La r\u00e9sine acrylonitrile-butadi\u00e8ne-styr\u00e8ne (ABS) poss\u00e8de des propri\u00e9t\u00e9s \u00e9quilibr\u00e9es telles qu'une grande r\u00e9sistance, une grande t\u00e9nacit\u00e9 et une grande polyvalence. Cet article traite de ses propri\u00e9t\u00e9s fondamentales, de ses classifications, de ses caract\u00e9ristiques de performance et de ses techniques de transformation.<\/p>\n\n\n\n
La r\u00e9sine ABS est un copolym\u00e8re ternaire compos\u00e9 d'acrylonitrile (A), de butadi\u00e8ne (B) et de styr\u00e8ne (S), ainsi que de ses variantes modifi\u00e9es. Les plastiques fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de la r\u00e9sine ABS sont commun\u00e9ment appel\u00e9s plastiques ABS. Ce mat\u00e9riau combine la rigidit\u00e9, la r\u00e9sistance chimique et la r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur du polyacrylonitrile, la facilit\u00e9 de transformation et l'esth\u00e9tique du polystyr\u00e8ne, ainsi que la r\u00e9sistance aux chocs et les performances \u00e0 basse temp\u00e9rature du polybutadi\u00e8ne.<\/p>\n\n\n\n
La r\u00e9sine ABS se pr\u00e9sente g\u00e9n\u00e9ralement sous la forme de granul\u00e9s ou de poudre jaune p\u00e2le. Elle est non toxique, inodore, l\u00e9g\u00e8re (densit\u00e9 de 1,04-1,07 g\/cm\u00b3) et offre une excellente r\u00e9sistance aux chocs, de bonnes performances \u00e0 basse temp\u00e9rature et une r\u00e9sistance aux produits chimiques. Il pr\u00e9sente \u00e9galement une stabilit\u00e9 dimensionnelle, une grande brillance de surface et une facilit\u00e9 de rev\u00eatement et de coloration. Toutefois, l'ABS pr\u00e9sente certaines limites : il est inflammable, sa temp\u00e9rature de d\u00e9viation de la chaleur est relativement basse et il r\u00e9siste mal aux intemp\u00e9ries.<\/p>\n\n\n\n
La r\u00e9sine ABS peut \u00eatre adapt\u00e9e \u00e0 une large gamme de compositions et de structures pour r\u00e9pondre \u00e0 des besoins de performance sp\u00e9cifiques.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n Propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques<\/strong><\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'ABS varie consid\u00e9rablement d'un grade \u00e0 l'autre, allant g\u00e9n\u00e9ralement de 33 \u00e0 52 MPa. L'ABS est r\u00e9put\u00e9 pour sa r\u00e9sistance exceptionnelle aux chocs. Les qualit\u00e9s d'ABS \u00e0 impact \u00e9lev\u00e9 peuvent atteindre une r\u00e9sistance \u00e0 l'impact Izod entaill\u00e9 d'environ 400 J\/m \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, conservant des valeurs sup\u00e9rieures \u00e0 120 J\/m m\u00eame \u00e0 -40\u00b0C. Cela est d\u00fb \u00e0 la structure biphas\u00e9e de l'ABS : une phase de r\u00e9sine continue avec des particules de caoutchouc dispers\u00e9es. Ces particules de caoutchouc absorbent l'\u00e9nergie d'impact, emp\u00eachant la propagation des fissures et am\u00e9liorant la r\u00e9sistance.<\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sistance aux chocs d\u00e9pend de facteurs tels que la teneur en caoutchouc, le degr\u00e9 de greffage et la taille des particules. Une teneur en caoutchouc plus \u00e9lev\u00e9e (g\u00e9n\u00e9ralement de 25 \u00e0 40% en masse) augmente consid\u00e9rablement la r\u00e9sistance aux chocs, mais un exc\u00e8s de caoutchouc peut r\u00e9duire d'autres propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, telles que la r\u00e9sistance \u00e0 la traction et le module d'\u00e9lasticit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n L'ABS pr\u00e9sente \u00e9galement une excellente r\u00e9sistance au fluage. Par exemple, des \u00e9chantillons de tuyaux en ABS soumis \u00e0 7,2 MPa \u00e0 temp\u00e9rature ambiante pr\u00e9sentent des changements dimensionnels n\u00e9gligeables, m\u00eame apr\u00e8s deux ans et demi. Bien qu'il ne convienne pas comme mat\u00e9riau autolubrifiant, la bonne stabilit\u00e9 dimensionnelle de l'ABS le rend viable pour les roulements \u00e0 charge moyenne en raison de sa bonne r\u00e9sistance \u00e0 l'usure.