اکریلونیتریل بوتادین استایرن - پارسا پلاستیک نوین|parsa
Download
Report
Transcript اکریلونیتریل بوتادین استایرن - پارسا پلاستیک نوین|parsa
ABSيك پالستيك ارزان قيمت مهندسي است كه جزء پالستيكهاي گرمانرم بوده و
داراي ساختاري آمورف مي باشد.
داراي استحکام ابعادي و مقاومت حرارتي خوب و نيز مقاومت به ضربه باال حتي
در دماهاي پايين ,اين پليمر بسيار قوي و مقاوم به خراشيدگي است.
كاربرد وسيع پالستيكهاي ABSبدليل خواص متعادل مكانيكي ،حرارتي و
شيميايي است.
اكريلونيتريل بوتادين استايرن از پليمرازيسيون استايرن و اكريلونيتريل در حضور
پلی بوتادين به دست می آيد .علت اصلی كاربرد اين نوع پليمر خواص تقريباً بی
نظير تركيبی آن است .خواص اين پليمر با تغيير نسبت آکريلونيتريل در دو جزء
ديگر آن ،بطور قابل مالحظهًای متغير است .اين مشتق از رزين های استايرن
دارای جايگاه مهمی است .در حقيقت ،استحکام ،سختی ،ثبات ابعادی و ديگر
خواص مکانيکی آنها ،با تغيير اين نسبتها قابل اصالح است.
خواصًفيزيکیًوًشيميايی:
chemical formula (C8H8· C4H6·C3H3N)n
دماى خود آتشگيرى ۵٠۵:درجه سانتيگراد.
حالليت :در حاللهاى آلى در استن ،متيل اتيل کتن و دى کلرومتان قابل حل است.
محدوده عملکرد دمايي اين پليمر -50تا +70درجه سانتي گراد است
درجه ذوب 200 :درجه سانتی گراد و درجه سوختن آن 220درجه سانتی گراد
می باشد .
شکل فيزيکى :پودر يا گلوله
موارد مصرف:
درًساختًقطعاتًداخلیًلوازمًمنزلً -اتومبيلًوًقطعاتًالكترونيکیًکاربردًدارد.
اطالعات ايمنی:
معموال پايدار ،گرد و غبار اين محصول باعث تحريكات چشمی می شود ،در
صورت بلعيدن مسموميت ايجاد نمی كند.
مجتمع های توليد کننده :پتروشيمی تبريز وشرکت پتروشيمی گلپايگان
ABSوًمونومرهايًآن
ABSكوپليمري است كه از سه مونومر زير تشكيل شده است:
آكريلونيتريل () Acrylonitrileبوتادين ()Butadiene استايرن ))Styreneاين سه مونومر را به روشهاي مختلف مثل كوپليمريزاسيون الحاقي و يا مخلوط
فيزيكي مي توان پليمريزه كرد.
درًزيرًبهًبررسيًخواصيًكهًهرًمونومرًبهً ABSميً
دهدً،ميًپردازيم
:1آكريلونيتريل :افزاينده مقاومت در برابر حرارت و واكنشهاي شيميايي
: 2بوتادين :تقويت كننده استحكام فشاري و سفتي
:3استايرن :شكل پذيري بهتر و سختي بيشتر آكريلونيتريل -بوتادين-
استايرن
وجود اين سه مونومر با نسبتهاي مختلف و با طول زنجيره هاي مختلف در
ABSسبب پديد آمدن رنج وسيعي از خواص مختلف در اين پالستيك ،با
كاربردهاي مختلف شده است.
