HDPE против ABS

ABS жестче и более термостойкий, а также выдерживает более узкие допуски; HDPE легче, дешевле за килограмм и устойчив к кислотам, щелочам и воде. В паспортах производителей опровергается одно распространенное утверждение: марки HDPE для литья под давлением не прочнее ABS при испытании на ударную вязкость на образцах с надрезом.

Что такое HDPE

HDPE — это полиэтилен на плотном конце диапазона: типы плотности по ASTM, первоначально в ASTM D1248, классифицируют полиэтилен от 0,941 г/см³ и выше как высокоплотный.

Polyethylene при этой плотности продается в марках HDPE для конкретных процессов для литья под давлением, экструзии с раздувом, труб и пленок, разделяемых главным образом по показателю текучести расплава: низкий для труб и экструзии с раздувом, более высокий для литья под давлением. Типичные изделия — крышки и укупорочные средства, ящики, поддоны, ведра, бутыли для химикатов и моющих средств, а также газовые и водопроводные трубы.

Что такое ABS

АБС представляет собой двухфазный материал. Жесткий сополимер стирола и акрилонитрила образует непрерывную фазу, а частицы полибутадиенового каучука диспергированы в ней.

Производители продают ABS в семействах марок: общего назначения, ударопрочные, высокотекучие, пригодные для металлизации, прозрачные, огнестойкие и теплостойкие. ABS используется в основном для автомобильных деталей и электрического и электронного оборудования.

Разница между HDPE и ABS

Большинство различий объясняется структурой: HDPE является полукристаллическим, а ABS — аморфным. Цепи HDPE упаковываются в кристаллы при охлаждении расплава, что делает его более склонным к усадке и устойчивым к большинству полярных химикатов. Стеклообразная матрица стирола и акрилонитрила в ABS сохраняет его жестким и размерно стабильным до точки размягчения, а частицы каучука придают ему ударную прочность.

Жёсткость и прочность

ABS является более жестким и прочным из двух. По тому же ISO 527 испытанию на растяжение, марка ABS общего назначения Terluran GP-22 имеет модуль упругости при растяжении примерно в 1,5–2,4 раза выше, чем у марок HDPE для литья под давлением.

Модуль упругости при растяжении, ISO 527 (МПа)
Terluran GP-22 (АБС)
2300 МПа
Terluran HI-10 (АБС)
1900 МПа
Hostalen GC 7260 (ПЭВП)
1450 МПа
Марки Rigidex для литья под давлением, 10 (HDPE)
950–1500 МПа
BorPure MB7541 (ПЭВП)
950 МПа

Предел текучести следует тому же порядку. Terluran GP-22 ABS имеет предел текучести 45 МПа против 26 МПа для марки HDPE для литья под давлением Rigidex HD5211EA, обе по ISO 527 при 23 °C.

HDPE дает больше до текучести: марки HDPE BorPure MB7541 и Hostalen GC 7260 текут при деформации 7–9,6 %, марки ABS Terluran GP-22 и HI-10 — при 2,6–2,8 %.

Ударная прочность

При комнатной температуре марки ABS для литья под давлением выдерживают ударную вязкость на образцах с надрезом в несколько раз лучше, чем марки HDPE для литья под давлением: по ударной вязкости по Шарпи с надрезом (ISO 179/1eA, 23 °C) Terluran GP-22 ABS поглощает 22 кДж/м² против 4 кДж/м² для Hostalen GC 7260 HDPE.

Ударная вязкость HDPE на образцах с надрезом зависит от показателя текучести расплава. Во всем диапазоне марок Rigidex для литья под давлением от INEOS ударная вязкость по Шарпи с надрезом при 23 °C стабильно снижается с ростом показателя текучести расплава. Только низкотекучая трубная композиция SABIC P6006 (PE100) достигает значений ударной вязкости на образцах с надрезом, сопоставимых с ABS, и она предназначена для экструзии труб.

Ударная вязкость по Шарпи с надрезом, ISO 179/1eA, 23 °C (кДж/м²)
Terluran HI-10 (АБС)
35 кДж/м²
SABIC P6006, трубная композиция PE100 (HDPE)
26 кДж/м²
Terluran GP-22 (АБС)
22 кДж/м²
Марки Rigidex для литья под давлением, 10 (HDPE)
2,5–9 кДж/м²
Hostalen GC 7260 (ПЭВП)
4 кДж/м²

Ударная вязкость при низких температурах

ABS теряет около двух третей своей ударной вязкости на образцах с надрезом между 23 °C и −30 °C, тогда как HDPE для литья под давлением Hostalen GC 7260 не теряет ничего, но ABS все равно остается выше. При −30 °C Terluran GP-22 ABS поглощает 8 кДж/м² по ударной вязкости по Шарпи с надрезом (ISO 179/1eA) против 4,5 кДж/м² для Hostalen GC 7260. В паспортах производителей данные заканчиваются на −30 °C, поэтому ниже этого значения сопоставимого сравнения нет.

