АБС-пластик
Из всех промышленно производимых полимеров одним из самых важнейших и широко используемых является тройной полимер АБС. АБС-пластик — это недорогой полимер, строение которого можно модифицировать в соответствии с характером конкретного применения. АБС-пластик можно получить различными способами. Первый — состоит из механического смешения бутадиенакрилони-трилового (БАН) сополимера со стиролакрилонитриловым (САН) сополимером. Вариантом является использование САН с полибутадиеном. Чаще осуществляется сополимеризация стирола и акрилонитрила, смешанных с полибутадиеном. Каждый из методов дает конечный полимер со свойствами, превосходящими свойства ударопрочного ПС. АБС-пластик состоит из трех мономеров с различными характеристиками, что позволяет получить полимер с хорошим сочетанием механических, термических и электрических свойств. Характерными чертами отдельных компонентов являются стекловидность (стирол), эластичность (бутадиен) и полярность (акрилонитрил). Свойства компонентов должны быть сбалансированы, поскольку увеличение содержания одного из мономеров в целях улучшения определенного свойства повлечет ухудшение других свойств. Например, увеличение доли бутадиена усиливает ударную прочность, но снижает теплостойкость.
Деструкция АБС-пластика ведет к образованию продуктов, характерных для каждого из трех мономеров. Разложение происходит при температурах свыше 310 °С, причем основнь ми летучими продуктами являются углеводороды. Выше 350 «С акрилонитриловый компонент дает выход аммиака и синеродистого водорода. Также образуется некоторое количество каждого мономера (преимущественно стирола), а также более крупные фрагменты цепей. Свойства АБС-пластика приведены в табл. 1.12.
Для различных применений изделия из АБС пластика изготавливают литьем под давлением и формованием с раздувом, а также экструзией. Основной областью применения является автомобильная промышленность, где АБС-пластик используется для изготовления деталей корпуса автомобилей. Среди других применений — трубы и фитинги, а также корпуса для ручных электроинструментов.
Основными способами вторичной переработки АБС-пластика служат термическая обработка и измельчение. Полимер допускает термическую переработк с небольшой потерей оригинальных свойств (или вообще без потери качества), но из-за незначительной деструкции он может стать желтоватым.
Одной из основных проблем, связанных со вторичной переработкой АБС-пластика, является примесь ударопрочного ПС, которые серьезно ухудшают войства переработанного материала.
Распространенный способ модификации свойств АБС-пластика ввод стеклянных волокон. Также существует множество широко применяемых композиций с участием АБС-пластик: смесь АБС/ПВХ дает улучшенную огнестойкость, а также высокую ударную прочность; смесь на основе АБС/ПС имеет повышенные теплостойкость, ударную прочность и перерабатывасмость; для смеси АБС/ПА характерны улучшенные химическая стойкость и тепловая стойкость; наконец, смесь АБС/полисульфон имеет замечательную ударную вязкость, тепловую и химическую стойкость.
Источник
Переработка АБС (акрилонитрилбутадиенстирол)
АБС-пластик (акрилонитрилбутадиенстирол) – термопластичный аморфный тройной сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола. Отличительные свойства АБС пластика: теплостойкость 110 градусов, выдерживает низкие температуры до -40 градусов, дает блестящую поверхность, имеет хорошую химическую стойкость, стоек к щелочам и смазочным маслам, характеризуется пониженными электроизоляционными свойствами, нестоек к УФ-излучению. Пригоден для нанесения гальванического покрытия и даже металлизации (некоторые марки), а также для пайки контактов. АБС-пластик рекомендуется для точного литья. Имеет высокую размерную стабильность. Не устойчив к ацетону, эфиру, этилбензолу, этиленхлориду, анилину, анисовому маслу и бензолу.
Признаки материала: легко воспламеняющийся, горит желтым пламенем с искрами и копотью, имеет типичный сладковатый стироловый запах.