<\/p>\n\n\n\n Propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques<\/strong><\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sine ABS offre une isolation \u00e9lectrique fiable sur une large gamme de fr\u00e9quences, avec une influence minimale de la temp\u00e9rature ou de l'humidit\u00e9. Ses propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques sont r\u00e9sum\u00e9es dans le tableau.<\/em><\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n Propri\u00e9t\u00e9s thermiques<\/strong><\/p>\n\n\n\n La temp\u00e9rature de d\u00e9formation thermique (HDT) de l'ABS sous une charge de 1,82 MPa est d'environ 93\u00b0C mais peut augmenter de 6 \u00e0 10\u00b0C avec le recuit. En raison de sa structure amorphe, l'ABS pr\u00e9sente une r\u00e9ponse stable \u00e0 la contrainte et \u00e0 la temp\u00e9rature, la HDT n'augmentant que de 4 \u00e0 8\u00b0C lorsque la charge tombe \u00e0 0,45 MPa. Les qualit\u00e9s d'ABS r\u00e9sistantes \u00e0 la chaleur peuvent atteindre une HDT d'environ 115\u00b0C. La temp\u00e9rature de fragilit\u00e9 de l'ABS est de -7\u00b0C, mais il conserve une r\u00e9sistance consid\u00e9rable \u00e0 -40\u00b0C. Les produits ABS sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s dans une plage de temp\u00e9ratures allant de -40\u00b0C \u00e0 100\u00b0C.<\/p>\n\n\n\n Le coefficient de dilatation thermique lin\u00e9aire de l'ABS est compris entre 6,4\u00d710-\u2075\/\u00b0C et 11,0\u00d710-\u2075\/\u00b0C, ce qui est relativement faible parmi les thermoplastiques. Cependant, la stabilit\u00e9 thermique de l'ABS est inf\u00e9rieure \u00e0 celle d'autres plastiques techniques. Il se d\u00e9compose \u00e0 260\u00b0C et lib\u00e8re des compos\u00e9s volatils toxiques. Il est \u00e9galement inflammable et n'a pas de propri\u00e9t\u00e9s d'auto-extinction.<\/p>\n\n\n\n Propri\u00e9t\u00e9s chimiques<\/strong><\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sine ABS pr\u00e9sente une bonne r\u00e9sistance chimique, en grande partie gr\u00e2ce \u00e0 ses groupes nitrile, qui la rendent r\u00e9sistante aux acides dilu\u00e9s, aux alcalis et aux sels. Toutefois, elle se dissout dans les c\u00e9tones, les ald\u00e9hydes, les esters et les hydrocarbures chlor\u00e9s. Insoluble dans la plupart des alcools comme l'\u00e9thanol, l'ABS se ramollit dans le m\u00e9thanol apr\u00e8s plusieurs heures. Un contact prolong\u00e9 avec des solvants \u00e0 base d'hydrocarbures peut provoquer un gonflement. Sous contrainte, l'ABS est susceptible de se fissurer sous l'effet de produits chimiques tels que l'acide ac\u00e9tique et les huiles v\u00e9g\u00e9tales. Tableau 1-4<\/em> (placeholder : insert chemical resistance table here) d\u00e9taille les changements de masse et d'apparence apr\u00e8s une exposition prolong\u00e9e \u00e0 divers produits chimiques.<\/p>\n\n\n\n Malgr\u00e9 ses nombreux avantages, l'ABS pr\u00e9sente des limites en tant que plastique technique, notamment une r\u00e9sistance insuffisante, une faible temp\u00e9rature de d\u00e9viation de la chaleur, une mauvaise r\u00e9sistance aux intemp\u00e9ries, l'absence de propri\u00e9t\u00e9s d'auto-extinction et l'opacit\u00e9. Pour y rem\u00e9dier, plusieurs variantes d'ABS modifi\u00e9 ont \u00e9t\u00e9 mises au point, notamment l'ABS renforc\u00e9, l'ABS ignifug\u00e9, l'ABS transparent, les r\u00e9sines ASA, ACS et MBS.