Acrylonitrile butadiène styrène - Acrylonitrile butadiene styrene
Monomères en polymère ABS
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.jpg) Grains de polymère ABS
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| Identifiants | |
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| ChemSpider | |
| Carte d'information de l'ECHA |
100.127.708 
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CID PubChem
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Tableau de bord CompTox ( EPA )
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| Propriétés | |
| (C 8 H 8 ·C 4 H 6 ·C 3 H 3 N) n | |
| Densité | 1,060 à 1,080 g / cm 3 |
| Insoluble dans l'eau | |
| Composés apparentés | |
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Composés apparentés
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Acrylonitrile , butadiène et styrène (monomères) |
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Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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 vérifier ( qu'est-ce que c'est ?)
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| Références de l'infobox | |
| Acrylonitrile butadiène styrène
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|---|---|
| Propriétés physiques | |
| Densité (ρ) | 0,9–1,53 g/cm 3 ; médiane, 1,07 g/cm 3 |
| Inflammabilité | 1,00 |
| Propriétés thermiques | |
| Conductivité thermique (k) | 0,1 W/(m·K) |
| Coefficient de dilatation thermique linéaire (α) | 12×10 -5 K -1 |
| Résistance chimique | |
| Acides — concentrés | Bon |
| Acides — dilués | Excellent |
| Alcools | Pauvres |
| Aldéhydes | Pauvres |
| Alcalis | Excellent |
| Hydrocarbures aromatiques | Pauvres |
| Esters | Pauvres |
| Hydrocarbures halogénés | Pauvres |
| Cétones | Pauvres |
L'acrylonitrile butadiène styrène ( ABS ) ( formule chimique (C 8 H 8 ) x ·(C 4 H 6 ) y ·(C 3 H 3 N) z ) est un polymère thermoplastique courant . Sa température de transition vitreuse est d'environ 105 °C (221 °F). L'ABS est amorphe et n'a donc pas de véritable point de fusion.
L'ABS est un terpolymère fabriqué en polymérisant du styrène et de l' acrylonitrile en présence de polybutadiène . Les proportions peuvent varier de 15 à 35 % d'acrylonitrile, de 5 à 30 % de butadiène et de 40 à 60 % de styrène. Le résultat est une longue chaîne de polybutadiène entrecroisée avec des chaînes plus courtes de poly(styrène-co-acrylonitrile). Les groupes nitriles des chaînes voisines, étant polaires, s'attirent et lient les chaînes ensemble, rendant l'ABS plus résistant que le polystyrène pur . L'acrylonitrile contribue également à la résistance chimique, à la fatigue, à la dureté et à la rigidité, tout en augmentant la température de déflexion thermique . Le styrène donne au plastique une surface brillante et imperméable, ainsi qu'une dureté, une rigidité et une facilité de traitement améliorée. Le polybutadiène, substance caoutchouteuse , apporte ténacité et ductilité à basse température , au détriment de la résistance à la chaleur et de la rigidité. Pour la majorité des applications, l'ABS peut être utilisé entre -20 et 80 °C (-4 et 176 °F), car ses propriétés mécaniques varient avec la température. Les propriétés sont créées par le durcissement du caoutchouc , où de fines particules d'élastomère sont réparties dans toute la matrice rigide.
Propriétés
L'ABS offre des propriétés mécaniques favorables telles que la résistance aux chocs, la ténacité et la rigidité par rapport à d'autres polymères courants. Diverses modifications peuvent être apportées pour améliorer la résistance aux chocs, la ténacité et la résistance à la chaleur. La résistance aux chocs peut être amplifiée en augmentant les proportions de polybutadiène par rapport au styrène et aussi à l'acrylonitrile, bien que cela entraîne des modifications d'autres propriétés. La résistance aux chocs ne diminue pas rapidement à basse température. La stabilité sous charge est excellente avec des charges limitées. Ainsi, en modifiant les proportions de ses composants, l'ABS peut être préparé en différentes qualités. Deux catégories principales pourraient être l'ABS pour l'extrusion et l'ABS pour le moulage par injection, puis la résistance aux chocs élevée et moyenne. Généralement, l'ABS aurait des caractéristiques utiles dans une plage de température de -20 à 80 °C (-4 à 176 °F).
Les propriétés finales seront influencées dans une certaine mesure par les conditions dans lesquelles le matériau est transformé en produit final. Par exemple, le moulage à haute température améliore la brillance et la résistance à la chaleur du produit alors que la résistance aux chocs et la résistance les plus élevées sont obtenues par moulage à basse température. Des fibres (généralement des fibres de verre) et des additifs peuvent être mélangés dans les granulés de résine pour rendre le produit final solide et augmenter la température de fonctionnement maximale jusqu'à 80 °C (176 °F). Des pigments peuvent également être ajoutés, car la couleur d'origine de la matière première est de l'ivoire translucide au blanc. Les caractéristiques de vieillissement des polymères sont largement influencées par la teneur en polybutadiène, et il est normal d'inclure des antioxydants dans la composition. D'autres facteurs incluent l'exposition aux rayons ultraviolets , contre lesquels des additifs sont également disponibles pour se protéger.
Les polymères ABS résistent aux acides aqueux, aux alcalis, aux acides chlorhydrique et phosphorique concentrés et aux huiles animales, végétales et minérales, mais ils sont gonflés par l'acide acétique glacial , le tétrachlorure de carbone et les hydrocarbures aromatiques et sont attaqués par les acides sulfurique et nitrique concentrés. Ils sont solubles dans les esters , les cétones (comme l'acétone), le chloroforme et le dichlorure d'éthylène . Ils offrent également une faible résistance aux solvants chlorés, aux alcools et aux aldéhydes.