گرچه ،هرکدام از اين مواد به تنهايی دارای مقاومت حرارتی پايين (حدود90درجه
سانتيگراد )ودارای استحکام نسبتاً کم ،و مقاومت شيميايی محدود هستند ،قيمت
پايين ،اتصال راحت و راحتی ساخت ،اين مواد را برای لولهًهای توزيع گاز ،آب،
فاضالب و خطوط تخليه ،قسمتهای اتومبيل و خدمات بسيار از تلفن تا قسمتهای
مختلف اتومبيل بسيار مورد توجه کرده است .مقاومت اين ماده توسط مقدار کمی
از ترکيبات آلی تهديد می شود ،و به آسانی توسط عوامل اکسيد کننده و اسيدهای
معدنی قوی مورد حمله قرار میًگيرد .عالوه بر اين ،ممکن است گراکينگ فشاری
در حضور بعضی مواد آلی در آنها رخ دهد.اما در مقايسه با ديگر
پالستيکهامقاومت اين پالستيک در برابر مواد شيميايی ،حالل ها و رطوبت خوب
است .از طرف ديگر ،توانايی آن برای آميخته شدن به منظور سفتی و انعطاف -
پذيری در طيف باال می باشد.
روشًهايًتوليدًپالستيكًهايًABS
روش توليد اول :
از جمله روشهاي توليد ABSمي توان به آلياژ سازي پلي استايرن ،آكريلو
نيتريل و الستيك استايرن -بوتادين اشاره كرد .در اين روش مقداري الستيك
استايرن -بوتادين به پلي استايرن براي بهبود ضربه پذيري و مقداري
آكريلونيتريل براي سفتي قبل از پليمريزه شدن مي افزايند .اين امرسبب مي شود
كه ABSتحت فشار انعطاف نشان دهد در حالي كه سختي كافي براي حفظ شكل
خود را دارد.
روش توليد دوم :
-
در اين روش استايرن و آكريلونيتريل را به شيرا به پلي بوتادين اضافه مي
كنيم و آنها را تا 50درجه سيلسيوس حرارت مي دهيم سپس يك آغازگر به
محلول در آب مي افزاييم تا فرايند پليمريزاسيون آغاز شود .در اين روش
حاصل آن پلي بوتادين پيوند شده با آكريلو نيتريل و پليمر آكريلونيتريل-
استايرن است.
مزايا
-1ضربه پذيري خوب
-2قابليت ماشينكاري خوب
-3قيمت پايين
-4ثبات در ابعاد و اندازه ها
-5سفتي باال ومقاومت در برابرخراشيدگی
-6قابليت شكل با حرارت و...
.7روندگی آن برای قالبگيری بسيار مناسب است .
معايب
-1كدر و مات بودن
-2حساسيت به شعله
-3تغيير رنگ و خواص در برابر اشعه خورشيد
-4جذ ب رطوبت تقريباً باال
- 5خواص جريان بين گونه هاي مختلف ABSمتفاوت است.
-6به هوازدگی مقاومت ندارد ومقاومت کمی نسبت به اسيدهاوحالل های سوزش
اور دارد.
-7خاصيت سمی بودن آن در روند توليد محصول.
كاربردهایًويژه
-1ساختن مدلهاي نمونه اوليه
-2محفظه ها و پوششها
-3اجزاء بدنه و نگهدارنده ها
-4اجزاء ماشين
-5غلطك ها
-6جوشكاري و...
مواردًاستفادهًیًپليمرً ABSدرًصنايعًمختلف
- 1صنايع لوازم خانگی :قاب تلويزيون ،قطعات داخلی يخچال ،بدنه
جاروبرقی.
-2الکترونيک :بدنه گوشی های تلفن های ثابت و همراه .
-3صنايع اتومبيل سازی :داشبورد ،سپر .
- 4لوازم پزشکی :اسپايک ست سرم ،ترانسفرست ،ريل وقرقره ست سرم
آلياژها
توفيق هاي تجاري ABSسبب پديد آمدن آلياژهاي ديگري شد تا برخي نارساييهاي
آن را برطرف كنند .از آن جمله مي توان به MBSاشاره كرد كه دو مزيت عمده
نسبت به ABSداشت.
-1شفافيت باال -2مقاومت بهتر در برابر تأثيرات اشعه خورشيد مي باشد.
از معايب آن استحكام كششي پايينتر و دماي خمشي كمتر نسبت به ABSاست.
براي ديرسوز كردن ABSآن را با PVCآلياژ مي كنند كه نسبت 80به 20اين
آلياژ توليد ABSنسوز مي كند كه ماده توليد شده ضربه پذير نيز مي باشد.