<\/p>\n\n\n\n ABS renforc\u00e9<\/strong><\/p>\n\n\n\n L'ajout de 20 \u00e0 40% (en masse) de fibres de verre am\u00e9liore consid\u00e9rablement la r\u00e9sistance \u00e0 la traction, la r\u00e9sistance \u00e0 la flexion et le module de l'ABS, tout en augmentant l'HDT et en r\u00e9duisant le coefficient de dilatation thermique pour une meilleure stabilit\u00e9 dimensionnelle. Cependant, la r\u00e9sistance aux chocs diminue avec l'augmentation de la teneur en fibres de verre. Tableau 2-1<\/em> (ins\u00e9rer le tableau des propri\u00e9t\u00e9s de l'ABS renforc\u00e9 ici) r\u00e9sume les performances de l'ABS renforc\u00e9 de fibres de verre.<\/p>\n\n\n\n ABS ignifug\u00e9<\/strong><\/p>\n\n\n\n L'ABS est inflammable par nature, mais il est possible de produire de l'ABS ignifug\u00e9 en incorporant des retardateurs de flamme organiques de faible poids mol\u00e9culaire et des synergistes. Cette variante est id\u00e9ale pour les applications \u00e9lectroniques et \u00e9lectriques n\u00e9cessitant une r\u00e9sistance \u00e0 la flamme et une bonne r\u00e9sistance m\u00e9canique, telles que les bo\u00eetiers de t\u00e9l\u00e9vision et les rad\u00f4mes.<\/p>\n\n\n\n ABS transparent<\/strong><\/p>\n\n\n\n L'ABS standard est opaque, mais l'ABS transparent peut \u00eatre obtenu en incorporant du m\u00e9thacrylate de m\u00e9thyle aux composants acrylonitrile, butadi\u00e8ne et styr\u00e8ne par copolym\u00e9risation par greffage. L'ABS transparent offre une grande transparence, une excellente r\u00e9sistance aux solvants et une forte r\u00e9sistance aux chocs.<\/p>\n\n\n\n R\u00e9sine ASA<\/strong><\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sine ASA (acrylonitrile-styr\u00e8ne-acrylate) est un copolym\u00e8re ternaire obtenu par greffage d'acrylonitrile et de styr\u00e8ne sur du caoutchouc acrylique. \u00c9galement connue sous le nom de r\u00e9sine AAS, l'ASA excelle dans la r\u00e9sistance aux intemp\u00e9ries, la r\u00e9sistance aux chocs, la stabilit\u00e9 thermique et la r\u00e9sistance chimique. Elle est largement utilis\u00e9e dans les composants automobiles tels que les panneaux de carrosserie, les r\u00e9servoirs de carburant, les grilles de radiateur et les couvercles de feux arri\u00e8re. Le tableau <\/em>\u00e9num\u00e8re les performances de la r\u00e9sine ASA.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n R\u00e9sine ACS<\/strong><\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sine ACS (acrylonitrile-poly\u00e9thyl\u00e8ne-styr\u00e8ne chlor\u00e9) est un copolym\u00e8re ternaire form\u00e9 par greffage d'acrylonitrile et de styr\u00e8ne sur du poly\u00e9thyl\u00e8ne hydrog\u00e9n\u00e9. Elle offre une excellente r\u00e9sistance aux intemp\u00e9ries et aux flammes. Le tableau \u00e9num\u00e8re les d\u00e9tails des performances de la r\u00e9sine ACS.<\/p>\n\n\n\n <\/p>\n\n\n\n R\u00e9sine MBS<\/strong><\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sine MBS (m\u00e9thacrylate de m\u00e9thyle-butadi\u00e8ne-styr\u00e8ne) est un copolym\u00e8re greff\u00e9 de m\u00e9thacrylate de m\u00e9thyle, de butadi\u00e8ne et de styr\u00e8ne. Le remplacement de l'acrylonitrile par le m\u00e9thacrylate de m\u00e9thyle permet d'obtenir un mat\u00e9riau transparent dont la transmission de la lumi\u00e8re peut atteindre 90%. Le MBS conserve une bonne r\u00e9sistance aux chocs et une bonne t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 -40\u00b0C, ainsi qu'une bonne r\u00e9sistance aux acides inorganiques, aux alcalis, aux sels et aux huiles, bien qu'il soit moins r\u00e9sistant aux c\u00e9tones, aux hydrocarbures aromatiques, aux hydrocarbures aliphatiques et aux hydrocarbures chlor\u00e9s. Le tableau <\/em>r\u00e9sume les performances de la r\u00e9sine MBS de Shanghai Pen Chemical Factory.