در فرآیند تزریق پلاستیک از مواد اولیه‌ی متفاوتی برای ساخت محصولات پلاستیکی استفاده می‌شود. این مواد اولیه که اغلب پلیمرهای ترموپلاستیک و پلیمرهای ترموستی هستند می‌توانند طیف گسترده‌ای از محصولات مصرفی و صنعتی مورد استفاده در دنیای امروزی را تشکیل دهند.
پلیمر ABS یکی از انواع پلیمرهای ترموپلاستیک است که بخاطر ویژگی‌های منحصر به فرد و قیمت مناسب، در دسته‌ی پرکاربردترین پلیمرهای صنعت تزریق پلاستیک قرار می‌گیرد. این مقاله برای آشنایی هرچه بیشتر با این پلیمر و مزایا و معایب استفاده از آن در تزریق پلاستیک، به شما کمک خواهد کرد.
درباره‌ی پلیمر ABS
آکریلونیتریل بوتادین استایرن که با نام پلیمر ABSشناخته می‌شود، نوعی پلیمر ترموپلاستیکی بسیار متداول است که در فرآیند تزریق پلاستیک نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پلیمر درواقع نوعی تری‌پلیمر است که از پلیمریزاسیون سه مونومر به وجود آمده است.
دمای انتقال شیشه‌ای ABS حدودا ۱۰۵ درجه‌ی سانتیگراد است و به دلیل بی‌شکلی، نقطه‌ی ذوب چندان مشخصی ندارد. پلیمر ABS به دلیل داشتن سه جزء با قابلیت‌های خاص، ویژگی‌های هر یک از عناصر پلیمری خود را بروز می‌دهد و می‌تواند این خواص را با شدت بیشتر یا کمتری نشان دهد.
ساختار شیمیایی پلیمر ABS
همانطور که گفتیم پلیمر ABS از پلیمریزاسیون سه مونومر به نام‌های استایرن، آکریلونیتریل و بوتادین به وجود آمده است. فرمول شیمیایی این پلیمر گرمانرم به صورت زیر نوشته می‌شود:
(C8H8)x•(C4H6)y•(C3H3N)z)
هر یک از مونومرهای به کار رفته در این ترکیب دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که می‌توانند در ظاهر و ویژگی‌های این پلیمر تغییر ایجاد کنند:
- آکریلونیتریل: مونومر آکریلونیتریل دارای مقاومت بسیار بالا در برابر دمای زیاد و مواد شیمیایی است. هرچه میزان این ماده در ساختار ABS بیشتر باشد مقاومت این پلیمر در برابر گرما و واکنش‌های شیمیایی بالاتر خواهد رفت.
- بوتادین: وجود بوتادین استحکام پلیمر را در برابر فشار افزایش می‌دهد و سختی محصول نهایی را نیز بیشتر خواهد کرد. بنابراین قطعات پلاستیکی ساخته شده از ABS که دارای بوتادین بیشتری در خود هستند، سختی بالاتری دارند و مقاومت خوبی در برابر فشار از خود نشان می‌دهند.
- استایرن: استایرن بیشتر در ABS به معنای شکل‌پذیری بهتر و سختی بالاتر محصول نهایی است.
هر چه میزان یکی از مونومرهای موجود در پلیمر ABS بیشتر باشد، خواص آن مونومر خاص به شکل واضح‌تری در ABS بروز پیدا می‌کند، اما به‌طور کلی ساختار ABS به صورت یک زنجیره‌ی طولانی پلی بوتادین است که با رشته‌های کوتاه‌تری از پلی استایرن کو آکرلونتریل قطع شده‌اند.
انواع پلیمر ABS و معرفی مونومرهای آن
اگر دوباره نگاهی به فرمول این پلیمر بیندازید متوجه خواهید شد که هر یک از عناصر ABS می‌توانند به نسبت‌های متفاوتی در آن وجود داشته باشند. پلیمرهای ABS بسته به ساختار شیمیایی و کمتر یا بیشتر بودن مونومری خاص در دو گروه ABS سیاه و پلیمر ABS شیری یا طبیعی قرار می‌گیرند. در واقع کم یا زیاد شدن مونومرهای گوناگون نه تنها درخواص پلیمر تاثیرگذار است بلکه می‌تواند شکل ظاهری آن را نیز تغییر دهد.
کاربردهای پلیمر ABS
پلیمر ABS دارای کاربردهای بسیار زیادی است و تقریبا می‌توان در بیشتر صنایع از آن استفاده کرد. استفاده از این پلیمر در فرآیند تزریق پلاستیک بسیار رایج است. از آنجا که ABS پلیمری در دسترس است می‌توان آن را در ساخت نمونه‌های اولیه از محصولی خاص به کار برد.
