Tworzywo to wyróżnia się cennymi właściwościami takimi jak: duża sztywność i udarność z karbem, bardzo dobre właściwości powierzchni uformowanych wyrobów oraz odporność na korozję naprężeniową. Istnieje wiele metod produkcji kopolimeru ABS, jednak największe znaczenie praktyczne mają dwie:
- mieszanie mechaniczne polibutadienu (lub kopolimeru butadien-styren) z kopolimerem SAN przy jednoczesnym szczepieniu kopolimeru styren-akrylonitryl jako matrycy polimerowej;
- proces dwuetapowy: polimeryzacja butadienu i jednoczesna kopolimeryzacja.
W wyniku polimeryzacji trzech różnych monomerów powstaje terpolimer z dwiema fazami: fazę ciągłą tworzy kopolimer styren - akrylonitryl (SAN), natomiast fazę rozproszoną stanowi kauczuk polibutadienowy. Dostępne są tworzywa o różnych charakterystykach, w zakresie od średniej do wysokiej udarności, od niskiego do wysokiego połysku powierzchni i o różnej temperaturze ugięcia pod obciążeniem.
Najważniejsze właściwości ABS:
- gęstość: 1,02-1,2 g/cm3
- chłonność wody: 0,05-1,8%
- skurcz prasowniczy: 0,0061-0,042 cm/cm
- twardość, Shore D: 100
- wytrzymałość na rozciąganie: 29,8-65 MPa
- wydłużenie względne przy zerwaniu: 2-110%
- wydłużenie na granicy plastyczności: 1,7-6%
- moduł sprężystości przy rozciąganiu: 1793-3199 MPa
- wytrzymałość przy zginaniu: 47,8-106,9 MPa
- wytrzymałość przy ściskaniu: 52,4-86,2 MPa
- udarność bez karbu: bez złamania
- udarność z karbem: 10 kJ/m2
- udarność z karbem w temp. -40°C: 4 kJ/m2
- temperatura zeszklenia: 87-149°C.
Podczas przetwórstwa ABS należy pamiętać, że tworzywo to jest bardziej higroskopijne niż polistyren, dlatego należy je przed przetwórstwem wysuszyć. Zaleca się suszenie w temperaturze 80-90°C przez co najmniej 2 godziny. Zawartość wilgoci w materiale musi wynosić poniżej 0,1%. Zalecane temperatury przetwórstwa to 200-280°C, temperatura topnienia wynosi 230°C. Temperatura formy wpływa na połysk powierzchni wypraski: niższa temperatura formy zapewni niższy połysk powierzchni wypraski.
Blendy ABS + PA
Szerokie zastosowanie mają też mieszanki (blendy) ABS z poliwęglanami, które odznaczają się wyższą temperaturą ugięcia pod obciążeniem (95–125°C). Blendy te wykazują ponadto dobrą wytrzymałość na uderzenie w niskiej temperaturze, są uznawane za materiały samogasnące i o obniżonej palności. Blenda PC/ABS zapewnia unikalne połączenie dobrego przetwórstwa ABS z doskonałymi właściwościami mechanicznymi, udarnością i odpornością termiczną PC. Mieszanki te są idealnie przystosowane do produkcji wyrobów przeznaczonych do funkcjonowania w szerokim zakresie temperatury. Optymalne właściwości blendy PC/ABS uzyskuje się poprzez odpowiedni stosunek zawartości obu polimerów, odpowiednią masę cząsteczkową poliwęglanu oraz dodatków modyfikujących. Wzajemna proporcja PC i ABS wpływa głównie na wytrzymałość termiczną gotowego produktu. PC/ABS wykazuje efekt synergiczny działania połączonych składników, dzięki czemu udarność mieszanki w niskich temperaturach przewyższa wartości osiągane oddzielnie przez poliwęglan i ABS.
Blendy PC/ABS stosuje się głównie w przemyśle motoryzacyjnym - produkuje się z nich deski rozdzielcze, konsole, schowki podręczne, słupki nadwozia, fotele (formowanie z rozdmuchem), ochraniacze koła - i w przemyśle elektronicznym, do obramowań ekranów TV, obudów ekranów w laptopach, przenośnych urządzeń multimedialnych, paneli LCD, klawiatur, adapterów i ładowarek, obudów telefonów komórkowych.
