Основната причина, поради която ABS (акрилонитрил бутадиен стирен) лист е много по-здрав от PS (полистирен) лист се крие в техните различни молекулярни структури и механизми за заздравяване.
Молекулярна структура: Съществената разлика между твърдост и издръжливост
Полистиролът с -общо предназначение (GPPS) е хомополимер, образуван от полимеризацията на стиренови мономери. Неговите молекулни вериги носят обемисти странични групи на бензеновия пръстен, които придават на PS висока твърдост и прозрачност, но също така водят до фундаментален дефект – молекулярните вериги се движат трудно, което води до твърда и крехка характеристика, което го прави податлив на напукване под напрежение при удар.
За разлика от тях, ABS е терполимер, съполимеризиран от три мономера: акрилонитрил (A), бутадиен (B) и стирен (S). Тази уникална комбинация постига допълващи се свойства: акрилонитрилът осигурява химическа стабилност, твърдост и устойчивост на топлина; бутадиенът въвежда каучукови-твърдост и устойчивост на удар; а стиренът осигурява добра обработваемост и повърхностен гланц. ABS интегрира различни свойства на PS, SAN и PB, постигайки отличен баланс на издръжливост, твърдост и твърдост.
Заздравяване на каучука: Основният механизъм зад високата якост и издръжливост на ABS
Ключът към изключителната здравина на ABS се крие в неговата специална структура на „морски-остров“. В ABS бутадиенът съществува като полибутадиенови (PB) каучукови частици, равномерно диспергирани в твърда непрекъсната матрица, съставена от стирен-акрилонитрилен съполимер (SAN).
Когато ABS листът е подложен на външно въздействие, вътре в него протичат следните процеси:
Разсейване на напрежението: диспергираните гумени частици ефективно абсорбират и разсейват енергията на удара. Когато върху материала се приложи напрежение на опън, два вида деформация възникват едновременно около гумените частици – едната инициира деформация на микро-празнини (craze), а другата индуцира деформация при срязване. Тези два механизма работят заедно, за да подобрят значително издръжливостта на материала.
Енергийна абсорбция: Данните показват, че добавянето на само 5%-20% каучукова фаза към крехка смола може да увеличи якостта на удар няколко пъти или дори десетки пъти. По-конкретно, якостта на удар на PS е само 13,1-21,0 J/m, докато тази на ABS може да достигне 180-419 J/m.
Укрепващ механизъм: Нитрилните групи в ABS (получен от акрилонитрил) го правят по-здрав от чистия полистирен, като същевременно допринасят за химическа устойчивост, устойчивост на умора, твърдост и твърдост, както и повишават температурата на топлинна деформация.
Заключение
ABS е по-здрав от PS фундаментално поради своята уникална терполимерна структура и механизъм за заздравяване на гумата. PS, ограничен от своите твърди молекулни вериги на бензеновия пръстен, може да осигури само основна твърдост и здравина, но му липсва способността да абсорбира енергията на удара. За разлика от това, ABS постига перфектна комбинация от твърдост и издръжливост чрез равномерно диспергиране на фазата на бутадиеновия каучук в твърда матрица, придавайки му устойчивост на удар и удължение при скъсване, много по-добри от PS, като същевременно поддържа достатъчна твърдост.
Това е основната причина ABS листовете да се използват широко в области с високи изисквания за якост, като автомобилни части, багаж и хладилници.
