Kopolimer akrylonitrylo-butadienowo-styrenowy (ABS) jest najbardziej popularnym i najszerzej stosowanym tworzywem konstrukcyjnym na świecie. Z kolei SAN to kopolimer styrenu i akrylonitrylu otrzymywany przez polimeryzację suspensyjną lub emulsyjną. Obydwa tworzywa posiadają szereg wyjątkowych właściwości, dzięki którym są na szeroką skalę stosowane w przemyśle jako tworzywa techniczne
Termin "tworzywa techniczne" odnosi się do tworzyw termoplastycznych lub konstrukcyjnych, których właściwości wykraczają poza właściwości standardowych tworzyw takich jak PE, PP, PS, PVC i PET. Są nieco droższe, ale mają lepsze parametry techniczne i są produkowane w mniejszych ilościach. Krótko mówiąc, te tworzywa sztuczne są używane do produktów technicznych o specjalnych zastosowaniach. Głównie dzięki korzystnemu stosunkowi wagi do wytrzymałości i możliwości dostosowania właściwości, ta grupa tworzyw jest coraz częściej stosowana jako zamiennik innych materiałów - zwłaszcza metalu. Ich mieszanie z innymi tworzywami otwiera wiele dodatkowych możliwości, m.in. poprawia właściwości takie jak odporność na ciepło czy trwałość kolorów. Ponieważ branża chemiczna jest jednym z motorów rozwoju gospodarczego, tworzy nowe rozwiązania technologiczne i tym samym wspiera rozwój innych sektorów.
ABS (akrylonitryl/butadien/styren) oraz SAN (styren/akrylonitryl) należą do kopolimerów styrenu, które stanowią liczną grupę tworzyw i są w tej grupie najważniejsze. Ogólne zużycie tych tworzyw stopniowo wzrasta i tendencje te zostaną utrzymane w kluczowych branżach. Swoje miejsce na rynku znalazły także blendy kopolimerów styrenu z innymi termoplastami, spośród których najbardziej znane są blendy ABS z poliwęglanem i poliamidem. Głównymi odbiorcami tej grupy kopolimerów styrenu są: przemysł motoryzacyjny i transportowy, przemysł elektroniczny i elektryczny, a także informatyka. Ponadto kopolimery te są wykorzystywane do wytwarzania artykułów gospodarstwa domowego i zabawek.
Wyroby z kopolimerów styrenu charakteryzują się doskonałą jakością powierzchni, wysoką stabilnością wymiarów i stałymi parametrami mechanicznymi, prawie nieulegającymi zmianie aż do temperatury mięknienia. Kopolimery styrenu są przetwarzane konwencjonalnymi metodami, takimi jak wytłaczanie, wtryskiwanie i wytłaczanie z rozdmuchiwaniem. Są one szczególnie przydatne w technikach wytwarzania wyrobów o cienkich ściankach, wtryskiwania wieloskładnikowego i współwytłaczania. ABS jest terpolimerem akrylonitrylu-butadienu-styrenu, a SAN jest bipolimerem akrylonitrylu-styrenu. Każdy z trzech składników posiada pewne funkcje. Właściwości tych tworzyw mają charakter pośredni pomiędzy podstawowymi tworzywami termoplastycznymi, a tworzywami o doskonałych właściwościach wytrzymałościowych. Akrylonitryl zapewnia odporność chemiczną i twardość, butadien przyczynia się do wytrzymałości i odporności na uderzenia; styren zapewnia połysk i przetwarzalność. Łącząc powyższe cechy, ABS jest obecnie najpopularniejszym i najbardziej ekonomicznym tworzywem sztucznym.
Kopolimer ABS
Kopolimer akrylonitrylo-butadienowo-styrenowy (ABS) jest najbardziej popularnym i najszerzej stosowanym tworzywem konstrukcyjnym na świecie. Jest amorficznym polimerem otrzymywanym na drodze polimeryzacji emulsyjnej lub polimeryzacji w masie akrylonitrylu ze styrenem w obecności polibutadienu. Dzięki trzem różnym monomerom, ABS wykazuje odporność chemiczną i stabilność termiczną (właściwości te zawdzięcza obecności akrylonitrylu), dobrą odporność na uderzenie, również w niskich temperaturach (butadien), sztywność i dobre przetwórstwo (styren). Zmieniając proporcje poszczególnych składników tworzywa ABS oraz dodając modyfikatory, producenci tworzą zróżnicowane gatunki o określonych właściwościach.
Tworzywo ABS można stosować w zakresie temperatury od -20°C do +80°C. Jest odporne na działanie wodnych roztworów kwasów, zasad, stężonego kwasu chlorowodorowego i fosforowego, alkoholi oraz olejów zwierzęcych, roślinnych i mineralnych. ABS nie jest odporny na działanie stężonych kwasów: siarkowego i azotowego. Kopolimer ten rozpuszcza się w estrach, ketonach, acetonie i chlorku etylenu. Przetwórstwo tworzywa ABS obejmuje procesy formowania wtryskowego i wytłaczania. ABS szeroko wykorzystywany jest w wielu gałęziach przemysłu; wśród zastosowań wymienić należy: wewnętrzne panele drzwiowe, słupki, elementy foteli, kratki wlotu powietrza, deski rozdzielcze, zabawki (np. klocki Lego), telefony, kaski ochronne, obudowy urządzeń kuchennych i odkurzaczy, panele sterowania sprzętu AGD, brodziki łazienkowe, dachy do ciągników, obrzeża meblowe, wnętrza lodówek.
ABS jest jednym z najpopularniejszych materiałów do druku 3D w technologii FDM (Fused Deposition Modeling). Cechuje się kruchością, ale jednocześnie jest twardy i łatwy w obróbce. Nadaje się również do szlifowania i polerowania poprzez szczotkowanie (można także zastosować kąpiel w oparach acetonu). Niewielką wadę stanowi skłonność do topnienia w momencie, w którym temperatura podczas drukowania ulega wahaniom.
Na rynku dostępnych jest wiele generacji tego kopolimeru i ciągle tworzą się nowe jego odmiany. W przemyśle motoryzacyjnym pewne gatunki ABS łączą w sobie termoodporność wraz z bardzo niską emisją i wysoką płynnością, oferując dobre właściwości mechaniczne, wysoką odporność i doskonałą zdolność do lakierowania. Ten produkt spełnia surowe wymagania przemysłu motoryzacyjnego i nadaje się do zastosowań wewnętrznych i zewnętrznych.
ABS w pewnych układach sprawdza się także jako powłoka galwaniczna odporna na wysoką temperaturę. Nawet po uszkodzeniu powłoki galwanicznej nie powstają ogniwa elektrochemiczne pomiędzy powłoką a podłożem. Wyroby z ABS po pokryciu galwanicznym charakteryzują się lepszymi walorami dekoracyjnymi i użytkowymi, wyższą odpornością mechaniczną i cieplną, wyższą odpornością korozyjną od wyrobów z metalu i niższą pracochłonnością wykonania. Wszystkie te gatunki mają specjalne receptury materiałowe spełniające wymagania procesu galwanizacji, zapewniając wysoką jakość powierzchni klasy A. Materiał ma kilka innych zalet w stosunku do pozostałych gatunków na rynku zdolnych do platerowania i odpornych na wysoką temperaturę, takich jak zgodność z wymogami niskiej emisji spalin samochodowych. Istnieje także gama rozwiązań z obszaru tworzyw sztucznych przeznaczonych do produkcji narzędzi medycznych.