Фланец 40-60˚С (50˚С)
Зона 1 160-180˚С (180˚С)
Зона 2 180-230˚С (210˚С)
Зона 3 210-260˚С (240˚С)
Зона 4 210-260˚С (240˚С)
Зона 5 210-260˚С (240˚С)
Сопло 210-260˚С (240˚С)
Температура расплава: 220-250˚С
Температура снижения в цилиндре: 200˚С
Температура пресс-формы: 40-80˚С
Давление впрыска: 1000-1500 бар
Давление выдержки: величина давления 30-60% от давления впрыска; время выдержки под давлением относительно короткое
Противодавление: 50-150 бар, при слишком малом противодавлении появляются серные и ли черные свили в изделии
Скорость впрыска: желательна ступенчатая скорость: медленно-быстро; высокая скорость впрыска эффективна для того, чтобы получить глянцевые и блестящие поверхности, малые следы соединительных швов, требуются вентиляционные каналы в месте смешивания
Число оборотов шнека: максимальное число оборотов шнека соответственно 0,6 м/сек линейной скорости, однако лучше число оборотов шнека установить настолько низким, чтобы процесс пластификации закончился незадолго до конца времени охлаждения
Минимальная и максимальная длина хода дозирования: 0,5-4,0 Д
Остаточная подушка массы 2-8 мм, в зависимости от хода дозирования и диаметра шнека
Предварительная сушка: частично АБС можно перерабатывать из фирменных мешков без предварительной сушки; обычно- предварительно сушить 3часа при 80˚С, влажный гранулят приводит к появлению полос, свилей и пузырьков на отливке
Повторная переработка: можно примешивать до 30 % вторичного гранулята, если материал прежде не был поврежден термически
Впрыскивание изделия: возможны точечный литник и горячий канал, минимальная толщина стенки не должна быть менее 0,7 мм, так как АБС относительно плохо текучий.
Источник
Переработка АБС пластика — технология утилизации и места приема
Сложные формы современного технологического оборудования, бытовой техники, автомобилей не могут быть повторены без автоматизированного оборудования.
Трудоемкость такого сложного производства с применением традиционных материалов огромна.
Металл и древесина перестали удовлетворять потребности технологий по массе, прочности сложности возможных агрегатных форм.
Самым массовым и востребованным материалом для промышленности в 21 веке станет пластмасса. АБС пластик — это основа современной корпусной оснастки во всех областях деятельности человека.
Более универсального, недорогого и технологичного продукта для производства сложных конструкций на данный момент не существует.
Свойства и назначение
Акрилонитрилбутадиенстиролная смола является основой АБС пластика.
В этом материале сконцентрировались свойства нескольких материалов, которые являются основой современной химической промышленности — акрила и стирола.
Изначально ABS разрабатывался во время второй мировой войны как дешевая альтернатива резине.
Первичная гранула имеет белый цвет. Легко колеруется, сохраняя цвет длительное время. Высокая стойкость к механическим повреждениям и атмосферным воздействиям сделала очень популярным его использование в производстве ответственных деталей.
Однако у ABS есть ряд недостатков:
- низкая стойкость к ультрафиолетовому излучению;
- невысокое электросопротивление;
- подверженность разрушению нефтяными соединениями;
- запрещен контакт с горячей пищей.
На открытом солнце АБС со временем теряет свою прочность и внешний вид, поэтому из него не рекомендуется изготавливать ответственных наружных деталей.
В отличие от полистиола, он не обеспечивает нужной электроизоляции, поэтому не используется в устройствах с наличием напряжения более 380 вольт.
В присутствии растворителей на основе бензина и ацетона теряет прочность, форму и растворяется, поэтому не используется в качестве материала для масляных емкостей и бензиновых канистр.
При воздействии горячей пищи выделяет токсичные соединения стирола и бензола, поэтому разрешен контакт только с холодными продуктами.
Бурное развитие электроники и бытовой техники на ее основе требовало прочных и надежных конструктивов.
Корпуса телевизоров, магнитофонов и телефонов должны выдерживать немалые ударные нагрузки и напряжения. Кроме всего прочего, они должны быть легкими компактными, красивыми на вид и приятными на ощупь.
Всеми этими качествами обладают изделия на основе ABS. Благодаря прочным связям между молекулами тонкие стенки из этого материала при сильном изгибе не подвергаются необратимым разрушениям и сохраняют целостность.
Это качество очень пригодилось во время лавинообразного развития мобильных телефонов.
Такие малогабаритные устройства при минимальных размерах имеют очень сложные корпуса со множеством сложных форм и присоединительных защелок.
Микронные замки по кромке смартфона имеют возможность многократного монтажа. Это возможно только благодаря свойствам АБС-пластика.
До семидесятых годов прошлого столетия самым крупным производителем и потребителем ABS были США, так как автомобильная революция у них случилась раньше, чем во всем остальном мире. До сих пор одним из основных направлений использования этого вида пластика является автомобилестроение.
Машины энергично эволюционируют, японские производители обновляют модельный ряд по несколько раз в год, а старые подвергаются утилизации.
Такие темпы развития стали возможны только благодаря достижениям органической химии.
Полимерные материалы позволяют выполнить сложнейшие элементы конструкции одним модулем.
Если в автомобиле LADA 2107 дверная карта состоит из 5 элементов, то в LADA 2190 – это одна деталь.
Сам автомобиль LADA 2107 имеет в два раза больше составных частей, чем LADA 2190, несмотря на более современную конструкцию и сопоставимую стоимость.