از آلياژ سازي ABSبا پلي متيل متاكريالت ABSشفاف بدست مي آيد.
آلياژ پلیًکربنات ( )PCو ABSنيز از آلياژهای تجاری مرسوم است و
کاربردهای متنوعی به خصوص در صنايع خودروسازی ،لوازم الکتريکی ،لوازم
خانگی ،قطعات صنعتی و لوازم اداری دارد که محدوده وسيعی از محصوالت را
تشکيل می دهد و با توجه به قيمت مناسب ،میًتواند به خوبی با ديگر پالستيکًهای
کند.
رقابت
مهندسی
با آلياژ کردن PCو ABSمیًتوان به محصوالتی با خواص برتر مانند
مقاومت ضربه بسيار باال ،دمای تغيير شکل حرارتی باال و فرايندپذيری مناسب
.
يافت
دست
.زيراليهًهای تودوزی داخل خودرو هنگامی که مقاومت حرارتی باال از آنها
انتظار میًرود ،از آلياژهای PC/ABSتهيه میًشوند.
همچنين از اين آلياژ به دليل خواص خوب الکتريکی ،سبکی و مقاومت در
برابر ضربه در ساخت وسايل اداری و الکترونيک مانند بدنه و قطعات مختلف
رايانه ها و چاپگرها ،دستگاهًهای فتوکپی و تلفنًهای همراه استفاده میًشود؛ افزون
بر اين چون اين آلياژ عايق الکتريکی خوب و ضربهًپذيری است؛ از آن در کليدها،
پريزها ،تجهيزات ايمنی الکتريکی ،بخش ًهای انتهايی المپًها و ديگر قطعات
مشابه استفاده میًشود.
مجتمع پتروشيمی تبريز ،اقدام به توليد سه گريد مقاوم حرارتی ABSکرده است
که اين گريدهای مقاوم در برابر حرارت ABSيکی از گريدهای پرمصرف در
صنايع خودروسازی است و کاربردهای عمده آن در قسمتًهای داخلی خودرو از
قبيل داشبورد ،کنسولًها و پانلًها است و تغيير شکل نيافتن در حرارتًهای باال
مهم ترين ويژگی اين گريدها شناخته می شود؛ البته تقسيمًبندی اين گريدها براساس
مقاومت آنها در حرارتًهای باال صورت می گيرد که اين مشخصه براساس نقطه
نرمی اندازهًگيری میًشود .نمونهًهای توليدی از لحاظ کاهش مقاومت ضربه،
مقاومت نمونهًها در برابر تغيير رنگ (در اثر نور خورشيد) و تغيير دمای نقطه
دارد.
مطلوبی
خواص
نرمی،
در اين سه گريد ،در کنار افزايش پايداری تغيير شکل حرارتی ،چسبيدن به قالب
نيز به حداقل رسيده و جريانًپذيری محصول در حد مطلوب است.
ترموپالستيكهاي آمورف به طور كلي قابليت جوش پذيري بهتري نسبت به ساير
ترموپالستيكها دارند و از جمله كاربردهاي ABSدر جوشكاري پالستيكها است.
ABSهم بعنوان ماده پر كننده (سيم جوش) و هم بعنوان پالستيكي جوش پذير در
اين زمينه مطرح است.
وقتي كه ABSمي سوزد بوي شيريني دارد و از اين روش جهت پي بردن به
سيم جوشهاي جنس ABSاستفاده مي شود.
همچنين قطعات ABSرا به طرق مختلفي مي توان مانند جوش مقاومتي ،ليزري،
صفحه داغ و ...به هم جوش داد.
ABSرا به خوبي مي توان آبكاري كرد.
به اين منظور ابتدا ABSرا با اسيد حكاكي مي كنيم تا مقداري از الستيك سطح
آن حل شود سپس فلز را بر روي آن رسوبدهي مي كنند .از ABSآبكاري شده
در جايي كه سطوح براق بازتابنده نظير پالك نياز باشد ،استفاده مي شود.