Même si les plastiques ABS sont largement utilisés à des fins mécaniques, ils ont également des propriétés électriques assez constantes sur une large gamme de fréquences. Ces propriétés sont peu affectées par la température et l'humidité atmosphérique dans la plage de températures de fonctionnement acceptable .
L'ABS est inflammable lorsqu'il est exposé à des températures élevées, comme celles d'un feu de bois. Il fondra puis bouillira, à quel point les vapeurs éclateront en flammes intenses et chaudes. Puisque l'ABS pur ne contient pas d' halogènes , sa combustion ne produit généralement pas de polluants organiques persistants , et les produits les plus toxiques de sa combustion ou de sa pyrolyse sont le monoxyde de carbone et le cyanure d'hydrogène . L'ABS est également endommagé par la lumière du soleil. Cela a provoqué l'un des rappels d'automobiles les plus répandus et les plus coûteux de l'histoire des États-Unis en raison de la dégradation des boutons de déverrouillage des ceintures de sécurité.
L'ABS peut être recyclé, bien qu'il ne soit pas accepté par toutes les installations de recyclage.
L'ABS est l'un des nombreux types de thermoplastiques ayant des applications biomédicales, les composants moulés par injection étant faciles à fabriquer pour un usage unique. Il peut être stérilisé par rayonnement gamma ou oxyde d'éthylène (EtO).
| Biens | Valeur |
|---|---|
| Module de Young (GPa) | 2.28 |
| Résistance à la traction (MPa) | 43 |
| Module de flexion (GPa) | 2,48 |
| Résistance à la flexion (MPa) | 77 |
| Izod cranté (kJ/m) | 0,203 |
| Température de déflexion thermique, 1,81 MPa, (C) | 81 |
Production
L'ABS est dérivé de l' acrylonitrile , du butadiène et du styrène . L'acrylonitrile est un monomère synthétique produit à partir de propylène et d' ammoniac ; le butadiène est un hydrocarbure pétrolier obtenu à partir de la coupe C4 du vapocraquage ; Le monomère de styrène est fabriqué par déshydrogénation de l'éthylbenzène , un hydrocarbure obtenu lors de la réaction de l' éthylène et du benzène .
Selon l'association européenne du commerce du plastique PlasticsEurope, la production industrielle de 1 kg (2,2 lb) de résine ABS en Europe utilise en moyenne 95,34 MJ (26,48 kWh ) et est dérivée du gaz naturel et du pétrole .
Usinage
L'ABS est fabriqué dans une variété de qualités, mais pour l'usinage de précision des pièces structurelles en ABS, il est recommandé d'utiliser de l'ABS de qualité machine. L'ABS de qualité machine est facilement usiné via des techniques d'usinage standard, notamment ; tournage, perçage, fraisage et sciage. L'ABS peut être fixé chimiquement sur lui-même et sur d'autres plastiques similaires.
Applications
Le poids léger de l'ABS et sa capacité à être moulé par injection et extrudé le rendent utile dans la fabrication de produits tels que les systèmes de tuyaux de drainage-évacuation des déchets (DWV) . Les instruments de musique tels que les flûtes à bec , les hautbois et les clarinettes en plastique , les mouvements de piano et les touches de clavier sont généralement fabriqués en ABS.
D'autres utilisations incluent les têtes de club de golf (en raison de sa bonne absorption des chocs ), les composants de garniture automobile, les barres de pare-chocs automobiles, les jumelles , les inhalateurs, les monoculaires , les nébuliseurs , les sutures non résorbables, les prothèses tendineuses, les systèmes d'administration de médicaments, les tubes trachéaux, les boîtiers électriques et ensembles électroniques (tels que les boîtiers d'ordinateur ), couvre - chefs de protection , canoës d'eau vive, bordures tampons pour meubles et panneaux de menuiserie, bagages et étuis de protection, boîtiers pour stylos et petits appareils de cuisine. Les jouets, y compris les briques LEGO et Kre-O , sont une application courante.
Les biens ménagers et de consommation constituent les principales applications de l'APA.
Le plastique ABS broyé jusqu'à un diamètre moyen inférieur à 1 micromètre est utilisé comme colorant dans certaines encres de tatouage .
Lorsqu'il est extrudé dans un filament, le plastique ABS est un matériau couramment utilisé dans les imprimantes 3D .
Lorsqu'il est utilisé comme filament pour l'impression 3D par modélisation par dépôt fondu , il convient en raison de la grande stabilité et des diverses options de post-traitement (ponçage, peinture, collage, remplissage), en particulier pour la production de prototypes. Des formes particulières de filaments ABS sont l'ABS-ESD (décharge électrostatique) et l'ABS-FR (résistant au feu), qui sont notamment utilisés pour la production de composants sensibles à l'électricité statique et de pièces préfabriquées réfractaires.
Danger pour l'homme
L'ABS est stable à la décomposition dans des conditions normales d'utilisation et de traitement des polymères avec une exposition aux cancérogènes bien inférieure aux limites d'exposition sur le lieu de travail. Cependant, à des températures plus élevées, égales ou supérieures à 400 °C (750 °F), l'ABS peut se décomposer en ses constituants : le butadiène (cancérogène pour l'homme), l' acrylonitrile (peut-être cancérigène pour l'homme) et le styrène (raisonnablement prévu pour être cancérigène pour l'homme).
Les particules ultrafines (UFP) peuvent être produites à des températures plus basses (comme dans l'impression 3D). Des inquiétudes ont été exprimées concernant les concentrations d'UFP dans l'air générées lors de l'impression avec de l'ABS, car les UFP ont été liés à des effets néfastes sur la santé.
Voir également
- Novodur
- Acide polylactique (PLA) - également utilisé pour l'impression 3D