<\/p>\n\n\n\n Propri\u00e9t\u00e9s d'\u00e9coulement<\/strong><\/p>\n\n\n\n La r\u00e9sine ABS a un taux de fluidit\u00e9 \u00e0 l'\u00e9tat fondu (MFR) g\u00e9n\u00e9ralement compris entre 0,02 et 1 g\/min (200\u00b0C, 5 kg), certains grades se situant en dehors de cette plage. Un MFR plus \u00e9lev\u00e9 indique une meilleure fluidit\u00e9. L'ABS dont le MFR est inf\u00e9rieur \u00e0 0,1 g\/min convient \u00e0 l'extrusion, tandis qu'un MFR sup\u00e9rieur \u00e0 0,1 g\/min est id\u00e9al pour le moulage par injection. En tant que fluide pseudoplastique, l'ABS pr\u00e9sente un comportement d'amincissement par cisaillement, ce qui permet d'ajuster la viscosit\u00e9 par le biais du taux de cisaillement. Pour obtenir une qualit\u00e9 de produit constante, il convient d'utiliser des taux de cisaillement o\u00f9 la viscosit\u00e9 est moins sensible aux fluctuations. L'ABS a une viscosit\u00e9 \u00e0 l'\u00e9tat fondu mod\u00e9r\u00e9e - moins fluide que le polyamide mais plus que le polycarbonate - avec une vitesse de refroidissement et de solidification relativement rapide.<\/p>\n\n\n\n Propri\u00e9t\u00e9s thermiques<\/strong><\/p>\n\n\n\n En tant que polym\u00e8re amorphe, l'ABS n'a pas de point de fusion distinct, avec une temp\u00e9rature de transition vitreuse (Tg) d'environ 115\u00b0C. Les temp\u00e9ratures de transformation doivent \u00eatre sup\u00e9rieures \u00e0 ce point, et g\u00e9n\u00e9ralement inf\u00e9rieures \u00e0 250\u00b0C pour \u00e9viter la d\u00e9composition, qui se produit au-dessus de 260\u00b0C et lib\u00e8re des substances volatiles toxiques. Les temp\u00e9ratures de traitement recommand\u00e9es sont les suivantes<\/p>\n\n\n\n La plage de temp\u00e9rature entre la temp\u00e9rature d'\u00e9coulement et la temp\u00e9rature de d\u00e9composition d\u00e9termine la facilit\u00e9 de transformation. La temp\u00e9rature de fusion relativement basse de l'ABS (160-190\u00b0C) et sa large fen\u00eatre de traitement le rendent facile \u00e0 mettre en \u0153uvre. Toutefois, les temp\u00e9ratures de transformation \u00e9lev\u00e9es n\u00e9cessitent des temps de s\u00e9jour plus courts pour \u00e9viter les r\u00e9actions chimiques. L'ajout de stabilisateurs thermiques permet d'\u00e9largir la fen\u00eatre de transformation et d'allonger les temps de s\u00e9jour admissibles. En raison de sa mauvaise stabilit\u00e9 thermique, il convient de r\u00e9duire le temps de s\u00e9jour et de nettoyer le f\u00fbt de la machine apr\u00e8s le traitement.<\/p>\n\n\n\n Caract\u00e9ristiques de s\u00e9chage<\/strong><\/p>\n\n\n\n Les groupes cyano polaires de l'ABS entra\u00eenent une absorption d'eau plus \u00e9lev\u00e9e (0,3%-0,8%, moins de 1%) que le polystyr\u00e8ne, mais moins que le polyamide. Le pr\u00e9-s\u00e9chage est essentiel avant le traitement pour r\u00e9duire la teneur en humidit\u00e9 en dessous de 0,1%. S\u00e9cher \u00e0 environ 80\u00b0C pendant 2 \u00e0 4 heures, en utilisant des m\u00e9thodes telles que le s\u00e9chage par circulation d'air (70-80\u00b0C, 4+ heures) ou le s\u00e9chage en \u00e9tuve conventionnelle (80-100\u00b0C, 2 heures, \u00e9paisseur de la couche de granul\u00e9s <50 mm).<\/p>\n\n\n\nLes types<\/td> Avantage<\/td> Inconv\u00e9nient<\/td> Application<\/td><\/tr> ABS \u00e0 usage g\u00e9n\u00e9ral<\/td> Bonnes propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, bon rapport qualit\u00e9-prix<\/td> Mauvaise r\u00e9sistance \u00e0 la chaleur et aux intemp\u00e9ries<\/td> Appareils m\u00e9nagers, jouets, mat\u00e9riel de bureau, etc.