Ударная вязкость по Шарпи с надрезом, ISO 179/1eA, при 23 °C и −30 °C (кДж/м²)
Terluran HI-10 (АБС)
13 кДж/м²35 кДж/м²
Terluran GP-22 (АБС)
8 кДж/м²22 кДж/м²
Terluran GP-35 (АБС)
7 кДж/м²19 кДж/м²
SABIC P6006, трубная композиция PE100 (HDPE)
13 кДж/м²26 кДж/м²
Hostalen GC 7260 (ПЭВП)
4 кДж/м²4,5 кДж/м²
0 кДж/м²8,75 кДж/м²17,5 кДж/м²26,25 кДж/м²35 кДж/м²
23 °C
−30 °C

Термостойкость

ABS лучше переносит нагрев. При той же нагрузке 0,45 МПа (ISO 75, метод B) Terluran GP-22 ABS деформируется при 99 °C, что на 33–38 °C выше, чем у марок HDPE для формования Borealis. Образцы ABS отжигали в течение 4 часов при 80 °C, а в паспортах HDPE не указано, что их отжигали.

Температура тепловой деформации, ISO 75 метод B, 0,45 МПа (°C)
Terluran GP-22 (ABS, отожжен 4 ч при 80 °C)
99 °C
BB2581 (HDPE, экструзия с раздувом)
66 °C
BorPure MB5568 (HDPE, литье под давлением)
65 °C
BB2541 (HDPE, экструзия с раздувом)
63 °C
BorPure MB7541 (HDPE, литье)
61 °C

По Вика B (ISO 306, 50 Н) Terluran GP-22 ABS размягчается при 96 °C против 74 °C у Hostalen GC 7260 HDPE.

Температура плавления кристаллической фазы HDPE, около 135 °C для гомополимера по ДСК, не означает, что деталь из HDPE несет нагрузку при более высоких температурах. Нагруженная деталь из HDPE ползет и деформируется значительно ниже этой температуры плавления.

Chemical Resistance

HDPE устойчив к большинству химикатов, с которыми обычно сталкивается литая деталь. Кислоты, щелочи и спирты оцениваются как удовлетворительные для HDPE при комнатной температуре, за исключением концентрированных азотной и серной кислот.

Ацетон, оцениваемый как удовлетворительный для HDPE как при 21 °C, так и при 60 °C, растворяет поверхность ABS; вместе с метилэтилкетоном, этилацетатом и циклогексаноном он является одним из растворителей, используемых для склеивания деталей из ABS.

HDPE также не является стойким к растворителям:

  • Углеводородные и хлорированные растворители: гексан, толуол, ксилол и хлорированные растворители оцениваются как неудовлетворительные для HDPE уже при 21 °C.
  • Топлива и масла: бензин, топочный мазут и минеральные масла оцениваются как удовлетворительные для HDPE при 21 °C, но неудовлетворительные при 60 °C.

Оба полимера также могут растрескиваться без химического воздействия, когда нагруженная деталь контактирует с неподходящим агентом. Поверхностно-активные вещества, такие как мыла и спирты, вызывают растрескивание нагруженного HDPE, и стойкость к этому варьируется по маркам. ABS растрескивается там, где остаточное напряжение от литья встречается с агрессивным растворителем.

Плотность и масса детали

Деталь из ABS весит примерно на 7–11 % больше, чем такая же деталь, отлитая из HDPE, при сравнении марок ABS общего назначения, ударопрочных, высокотекучих и пригодных для металлизации с литьевыми марками HDPE по плотностям ISO 1183.

Плотность, ISO 1183, литьевые марки производителей (г/см³)
Огнестойкие марки ABS
1,16–1,19 г/см³
Марки ABS общего назначения, ударопрочные, высокотекучие и пригодные для металлизации
1,03–1,05 г/см³
Литьевые марки HDPE
0,946–0,962 г/см³

Огнестойкие марки ABS делают ту же деталь примерно на 21–25 % тяжелее, чем из HDPE.

Усадка и размерная стабильность

ABS гораздо лучше сохраняет свои размеры: Terluran GP-22 ABS дает усадку 0,4–0,7 % в форме (ISO 294-4), тогда как литьевые марки HDPE дают усадку 1–2 % по данным листов производителей. В листах HDPE метод испытания не указан.

Величина усадки HDPE зависит от толщины стенки и условий литья, поэтому детали из HDPE также более склонны к короблению. После литья HDPE также больше меняется с температурой: коэффициент линейного теплового расширения HDPE составляет около 120 × 10⁻⁶/°C против 80–110 × 10⁻⁶/°C у Terluran GP-22 ABS.

Форма, изготовленная под усадку ABS, не даст деталей из HDPE тех же размеров, поэтому перенос детали между двумя полимерами в существующей оснастке означает повторную квалификацию ее размеров.

