зависимости от материала, из которого печатаются.
Растворимые опоры можно удалить двумя способами:
Нерастворимые поддержки удаляются вручную механическим путем с помощью ножей, плоскогубцев и различных щеток. При этом важно соблюдать осторожность и бережно обрабатывать готовое изделие, потому что существует риск повредить модель.
Химическая полировка
Химическая полировка при помощи ацетона — один из самых простых и эффективных способов выровнять поверхность изделия. Делается это следующим образом:
Через несколько часов контейнер нужно открыть, аккуратно извлечь фольгу вместе с моделью и оставить на некоторое время на открытом месте, чтобы ацетон выветрился.
ВАЖНО! Прикасаться с детали сразу после открытия емкости запрещено, поскольку верхний слой модели является полурастворенным и очень хрупким.
Механическая шлифовка и полировка
Механическая шлифовка изделий из ABS требуется для того, чтобы скрыть зазоры между слоями. Для полировки потребуется наждачная бумага разной зернистости или же специальный состав — шлифовальная паста.
Обрабатывать изделие пастой или наждачкой нужно медленно, аккуратно, обязательно используя защитную медицинскую маску.
Склеивание
Очень часто размер итогового изделия намного превышает объем печати 3D-устройства. В этом случае можно напечатать необходимые детали по отдельности и потом их склеить. Порядок действий при этом таков:
ВНИМАНИЕ! Увеличение площади склеиваемых деталей увеличивает прочность соединения, поэтому в 3D-модели, состоящей из нескольких частей, желательно предусмотреть места для стыков.
Шпаклевка
Шпаклевка элементов требуется в тех случаях, если в них образуются пустоты. Для их заполнения используют смесь из филамента и ацетона, соединенных в соотношении 1:2. Если пустоты слишком глубокие, количество пластика можно увеличить.
Также для шпаклевки пластиковых 3D-изделий, выполненных из АБС, можно использовать шпаклевку на основе эпоксидной смолы.
Окраска
Наилучшую адгезию с АБС обеспечивают акриловые краски. Благо, они доступны, представлены в широком цветовом многообразии, посты в работе и очень качественно прокрашивают даже мелкие детали.
СПРАВКА! Если выбор пал на другой тип краски, понадобится смешать ее с акриловым грунтом.
Наносить красящий состав лучше всего с помощью аэрографа или баллончика. Предварительно нужно испытать краску на небольшом кусочке изделия из того же филамента.
Вставка металлических деталей
Чтобы придать долговечность готовым изделиям, обычно в них вставляют вставки из латуни с резьбой. Если они предусмотрены конструкцией, во время печати для них потребуется сделать гнезда подходящего диаметра или периметра.
Вставку нужно наполовину поместить в гнездо, затем слегка нажать на нее сверху вниз хорошо разогретым паяльником. Когда вставка займет требуемое положение, нужно дать детали полностью остыть, после чего использовать по назначению.
Примеры напечатанных изделий
Подводя итог вышесказанному, ABS-пластик — доступный и потому популярный материал для FDM-принтеров со своими плюсами и минусами. Из него получаются прочные и долговечные элементы, которые не деформируются со временем и хорошо выдерживают негативные воздействия окружающей среды, начиная от влажности и заканчивая механическими ударами.
Добиться максимального качества готовых изделий можно, если подобрать оптимальные параметры печати и правильно выполнить их постобработку.
Все об ABS-пластике. Свойства и характеристики
Такой материал, как abs-пластик, является довольно популярным и востребованным в производстве многих электронных приборов и техники. При этом в отличие от пластмассы данный материал владеет более высокими эксплуатационными показателями, что объясняется его повышенной стойкостью к механическим повреждениям и защищенностью от факторов внешней среды. Чем же так актуален abs-пластик, и в чем его преимущества?
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ABS пластик (Акрилонитрилбутадиенстирол) — ударопрочная техническая термопластическая смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (название пластика образовано из начальных букв наименований мономеров).
Благодаря сочетанию бутадиена и акрилонитрильных материалов со стиролом пластик листовой abs обладает высокими свойствами прочности и эластичности. Таким образом, он может выплавляться в наиболее сложные формы и при этом не терять своих эксплуатационных показателей. Поэтому abs-пластик является одним из самых применяемых в производстве и хозяйстве материалов. Кстати, в промышленности он встречается в виде однородных гранул. На их основе компании и фирмы производят различные композиты, относящиеся к классу специальных полимеров.