نوع واکنش شیمیایی این ماده با مواد غذایی آن را برای ساخت ظروف نگهدارنده‌ی غذا نیز مناسب می‌سازد. ABS در جوشکاری نیز کاربرد دارد.
خواص پلیمر ABS
ABS به دلیل داشتن ترکیبات متنوع، دارای خواص گوناگونی است که از میان آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قابلیت بالای ماشین‌کاری
- شکل‌پذیری خوب
- مقاومت بسیار زیاد در برابر مواد شیمیایی، تنش و خزش
- تعادل قابل قبول در مواجهه با گرما، ضربه، مقاومت سایشی
- مقاومت کششی خوب
- سختی سطح
- دی الکتریک بودن
- مقاومت بالا در برابر واکنش شیمیایی(ABS به دلیل این ویژگی در رده‌ی ترموپلاستیک‌های ایمن برای غذا شناخته شده است.)
کاربرد پلیمر ABS در تزریق پلاستیک
کابرد پلیمر ABS در تزریق پلاستیک بسیار گسترده است. بسیاری از قطعاتی که طی فرآیند تزریق تولید می‌شوند از جنس ABS هستند. تولید پوشش‌های محافظ، قطعات کامپیوتری همچون بدنه‌ی موس و کیبورد و همچنین ظروف نگهدارنده از جمله کاربردهای این پلیمر ارزان قیمت در صنعت تزریق پلاستیک هستند.
چرا از پلیمر ABS در تزریق پلاستیک استفاده می‌شود؟
قیمت مقرون به صرفه‌ی این پلیمر اولین علت استفاده از آن در صنعت تزریق پلاستیک است. از سوی دیگر استایرن موجود در این پلیمر حالت شفاف و درخشان به محصول نهایی می‌دهد که در کنار سختی و مقاومت ناشی از پلی بوتادین شکلی بسیار ایده‌آل ایجاد خواهد کرد.
تنوع ساختاری این پلیمر باعث بروز ویژگی‌های متعددی در این ماده می‌شود که به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد از آن برای ساخت محصولاتی با شکل‌ها و کاربری‌های گوناگون استفاده کنند. از سوی دیگر این ماده در درجات کیفی گوناگونی در دسترس است و می‌تواند شفاف، شیشه‌ای یا دارای مقاومت عالی باشد.
مزایای استفاده از پلیمر ABS در تزریق پلاستیک
ABS یک پلیمر ترموپلاستیک آمورف مات است که برای صنایعی همچون تزریق پلاستیک که نیاز به وجود پلاستیکی سخت، مقاوم و ارزان دارند، مناسب است. ساختار شیمیایی این پلیمر امکان بازیافت و اصلاح آن را فراهم می‌آورد که همین موضوع درصد خطای تولید را در فرآیند تزریق پلاستیک کاهش می‌دهد.
ویژگی‌هایی همچون امکان ماشین‌کاری شدن، ثبات ابعادی خوب، مقاومت بالا در برابر روغن‌ها و مواد شیمیایی اسیدی و قلیایی، دی الکتریک بودن، مقاومت در برابر خزش و قابلیت ترکیب شدن با سایر پلیمرها از مزایای اصلی استفاده از ABS در تزریق پلاستیک هستند.
معایب استفاده از پلیمر ABS در تزریق پلاستیک
حال که از مزایای بسیار زیاد این پلیمر صحبت کردیم، خوب است که با گفتن از معایب آن نیز کمی کفه‌‌های این ترازو را متعادل کنیم:
- این ماده نقطه‌ی ذوب پایینی دارد که آن را برای تولید تجهیزاتی همچون ایمپلنت‌های پزشکی و لوازمی که در دمای بسیار بالا استفاده می‌شوند نامناسب می‌سازد.
- با وجود مقاومت در برابر مواد شیمیایی، این مقاومت در برابر خوردگی و حل شدگی بسیار پایین است.
- مواد تولید شده از ABS در برابر اشعه UV بسیار ضعیف هستند.
این معایب موجب می‌شوند تا ABS برای استفاده در تمامی تزریقات پلاستیک مناسب نباشد و کارایی آن را کاهش می‌دهند.
همانطور که مشاهده کردید این پلمیر دارای مزایا و تنوع بسیار بالایی است که به شما اجازه می‌دهد محصولات پلاستیکی گوناگونی را با کمک آن تولید نمایید. شکل‌پذیری، قیمت مناسب و مقاومت نسبی در برابر عوامل خارجی این ماده را به یکی از محبوب‌ترین مواد اولیه برای تزریق پلاستیک تبدیل کرده است که می‌توانید نمونه‌های بسیار زیادی از آن را در آشپزخانه، جعبه‌ی ابزار و میزکارتان پیدا کنید.