Окрашивание, печать и склеивание

ABS можно окрашивать, печатать на нем, металлизировать и склеивать растворителем в отлитом виде; HDPE требует обработки поверхности, прежде чем краска, чернила или клей будут держаться.

Поверхность HDPE обрабатывают пламенем, коронным разрядом или плазмой, и детали из HDPE чаще соединяют сваркой, чем клеем.

Какие процессы подходят каждому

Оба полимера хорошо льются под давлением; помимо этого, HDPE продается в марках для выдувного формования, экструзии труб и пленок, тогда как ABS продается в основном как литьевые марки, с некоторыми ударопрочными марками для экструзии и выдувного формования.

Не сравнивайте показатели текучести двух полимеров напрямую. В листах ABS указывается скорость объемного течения расплава при 220 °C/10 кг в см³/10 мин; в листах литьевых марок HDPE указывается показатель текучести расплава при 190 °C/2,16 кг в г/10 мин.

Сушка перед литьем

ABS требует сушки перед литьем; HDPE — нет.

Terluran GP-22 ABS поглощает 0,22 % влаги при равновесии в воздухе при 23 °C и 50 % относительной влажности. Сушка гранул Terluran GP-22 в течение 2–4 часов при 80 °C снижает их остаточную влажность ниже 0,1 %; шнек с дегазацией при достаточной вентиляции делает предварительную сушку ненужной, если только гранулы не стали очень влажными при хранении.

HDPE поглощает около 0,03 % воды за 24 часа погружения.

Как выбрать правильную

Выбирайте по тому, что должна делать деталь: ABS — когда нужны жесткость, термостойкость, точные размеры или декорированная поверхность; HDPE — когда он должен противостоять химикатам и воде, оставаться легким и дешевым или подвергаться выдувному формованию или экструзии в трубу.

Солнечный свет разрушает оба полимера, поэтому наружный HDPE стабилизируют техническим углеродом или УФ-стабилизаторами, а наружный ABS — стабилизаторами или краской.

Оба могут быть переработаны. HDPE возвращается через собранную упаковку, такую как бутылки, тогда как ABS извлекается в основном из списанной электроники и транспортных средств.

Оба продаются в марках для контакта с пищевыми продуктами, но в США правило предварительного одобрения, охватывающее ABS общего назначения, 21 CFR 181.32, ограничивает жесткие изделия из ABS пищевыми трубопроводами и изделиями многократного использования, тогда как полиэтилен по 21 CFR 177.1520 не имеет такого ограничения по применению.

Ни один из них не самозатухает без модификации.

Когда не подходит ни один, полипропилен — обычный следующий кандидат: жестче, чем HDPE и легче обоих, с той же химической стойкостью полиолефина, хотя менее ударопрочный, чем ABS. Поликарбонат — следующий полимер, который стоит рассмотреть, когда детали нужно больше термо- и ударопрочности, чем дает ABS.

Цена

HDPE — более дешевый полимер за килограмм. В смоделированных ежемесячных рыночных оценках с марта 2025 г. по март 2026 г. ABS стоил дороже HDPE каждый месяц как в Северо-Западной Европе, так и в Китае.

В Северо-Западной Европе цена ABS составляла от 1,51 до 1,75 раза цену литьевого HDPE каждый месяц с марта 2025 г. по февраль 2026 г. В марте 2026 г. цена литьевого HDPE в Северо-Западной Европе выросла на 35 % за один месяц, и соотношение цен ABS к HDPE упало до 1,26. В Китае ABS стоил от 1,18 до 1,37 раза дороже HDPE для пряжи за те же тринадцать месяцев.

Ежемесячная цена полимера, Северо-Западная Европа, ddp: контракт ABS, спот литьевого HDPE, смоделированная оценка (долл. США/т)
Март 2025
2000 USD/т
1310 USD/т
Апр 2025
2030 USD/т
1340 USD/т
Май 2025
1980 USD/т
1260 USD/т
Июн 2025
1960 USD/т
1210 USD/т
Июл 2025
1990 USD/т
1230 USD/т
Авг 2025
1980 USD/т
1210 USD/т
Сен 2025
2000 USD/т
1180 USD/т
Окт 2025
1960 USD/т
1120 USD/т
Ноя 2025
1930 USD/т
1130 USD/т
Дек 2025
1930 USD/т
1170 USD/т
Янв 2026
1930 USD/т
1170 USD/т
Фев 2026
1950 USD/т
1160 USD/т
Мар 2026
1980 USD/т
1570 USD/т
ABS, контракт
HDPE литьевой марки, спот

Европейская серия ABS — это контрактная цена, а серия HDPE — спотовая, и поставщик данных помечает свою свободную серию как иллюстративную, поэтому указывайте любое соотношение с его месяцем и регионом. В расчёте на деталь разрыв шире, чем в расчёте на килограмм, потому что та же деталь из ABS весит на 7–11 % больше.

Обновления рассылки

Введите свой Email ниже и подпишитесь на рассылку новостей