Многие элементы кузова современной машины можно изготовить только методом горячего литья под давлением и никак иначе, например, торпедо. Это сложнейшее изделие, с множеством радиусов, линий и объемов.
Торпедо прекрасно реализуется с использованием ABS пластика, дает возможность разместить в нем широкую гамму приборов без потери прочности.
Любое другое решение требует гораздо более дорогих материалов и высоких расходов на иные технологии изготовления.
В последнее время моделисты любители 3D печати разработали технологии прототипирования с использованием микроэкструдера. В ЧПУ станок подается тонкий пруток материала и слоями наносится на подложку.
С помощью этого метода можно создавать экспериментальные и штучные изделия на основе ABS пластика.
Больше информации о переработке автомобильного пластика вы найдете здесь.
Технология переработки
ABS — термопластичный материал.
Он перерабатывается методом термической регенерации.
Однако этот пластик имеет сильные отличия от других в технологии рециклинга, так как содержит токсичные составляющие и относится к четвертой категории опасности.
В процессе нагрева выделяется токсичный газообразный стирол. Его необходимо отводить из цеха, а лучше использовать автоматизированное управление на этапе плавления.
Как любой другой вид вторичного лома пластика, ABS предварительно сортируется. На этом этапе важно не смешивать разные марки материала, так как они не совместимы.
Часто встречаются ошибки технологов организаций переработчиков, которые небрежно приняли материал на участок дробления и не отбраковали пересортицу.
Дробленка разнородного сырья по причине отличия свойств не только принесет убытки из-за некачественной итоговой продукции, но и может вывести из строя оборудование.
Помешал марки пластика — считай выкинул.
Гранулирующий экструдер для АБС нужен водокольцевой, так как этот материал не любит присутствия кислорода в месте нагрева. От него он окисляется и теряет товарные свойства, а вода защищает гранулу от воздействия воздуха.
Итоговая вторичная гранула требует тщательной сушки. Ее плотность ниже, чем у исходного материала с наличием пор. Из-за этого она имеет свойства впитывать воду и длительно удерживать ее в себе. Если материал будет недостаточно сухим, отлить из него качественное изделие не получится.
Сферы использования вторичного ABS
Классической сферой применения вторички является снижение с ее помощью себестоимости исходных изделий, то есть, ее добавляют в те изделия, из лома которых она была изготовлена.
Так как АБС изначально не применяется в пищевом производстве, то встретить вторичный материал можно в любой исходной продукции:
- телевизорах;
- электроинструменте;
- мобильном телефоне;
- автомобиле.
В последнее время развивается направление производства пластиковой мебели. Садовые столы и стулья отливают из полипропилена, а вот офисная и домашняя мебель выглядит лучше из АБС.
Так как мебельное производство материалоемкое, то использование регенерированного сырья значительно снижает себестоимость.
В строительстве, рекламной индустрии применяют панели и листы из АБС. На его основе также изготовляют сантехнические кабины. Поскольку эти изделия содержат много материала, то выгоднее из производить из регенерированного сырья.
Куда сдать отходы?
В России вторичная переработка материалов находится в зачаточном состоянии, поэтому сдать накопившиеся отходы может стать проблематично.
В регионах сбором ABS занимаются немногие. В основном это посредники. Крупные переработчики располагаются ближе к промышленным центрам. Однако если обратиться к крупным автодиллерам, то можно воспользоваться их помощью.
Все официальные производители имеют договоры об утилизации мусора с соответствующими компаниями.
Также можно связаться самостоятельно с крупными переработчиками и узнать о расположении их точек приема отходов. Крупные компании, занимающиеся рециклингом АБС:
Стоимость приема лома пластика варьируется от 10 до 45 р./кг.
Эта цена определяется его качеством и чистотой.
Самым дорогим считается чистый автомобильный пластик.
Далее идет бытовая техника и мебель. Затем мелкая фурнитура и электроприборы.
Такая градация объясняется простотой сортировки пластика. Крупные, маркированные детали легче сортировать и утилизировать, чем мелочевку.
Стоимость вторичной гранулы с сертификатом качества может достигать 80 р./кг. и более. Менее качественное сырье идет за 50-70 р./кг., но стоит опасаться цены меньше 50 р.кг. — это наверняка проблемная гранула из смешанных марок АБС.
Заключение
Для регенерации этого вида пластика необходимы разрешительные документы. Решив эту проблему, предприниматель становится обладателем перспективного направления по производству высоколиквидного сырья.
В данном сегменте конкурируют только крупные компании и есть шанс в удалении от них занять нишу регионального производителя вторичного АБС.
Источник