دليل موفقيت اين ماده در آبكاري به لحاظ ساختارميكروسكوپي آن است که شامل
ذرات پالستيك بوتادين مي باشد كه به طور يكنواخت در زمينه پليمر اكربلونيتريل-
استايرن پخش شده اند وقتي سطح در معرض عوامل اكسيد كننده قرار مي گيرد
بوتادين موجود در سطح اكسيد شده سپس حل مي گردد و حفره هاي ريزي در
سطح آن باقي مي ماند اين مكانها از نظر شيميايي فعال است و نقطه هاي مناسبي
براي جذب كاتاليست و همچنين رسوب شيميايي مس يا نيكل مي باشد به عالوه
وجود اين حفره ها ،چسبندگي مكانيكي اليه آبكاري بر پالستيك را افزايش مي دهد
.
قابليت ماشينكاري خوب ،رنگ پذيري خوب و راحت چسباندن قطعات ABSاز
جمله خواصي هستند كه سبب شده اند از ABSبعنوان ماده اي جهت تهيه نمونه
اوليه استفاده شود.
از ديگر زمينه هاي كاربرد ABSمي توان به صنايع خودرو سازي اشاره كرد.
قطعاتي نظير داشبورد ،روكش در ،قطعات تزئيني داخل خودرو ،كمربند ايمني و
سپر ،پوشش چرخها اشاره كرد.
در نمونه سازي سريع نيز ABSاز جمله موادي است كه كاربرد وسيع دارد.
بزرگترين مصرف كننده ABSدر اروپاي غربي صنايع اتومبيل است و در
امريكا كاربرد ABSبيشتر در توليد لوله و اتصاالت است.
ABSدر لوازم خانگي نظير گوشي هاي تلفن ،دسته لوازم آشپزي ،چمدانها،
پوشش لوازم برقي و ...بكار مي رود.
• در حين سوختن گاز خنثی توليد می کند و اين دليل مناسبی برای استفاده ی
آن در صنعت ساختمان و لوازم خانگی می باشد .
ABSرا به كمك پروسه هاي مختلفي نظير قالبهاي تزريق ،قالبهای بادي،
اكستروژن ،وكيوم مي توان جهت توليد قطعات مختلف بكار برد.
همچنين ABSرا به راحتي مي توان ماشينكاري كرد.
براي بدست آوردن بهترين قطعه ،ABSاز فرآيند تزريق تحقيقي صورت گرفته
كه نتايج حاصله در زير آورده شده است:
دماي قالب 170درجه سانتيگراد ،زمان تزريق 60ثانيه ،فشار تزريق 60
بار ،زمان مكث 10ثانيه كه در اين شرايط سخت ترين قطعه از فرايند تزريق
بدست آمد.
شکل( )۱منحنیًکارايیًگريدهای ABSتقويتًشدهًباًاليافًشيشهًنسبتًبهًگريدًعمومیً ABSتزريقی
همان گونه که انتظار می رود ،با افزايش ماده تقويت کننده ،متوسط خواص
مرتبط با استحکام پليمر با افزايش درصد ماده تقويت کننده افزايش و طبيعت
ماده به ماده ای شکننده تر اما مستحکم تر تغيير می کند .مسلما فرآيند پذيری
پليمر تقويت شده با افزايش ميزان الياف سختتر خواهد بود که اين موضوع
به وضوح از منحنی کارايی شکل ( )۱و کاهش ميزان شدت جريان مذاب
مشهود می باشد .افزايش درصد الياف تاثير مستقيمی در افزايش استحکام
کششی و خمشی و کاهش متناسب چقرمگی و ضربه پذيری پليمر حاصله
دارد.
همچنين متوسط مقاومت حرارتی پليمرهای تقويت شده با الياف شيشه نسبت به ABS
عمومی افزايش نسبی را نشان می دهد که محدوده کاربرد باالتر دمايی را برای اين
مواد پيش بينی می کند ضمن آن که دمای فرايند پذيری نيز باالتر خواهد بود.
شکل( )۲منحنیًکارايیًگريدهای ABSتقويتًشدهًباًاليافًکربنًنسبتًبهًگريدًعمومیً ABSتزريقی