آشنای با ABS و بررسی منحنی کارایی گریدهای مختلف آن

تولید جهانی اکریلو نیتریل بوتادین(ABS) در سال 2012 بالغ بر 7.6 میلیون تن بوده است که پیشبینی میشود این مقدار تا سال 2022 به 12 میلیون تن برسد در جدول زیر مهمترین تولید کنندگان جهانی انواع ABS  و ظرفیت اسمی هر کدام در سال 2007 معرفی شده اند.

با توجه به تنوع گریدهای مختلف ABS   ، بررسی خواص گریدهای مختلف در این مقاله به ترتیب زیر دنبال میشود:

• مقایسه منحنی کارایی گریدهای ABS مقاوم در برابر حرارت و ضربه
• مقایسه منحنی کارایی گریدهای ABS مقاوم در برابر شعله
• مقایسه منحنی کارایی گریدهای ABS شفاف
• مقایسه منحنی کارایی گریدهای ABS تقویت شده

در ضمن میتوانید برای دیدن محصولات تولید کننده مواد اولیه پلاستیک روی لینک های زیر کلیک کنید.

محصولات تولید کنندگان مواد اولیه پلاستیک

محصولات تولید کنندگان مستربچ

محصولات تولید کنندگان گرانول پلاستیک

مقایسه گریدهای ABS  مقاوم دربرابر حرارت و ضربه

در شکل زیر منحنی پروفیل کارایی متوسط خواص دو گرید ABS  مقاوم در برابر حرارت و ABS   مقاوم در برابر ضربه نسبت به گرید عمومی ABS   تزریقی ، رسم شده است.ملاحظه میشود که چگالی هر سه گرید تقریبا  برابر است.

بررسی خواص ضربه پذیری سه گرید حاکی از آن است که به دلیل مواد افزودنی موجود در گرید مقاوم در برابر حرارت،خواص ضربه پذیری آن نسبت به گرید عمومی ، اندکی کاهش یافته است.در خصوص گرید دیگر، این خاصیت به نحوی مطلوب تقویت شده است. یه بیانی دیگر، می توان با توجه به افزایش مقدار درصد ازدیاد طولی در نقطه پارگی ، نتیجه گیری نمود که گرید مقاوم در برابر ضربه ، پلیمری چقرمه تر است.همچنین از بررسی مدول خمشی و کششی و سختی سطحی می توان استنتاج کرد که گرید مقاوم در برابر ضربه، ماده ای منعطف تر نسبت به گرید عمومی ABS تزریقی است.

همان گونه که انتظار می رود ، دمای خمش تحت بار در گرید ABS  مقاوم در برابر حرارت ،نسبت به گرید عمومی ، مقدار بالاتری را نشان میدهد و این به این مفهوم است که تحمل حرارتی این گرید ، نسبت به گرید عمومی بهبود یافته و با توجه به شدت جریان مذاب کمتر ، فرآیندپذیری آن نیاز به دمای بالاتری دارد.

همان گونه که انتظار می رود ، دمای خمش تحت بار در گرید ABS  مقاوم در برابر حرارت ،نسبت به گرید عمومی ، مقدار بالاتری را نشان میدهد و این به این مفهوم است که تحمل حرارتی این گرید ، نسبت به گرید عمومی بهبود یافته و با توجه به شدت جریان مذاب کمتر ، فرآیندپذیری آن نیاز به دمای بالاتری دارد.

این منحنی ، حاکی از فشار تزریق کمتر و سرعت بیشتر ماردون برای انتقال جریان مذاب گرید مقاوم در برابر ضربه است.این امر میتواند حاکی از ویسکوزیته کمتر مذاب  ABS مقاوم در برابر ضربه نسبت به گرید عمومی ABS  تزریقی باشد، اما فشار دوم تزریق در گرید مقاوم در برابر ضربه بالاتر بوده، نشان دهنده ی فرایند نسبتا سخت تر این گرید به دلیل استفاده از قالب بندی قوی تر و دستگاه های با توان هیدرولیک بالاتر است.لذا همان گونه که ملاخطه می شود، قضاوت بر اساس میزان جریان مذاب ، می تواند گمراه کننده باشد.