<\/td><\/tr> ABS \u00e0 haute r\u00e9sistance aux chocs<\/td> Tr\u00e8s grande r\u00e9sistance aux chocs, meilleure t\u00e9nacit\u00e9<\/td> Co\u00fbt plus \u00e9lev\u00e9, difficult\u00e9s de traitement accrues<\/td> Pi\u00e8ces automobiles, casques de s\u00e9curit\u00e9, \u00e9quipements sportifs, etc.<\/td><\/tr> ABS \u00e0 haut d\u00e9bit<\/td> Grande fluidit\u00e9, remplit facilement les moules complexes<\/td> R\u00e9duction possible de la r\u00e9sistance m\u00e9canique<\/td> Pi\u00e8ces de pr\u00e9cision, produits \u00e0 parois minces, structures d'appareils \u00e9lectroniques, etc.<\/td><\/tr> ABS ignifug\u00e9<\/td> Meilleure r\u00e9sistance aux flammes, s\u00e9curit\u00e9 accrue<\/td> Co\u00fbt plus \u00e9lev\u00e9, peut affecter certaines propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques<\/td> L'augmentation du co\u00fbt peut affecter certaines propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques<\/td><\/tr> Qualit\u00e9 de placage ABS<\/td> Finition de surface \u00e9lev\u00e9e, adapt\u00e9e au placage<\/td> Co\u00fbt plus \u00e9lev\u00e9, exigences sp\u00e9cifiques en mati\u00e8re de traitement<\/td> Pi\u00e8ces m\u00e9talliques d\u00e9coratives, garnitures int\u00e9rieures et ext\u00e9rieures d'automobiles, panneaux d\u00e9coratifs pour l'\u00e9lectronique, etc.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Propri\u00e9t\u00e9<\/td> 60Hz<\/td> 10\u00b3Hz<\/td> 10\u2079Hz<\/td><\/tr> Perte di\u00e9lectrique (23\u00b0C)<\/td> 3.73 – 4.01<\/td> 2.75 – 2.96<\/td> 2.44 – 2.85<\/td><\/tr> Facteur de perte di\u00e9lectrique (23\u00b0C)<\/td> 0.004 – 0.007<\/td> 0.006 – 0.008<\/td> 0.008 – 0.010<\/td><\/tr> R\u00e9sistivit\u00e9 volumique (\u03a9-cm)<\/td> (1.05 - 3.60) \u00d7 10\u00b9\u2076<\/td> (1.05 - 3.60) \u00d7 10\u00b9\u2076<\/td> (1.05 - 3.60) \u00d7 10\u00b9\u2076<\/td><\/tr> R\u00e9sistivit\u00e9 de la surface (s)<\/td> 66 – 82<\/td> 66 – 82<\/td> 66 – 82<\/td><\/tr> Tension de rupture (kV\/mm)<\/td> 14 – 15<\/td> 14 – 15<\/td> 14-15<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Types de r\u00e9sines ABS modifi\u00e9es<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Densit\u00e9 (g\/cm\u00b3)<\/td> 1.07<\/td><\/tr> R\u00e9sistance \u00e0 la traction (MPa)<\/td> 52<\/td><\/tr> Module d'\u00e9lasticit\u00e9 (GPa)<\/td> 2.6<\/td><\/tr> \u00c9longation(%)<\/td> 15<\/td><\/tr> R\u00e9sistance \u00e0 la flexion (MPa)<\/td> 85<\/td><\/tr> Temp\u00e9rature de d\u00e9viation de la chaleur\/\u2103<\/td> 88<\/td><\/tr> Duret\u00e9(R)<\/td> 85<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Densit\u00e9 (g\/cm\u00b3)<\/td> 1.07<\/td><\/tr> R\u00e9sistance \u00e0 la traction (MPa)<\/td> 32<\/td><\/tr> \u00c9longation(%)<\/td> 40<\/td><\/tr> Temp\u00e9rature de d\u00e9viation de la chaleur \/\u2103<\/td> 86<\/td><\/tr> Taux de r\u00e9traction du moulage (%)<\/td> 0.4<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Densit\u00e9 (g\/cm\u00b3)<\/td> 1.10-1.14<\/td><\/tr> R\u00e9sistance \u00e0 la traction (MPa)<\/td> 40<\/td><\/tr> R\u00e9sistance \u00e0 la flexion (MPa)<\/td> 40<\/td><\/tr> Temp\u00e9rature de d\u00e9viation de la chaleur\/\u2103<\/td> 75-80<\/td><\/tr> Taux de r\u00e9traction du moulage (%)<\/td> 0.4-0.6<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Propri\u00e9t\u00e9s de transformation et technologie des plastiques ABS<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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