ABS продается семействами марок, а не фиксированным числом типов: общего назначения, ударопрочные, высокотекучие, термостойкие, огнестойкие, гальванические, УФ-стабилизированные, прозрачные и наполненные марки, многие из них в вариантах для литья под давлением и экструзии, а также смеси с поликарбонатом, нейлоном и другими полимерами. Каждое семейство — это одна и та же акрилонитрил-бутадиен-стирол основа, настроенная на одно свойство, обычно за счет другого.
Ни один стандарт не фиксирует перечень. Тип — это позиция по значениям в паспорте, таким как температура размягчения по Вика, показатель текучести расплава и ударная вязкость по Шарпи с надрезом, поэтому значение в паспорте и условия его испытания важнее, чем обозначение в предложении. Приведенные ниже значения — типичные значения для указанных марок, а не пределы для типа.
Типы ABS по свойствам
Производители выпускают один тип АБС отличается от другого изменением одного из четырех элементов:
- Каучуковая фаза: больше полибутадиена или частицы каучука другого размера и структуры повышают ударную вязкость.
- Матрица: молекулярная масса и содержание акрилонитрила в стирол-акрилонитрильной матрице влияют на текучесть, жесткость и химическую стойкость.
- Третий мономер: альфа-метилстирол повышает термостойкость, а метилметакрилат делает материал прозрачным.
- Добавки и наполнители: антипирены, УФ-стабилизаторы, стекловолокно или углеродное волокно и электропроводящие наполнители добавляют свойство, которого нет у базового полимера.
Пригодность для контакта с пищевыми продуктами — это регуляторный статус, который конкретная марка либо имеет, либо нет. В США, 21 CFR 181.32 разрешает ABS с содержанием акрилонитрила менее 30 процентов в пленках и покрытиях, а в жестких контейнерах — только в качестве трубопроводов для пищевых продуктов и изделий многократного использования, при соблюдении ограничений на экстрагируемый мономер акрилонитрила.
ABS общего назначения
ABS общего назначения — это сбалансированная марка, задающая базовый уровень для всех остальных типов: средняя текучесть, хорошая ударная вязкость и термостойкость, формуется в корпуса бытовой техники, товары народного потребления, игрушки и автомобильные детали. Terluran компании INEOS Styrolution GP-22 имеет показатель текучести расплава 19 см³/10 мин при 220 °C/10 кг и ударную вязкость по Изоду с надрезом 26 кДж/м² (ISO 180/A, 23 °C).
Ударопрочный ABS
Ударопрочный ABS — это марка, в которой бутадиеновая каучуковая фаза усилена для повышения вязкости, поэтому она поглощает больше энергии до растрескивания, особенно ниже нуля. Terluran HI-10 имеет ударную вязкость по Изоду с надрезом 36 кДж/м² при 23 °C против 26 кДж/м² для GP-22 и 14 против 8 кДж/м² при −30 °C, оба по ISO 180/A.
Вязкость достигается за счет жесткости и текучести. Модуль упругости при растяжении Terluran HI-10 составляет 1 900 МПа против 2 300 МПа для GP-22, а его показатель текучести расплава — 5,5 против 19 см³/10 мин при 220 °C/10 кг. HI-10 также продается для экструзии и выдувного формования — процессов, которые работают с его низкой текучестью.
Высокотекучий ABS
Высокотекучий ABS — это марка с более высокой текучестью расплава, предназначенная для тонких стенок и длинных путей течения, таких как корпуса телекоммуникационного и электронного оборудования. Terluran GP-35 имеет показатель текучести расплава 34 см³/10 мин при 220 °C/10 кг против 19 для GP-22, с некоторой потерей ударной вязкости: ударная вязкость по Изоду с надрезом GP-35 составляет 22 кДж/м² против 26 кДж/м² для GP-22 (ISO 180/A, 23 °C).
Термостойкий ABS
Термостойкий ABS повышает температуру тепловой деформации на несколько градусов выше марок общего назначения, чего достаточно для автомобильных корпусов фар, корпусов зеркал и наружной отделки. В марках Novodur High Heat компании INEOS Styrolution температура тепловой деформации при 1,8 МПа составляет 99–102 °C против 94 °C для Terluran GP-22 общего назначения при том же испытании с отжигом.
Марки Novodur High Heat, как и GP-22, показывают более высокие значения при 0,45 МПа и по Вика B/50, чем при 1,8 МПа, поэтому показатель термостойкости, указанный без нагрузки, нельзя сравнивать с показателем, где она указана.
По сравнению с GP-22 марки Novodur High Heat имеют более низкую как ударную вязкость, так и текучесть. Их ударная вязкость по Шарпи с надрезом составляет 11–18 кДж/м² против 22 кДж/м² для GP-22 (ISO 179/1eA, 23 °C), а показатели текучести расплава — 5,5–9,5 против 19 см³/10 мин при 220 °C/10 кг.