منحنی کارایی گرید های ABS   مقاوم در برابر شعله

شکل زیر منحنی کارایی متوسط خواص ABS  مقاوم در برابر اشتعال را نسبت به گرید عمومی ABS  تزریقی ، نشان میدهد.با توجه به اینکه متوسط اشتعال پذیری این گرید با افزودن مواد ضد اشتعال نسبت به گرید عمومی ABS بهبود یافته است (شاخص بحرانی اکسیژن) ، اما ملاحظه میشود که این گرید دارای چگالی بالاتر و مقاومت ضربه پذیری ، انعطاف پذیری و استحکام کمتری نسبت به گرید عمومی ABS تزریقی است . اظهار نظر در خصوص فرآیندپذیری این گرید ، نیازمند جمع آوری اطلاعات بیشتر است

.

برای اطلاع از وضعیت حدود تغییرات خواص در دو گرید عمومی و گرید مقاوم در برابر شعله ی ABS    منحنی حداکثر – حداقل شکل زیر بخوبی میتواند حدود تغییرات خواص دو گرید را نسبت به هم نشان دهد .ملاحظه میشود که محدوده تغییرات خواص انتخاب شده، برای گرید مقاوم در برابر شعله محدودتر و عمدتا در محدوده تغییرات خواص گرید عمومی است. لذا میتوان نتیجه گرفت که به نسبت، استحکام، انعطاف پذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر حرارت گریدهای مقاوم در برابر شعله از گریدهای معمولی ABS کمتر است این نتیجه گیری از منحنی کارایی بالا بدست آمده است.

منحنی کارایی گرید ABS مقاوم در برابر اشتعال تقویت شده با الیاف شیشه و فاقد پرکننده مطابق شکل زیر است .ملاحطه میشود که افزایش الیاف ، باعث افزایش قابل توجه خواص استحکامی پلیمر شده و مقاومت ضربه پذیری و چقرمگی پلیمر ، کاهش یافته است.همچنین ، میزان جذب آب ، شیرینکیج ، ضریب انبساط حرارتی کاهش و در مقابل دمای انحنای تحت بار ، اندیس اکسیژن و سختی در پلیمر الیاف دار ، افزایش یافته است.

علاوه بر رسم منحنی های کارایی عمومی فوق ،برای گریدهای مقاوم در برابر اشتعال،میتوان منحنی کارایی خواص الکتریکی این مواد را با یکدیگر مقایسه کرد.

منحنی کارایی گریدهای ABS  شفاف

از آنجا که برخی گریدهای ABS به صورت شفاف، تولید و عرضه میشوند شکی زیر منحنی کارایی از گریدهای ABS را با گرید عمومی ABS تزریقی ، مقایسه کرده است.

ملاحظه میشود که متوسط شدت جریان مذاب در این نوع گرید،از گریدعمومی ABS بیشتر است.این موضوع میتواند حاکی از فرآیندپذیری سهل تر برای این گرید باشد.بررسی های بیشتر منحنی کارایی فرایندی در شکل پایین ،نشان دهنده یسرعت بالای ماردون ،فشار تزریق و فشار دوم بیشتر این گرید نسبت به گرید عمومی است.بالاتر بودن فشار دوم نیاز به قالب های محکم تر و نیروی بسته نگه داشتن قالب و استهلاک بیشتر تجهیزات را متصور میشود..این موضوع افزون بر تفاوت غیر محسوس در درجه حرارت زون های ماردون ، حاکی از راحت تر بودن فرایند حاصله نبوده و لذا کم بودن مقدار شدت جریان پلیمر ، برای چنین مقایسه هایی کافی نیست.برای پیش بینی فرآیندپذیری گریدهای تزریقی ABS شفاف،به اطلاعات بیشتر در موردویسکوزیته پلیمر در شرایط فرآیندی نیاز است.