СВОЙСТВА
Термические, оптические, механические свойства АБС-пластика_ твёрдый, вязкий при температуре до 40°С, обладает ограниченной устойчивостью против атмосферных воздействий, незначительным водопоглощением. Обычный АБС-пластик выдерживает кратковременный нагрев до 90 — 100 оС, т.н. «теплостойкий АБС-пластик» — до 110 — 130 оС.
Максимальная температура длительной эксплуатации: 75 — 80 оС (теплостойкие марки: до 90 — 100 оС). Дает блестящую поверхность (имеются специальные марки с повышенным и пониженным блеском).
Обладает высокой стойкостью к ударным нагрузкам по сравнению с полистиролом общего назначения (GPPS), ударопрочным полистиролом (HIPS) и другими сополимерами стирола. Износостоек. Механические свойства меняются в широких пределах в зависимости от состава сополимера.
Среди основных минусов данного материала стоит отметить его невысокую устойчивость к воздействию солнечных лучей, что может привести разве что к обесцвечиванию поверхности. Также в отличие от полистирола такой пластик имеет невысокие электроизоляционные свойства. Однако наличие этих недостатков не помешало ему уверенно занять лидирующие позиции в списке полимерных материалов для производства различных пластиковых изделий.
СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ
По прочности изделиям из пластика ABS нет равных, в подтверждение этому стали результаты испытаний на промышленном предприятии AEROKLAS. С одинаковой высоты на изделия из ABS пластика и стеклопластика был брошен один и тот же тяжелый груз. Результат оказался удивительным: стеклопластик тут же разбился в дребезги, а ABS пластик лишь деформировался, после чего поверхность даже частично вернулась в первоначальную форму.
Грибок стопы и грибок ногтевой пластины являются болезнями с самым большим процентом рецидивов. Поэтому своевременная диагностика симптомов микоза и онихомикоза поможет избежать ухудшения.
Один из самых частых вопросов в уходе за обувью это можно ли постирать кеды в домашних условиях без риска испортить их внешний вид? Можно ли стирать кеды в стиральной машине?
На данный момент педиатры разделились на два разных лагеря: тех кто ЗА стерилизацию бутылочек и сосок для маленьких детей и те кто настаивает что это не так необходимо.
Позволяет уничтожить до 99% бактерий
1 090 руб. 1 036 руб.
Имеет корпус из экологически безопасного пластика
Что такое АБС ABS пластик
Производство АБС пластика
Какими свойствами обладает АБС пластик
Механические свойства этого материала идеально сбалансированы:
Обработка АБС пластика
Легко обрабатывается; токарная, фрезерная, распиловка, высечка и резка. Можно нарезать стандартными инструментами из магазинов. ABS может быть химически прикреплен к себе и другим подобным пластикам. Может нагреваться до температуры плавления, охлаждаться и повторно нагреваться без существенной деградации. Вместо того, чтобы гореть, термопласты, такие как ABS переходят в жидкое состояние.
Напротив, термореактивные пластмассы нагреваются только один раз (обычно в процессе литья под давлением). Первое нагревание приводит к термореактивации материалов для установки (по аналогии с 2-компонентной эпоксидной), в результате химических изменений. Если Вы пробовали в детстве нагреть термореактивную пластмассу, то под воздействием высокой температуры она просто сжигается, сгорает. Эта характеристика делает термореактивные материалы плохими кандидатами на переработку.
Как производится АБС пластик
Наиболее часто полимеризуется через процесс эмульсии (смесь из нескольких продуктов, которые, как правило, не объединяются в единый продукт). Также создается, хотя и реже, запатентованным процессом, известным как непрерывная массовая полимеризация. В глобальном масштабе наиболее распространенной методологией остаётся эмульсия.
Важно отметить, что поскольку АБС является термопластичным материалом, его можно легко утилизировать. Это означает, что общий способ получения АБС-пластика состоит из другого АБС-пластика (т. е. изготовление из самого себя).
Почему ABS используется так часто?
Начнём с того, что этот вид пластика относительно недорогой, в соотношении цена-качество, меньше 3$/1кг. Легкий вес и способность к экструдированию делают его полезным в производстве различной продукции и предметов потребления. Легко подвергается механической обработке, зашкурить, склеить и покрасить.
Где применяется и что делают из ПВХ
Токсичен ли АБС пластик?
Относительно безвреден в том, что он не имеет каких-либо известных канцерогенов, и нет никаких неблагоприятных последствий для здоровья, связанных с воздействием. Тем не менее, не подходит для медицинских имплантатов.
Производство ABS может быть опасным в парообразной форме для рабочих. Маловероятно, что вы столкнетесь с опасными выделениями, потому что материал сложно ломается и не выщелачивает что-либо в пищу, воду или почву.