Огнестойкий ABS
Огнестойкий ABS компаундируется с антипиренами, чтобы формованные детали достигали класса вертикального горения UL 94 — распространенное требование к корпусам электрического и электронного оборудования. Класс привязан к толщине: POLYLAC PA-765 компании Chi Mei имеет рейтинг V-1 при 1,0 мм, V-0 при 1,5 мм и 5VA при 2,5 мм. Убедитесь, что нормируемая толщина равна или меньше самой тонкой стенки детали.
Гальванический ABS
Гальванический ABS — это ABS, производимый и продаваемый для гальванопокрытия, для деталей с хромированной отделкой, таких как автомобильная отделка и санитарно-техническая арматура. Гальваническая марка квалифицируется по гальваническому листингу производителя и по испытаниям на гальванической линии, а не по значению в паспорте.
УФ-стабилизированный ABS
УФ-стабилизированный ABS — это ABS, компаундированный с УФ-абсорберами и пространственно-затрудненными аминными светостабилизаторами для замедления пожелтения, меления и потери ударной вязкости, которые вызывает солнечный свет в бутадиеновой каучуковой фазе.
Для деталей, которые остаются на открытом воздухе годами, обычным выбором является ASA, в котором акрилатный каучук используется вместо бутадиена. УФ-защита также может быть добавлена на прессе через УФ-мастербатч, когда базовая марка не содержит её.
Прозрачный ABS
Прозрачный ABS — это MABS: метилметакрилат сополимеризуется в структуру ABS, так что матрица и каучуковая фаза совпадают по показателю преломления, и свет проходит без рассеяния на частицах каучука. Terlux 2802 от INEOS пропускает 89% света на длине волны 550 нм с дымкой ниже 3%, оба показателя по ASTM D 1003.
Наполненный ABS
Наполненный ABS — это ABS, компаундированный со стекловолокном, углеродным волокном, стеклянными шариками или проводящими наполнителями для повышения жёсткости или контроля статики. Марки ABS со стекловолокном в списках производителей варьируются от 4% стекла (марки ABS-GF4 от INEOS) до 40% (стекловолоконный ABS от RTP Company).
Стекло повышает жёсткость и снижает ударную вязкость. Novodur P2HGV от INEOS, при 16,5% стекловолокна, имеет модуль упругости при растяжении 5 500 МПа против 2 300 МПа для ненаполненного Novodur P2M-AT (ISO 527), и ударную вязкость по Шарпи с надрезом 6 против 22 кДж/м² (ISO 179/1eA, 23 °C).
Антистатический ABS характеризуется удельным поверхностным сопротивлением. Марки ESD A 600 и ESD A 680 от RTP с статическим рассеиванием показывают от 10⁵ до 9,9 × 10¹¹ Ом/кв по ASTM D 257.
Экструзионные марки против литьевых марок
Экструзионные марки ABS имеют гораздо более низкую текучесть расплава, чем литьевые: лист и профиль нуждаются в прочности расплава, чтобы держать форму на выходе из фильеры, тогда как литьё нуждается в текучести для заполнения тонких стенок. В технических паспортах SINKRAL от Versalis три экструзионные марки имеют показатель 8 см³/10 мин или менее при 220 °C/10 кг, против 26 см³/10 мин для литьевой марки SINKRAL L 322.
Экструзионные листовые марки также продаются по низкому содержанию геля и качеству поверхности.
Сравнивайте экструзионные и литьевые марки только при одинаковом показателе и условии. В паспортах производителей указывается скорость объёмного течения расплава в см³/10 мин при 220 °C/10 кг, что является другим числом, отличным от скорости массового расхода расплава в г/10 мин, и некоторые страницы поставщиков указывают ABS при 200 °C/5 кг, цифра, которая не может стоять в том же столбце.
Смеси и сплавы ABS
ABS продаётся в смесях с поликарбонатом, нейлоном и акрилом, и эти смеси часто входят в ассортимент ABS производителя, хотя ведут себя как отдельные материалы:
- PC/ABS и ABS/PC: поликарбонат добавляет тепло- и ударопрочность.
- АБС/ПА: смесь с нейлоном 6 для химической стойкости и текучести, продаётся, например, как Terblend N от INEOS, включая стеклонаполненные версии.
- АБС/ПММА: смесь с акрилом для твёрдости поверхности и глянца.
Текучесть расплава смеси часто измеряется при других условиях, чем у ABS, например 260 °C/5 кг, поэтому проверьте условие, прежде чем ставить показатель смеси рядом с маркой ABS.
ASA, ACS и MBS, которые некоторые страницы поставщиков считают модифицированным ABS, являются отдельными материалами.