Płyty ABS + PMMA, +ASA, +TPU
Na bazie ABS i z udziałem innych tworzyw poprzez współwytłaczanie produkuje się m.in. płyty dwuwarstwowe ABS/PMMA (ABS - przeciętnie ok. 90% grubości płyty, z polimetakrylanem metylu PMMA - ok. 10% grubości płyty). Podstawową zaletą takiej płyty jest odporność powierzchni pokrytej PMMA na wpływ czynników atmosferycznych, w szczególności na promieniowanie UV. Płyty są wykorzystywane jako materiał na elementy zewnętrzne w budowie pojazdów; wykonuje się z nich elementy karoserii, bagażniki samochodowe, przyczepy campingowe, obudowy maszyn i urządzeń pracujących na zewnątrz (agregaty, kosiarki, kolektory słoneczne itp.). Branża stolarska wykorzystuje ten materiał przy produkcji drzwi zewnętrznych jako dobrą alternatywę dla okładzin z płyt PVC, ze względu na wyższą odporność na UV oraz lepszą termoformowalność płyt ABS/PMMA. Płyty z tych tworzyw wykorzystywane są również na obudowy sprzętu sportowego (np. kajaki oraz inny sprzęt pływający) i kosmetycznego (solaria).
Płyta ABS/ASA jest płytą dwuwarstwową, powstałą w drodze koekstruzji ABS z ASA i charakteryzującą się, podobnie jak ABS/PMMA, odpornością na wpływ czynników atmosferycznych i promieniowania UV, ale oferującą lepsze właściwości mechaniczne powierzchni zewnętrznej. Obszar zastosowań ABS/ASA jest podobny do ABS/PMMA. Lepsze właściwości mechaniczne ASA kwalifikują ten materiał na elementy bardziej narażone na urazy mechaniczne i pracujące w niskich temperaturach.
Produkty współwytłaczania ABS/TPU oraz TPU/ABS/TPU - są płytami odpowiednio dwu- lub trójwarstwowymi otrzymanymi poprzez koekstruzję ABS z termoplastycznymi poliuretanami (TPU), alifatycznymi i aromatycznymi na bazie poliestrów lub polieterów. Tak zróżnicowane metody otrzymywania TPU dają w efekcie końcowym tworzywo o wielu bardzo zróżnicowanych właściwościach. Płyty ABS koekstrudowane z TPU wyróżnia bardzo dobra odporność na zużycie cierne i zarysowania, własności antypoślizgowe oraz tłumienie hałasu, przyjemna w dotyku powierzchnia, tzw. SoftTouch (przy zastosowaniu TPU o mniejszej twardości). Wyroby z ABS/TPU znalazły największe zastosowanie w branży motoryzacyjnej, produkuje się z niego elementy wyposażenia wnętrz pojazdów samochodowych oraz wyłożenie przestrzeni bagażowej. Dzięki odporności chemicznej i mechanicznej stosowany jest do produkcji palet transportowych oraz skrzynek i walizek narzędziowych.
Kopolimer SAN
SAN jest kopolimerem styrenu i akrylonitrylu otrzymywanym przez polimeryzację suspensyjną lub emulsyjną. Zawartość akrylonitrylu w tym tworzywie waha się zazwyczaj w granicach 20-30%, co powoduje polepszenie właściwości fizycznych i chemicznych tworzywa w porównaniu z homopolimerem polistyrenu. Wykazuje natomiast niższą od ABS udarność, gdyż nie zawiera kauczuku. Pozostałe parametry wytrzymałościowe są podobne do ABS ogólnego stosowania. SAN wykazuje odporność na szeroki zakres chemikaliów, w tym kwasy, zasady, oleje i rozpuszczalniki. Ta odporność chemiczna pozwala mu pozostać stabilnym i nienaruszonym przy narażeniu na substancje żrące, dzięki czemu nadaje się do zastosowań w trudnych lub korozyjnych środowiskach. SAN przeważnie zastępuje polistyren ogólnego zastosowania w aplikacjach wymagających podwyższonej odporności chemicznej oraz nieco wyższej odporności termicznej. Jest on odporny na alifatyczne węglowodory, kwasy nieutleniające, zasady, alkohole, oleje roślinne oraz detergenty.
