ABS и полистирол: Всестороннее сравнение их различий

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) и PS (полистирол) - широко используемые пластиковые материалы. Несмотря на внешнюю схожесть, они имеют существенные различия в эксплуатационных характеристиках. ABS обладает отличной прочностью и ударопрочностью, в то время как PS широко используется, потому что он легкий и простой в обработке. В этой статье мы сравним АБС и ПС с разных точек зрения, включая физические, химические и термические свойства, чтобы помочь вам определить эти два материала.

Что такое ABS?

ABS расшифровывается как Acrylonitrile Butadiene Styrene, который представляет собой терполимер акрилонитрила (A), бутадиена (B) и стирола (S). ABS - это широко используемый термопласт и инженерный пластик. В настоящее время это полимер с самым большим объемом производства и самым широким применением.

ABS обладает хорошей ударопрочностью, термостойкостью и электрическими свойствами. Его можно использовать для последующей обработки, такой как металлизация, гальванизация и сварка. ABS широко используется в машиностроении, автомобилестроении, производстве электронных приборов и строительстве.

Что такое PS?

PS - это аббревиатура полистирола, который относится к термопластам. Полистирол - это синтетический полимер, получаемый из мономеров ароматического углеводорода стирола. К ПС относятся GPPS и HIPS.

PS обладает высокой прозрачностью с коэффициентом пропускания света более 90%; он имеет такие характеристики, как хорошая электроизоляция, текучесть, жесткость и коррозионная стойкость. PS подходит для производства изоляционных прозрачных деталей, декоративных деталей, химических приборов, оптических приборов и других деталей.

Различия между ABS и PS

В таблице ниже приведены свойства материалов ABS и PS.

Свойства	ABS	PS
Прочность на разрыв, МПа	37 – 110	32 – 44
Ударная прочность, Дж/м2	70 – 370	19 – 45
Прочность на изгиб, МПа	72 – 97	62 – 80
Удлинение при разрыве, %	3.5 – 50	1.8 – 40
Модуль упругости, ГПа	2.0 – 2.6	1.9 – 2.9
Тепловое расширение, мкм/м-К	81 – 95	80 – 98
Температура тепловой деформации. ℃	82 – 100	70 – 90
Плотность, г/см3	1.0 – 1.4	1.0

АБС и ПС: физические свойства

Ниже мы сравним прочность, ударную вязкость, прочность на изгиб, удлинение при разрыве и плотность, чтобы помочь вам понять, чем отличаются физические свойства ABS и PS.

Прочность

АБС прочнее, чем ПС. Прочность на разрыв ABS обычно составляет 35-60 МПа, в то время как прочность на разрыв PS - 32-44 МПа. АБС может выдерживать более сильное внешнее воздействие и экструзию без деформации. Например, ABS используется в корпусах электробритв и небольших фенов.

Ударная прочность

Ударная прочность АБС составляет от 70 до 370 Дж/м2, в то время как у ПС - от 19 до 45 Дж/м2. АБС обладает более высокой ударопрочностью, чем ПС. АБС обладает хорошей вязкостью и ударопрочностью и может сохранять форму при внезапном ударе. Его можно использовать в изделиях, которые могут подвергаться ударам, например, в корпусах инструментов и спортивного оборудования. PS обладает низкой ударопрочностью и подходит для некоторых изделий, не требующих сильных ударов.

Прочность на изгиб

Прочность на изгиб измеряет способность материала сопротивляться разрушению при изгибающих нагрузках. ABS обладает более высокой прочностью на изгиб. Предел прочности при изгибе ABS составляет от 72 до 97 МПа, а PS - от 62 до 80 МПа. ABS прочнее и меньше подвержен деформации при изгибе. Его можно использовать для изготовления мебельной фурнитуры, кронштейнов для электроприборов и т. д.

Удлинение при разрыве

Удлинение при разрыве измеряет способность материала пластически деформироваться до разрушения. Удлинение при разрыве ABS составляет от 3,5 до 50%, а PS - от 1,8 до 40%. АБС обладает большей деформируемостью. АБС может сильно деформироваться, не ломаясь при силовом воздействии, и обладает определенной степенью гибкости. Он может применяться в таких изделиях, как уплотнения, шланги и т. д.

Плотность

Плотность ABS составляет 1,0-1,04 г/см2, а PS - 1,0 г/см2. Эти два пластика имеют схожую плотность. Однако АБС обладает более высокой ударной прочностью и хорошей пластичностью; его прочность и долговечность значительно выше, чем у ПС, несмотря на одинаковый вес.

ABS и PS: химические свойства

Ниже мы сравним коррозионную стойкость, гигроскопичность и устойчивость к ультрафиолетовому излучению, чтобы помочь вам понять различные химические свойства ABS и PS.

Устойчивость к коррозии

ABS обладает лучшей коррозионной стойкостью, чем PS. ABS обладает хорошей химической стойкостью к большинству кислот, щелочей и масел и может противостоять коррозии от различных агрессивных химических веществ, но плохо работает в сильных окислителях. PS обладает более слабой химической стойкостью и особенно подвержен растворению или коррозии под воздействием органических растворителей, смазок и кислот.

Гигроскопичность

Водопоглощающая способность ABS составляет около 0,2-0,3%, в то время как у PS она ниже, обычно около 0,03%. PS более устойчив во влажной среде.

Устойчивость к ультрафиолетовому излучению

PS более восприимчив к воздействию ультрафиолетовых лучей, чем ABS. При длительном воздействии солнечного света PS желтеет и становится хрупким. ABS обладает лучшей устойчивостью к УФ-излучению, но для повышения долговечности может потребоваться обработка поверхности при воздействии экстремальных ультрафиолетовых условий.

АБС и ПС: тепловые свойства

Ниже мы сравним температуру теплового прогиба и тепловое расширение, чтобы помочь вам понять различные тепловые свойства ABS и PS.

Температура теплового прогиба

Температура тепловой деформации АБС составляет 80-100 °C, что несколько выше, чем у ПС - 70-90 °C. АБС может сохранять хорошую стабильность размеров при высоких температурах, поэтому он подходит для использования в высокотемпературных средах, например в корпусах бытовой техники. PS имеет более низкую температуру тепловой деформации и идеально подходит для применения при комнатной температуре, например, для упаковки пищевых продуктов.

Тепловое расширение

Тепловое расширение измеряет степень изменения размеров материала при изменении температуры. Тепловое расширение ABS и PS схоже: 81-95 мкм/м-К для ABS и 80-98 мкм/м-К для PS. При использовании обоих материалов в приложениях, требующих стабильности размеров, необходимо принимать необходимые конструктивные меры для снижения влияния теплового расширения.

ABS против PS: технологичность

ABS обладает хорошими технологическими свойствами и может быть литьё под давлением, экструдирование, выдувное формование и т.д., в то время как PS также может быть обработан этими процессами, но обладает плохой текучестью. ABS больше подходит для изделий, требующих сложной формы, чем PS.

Как отличить ABS от PS?

ABS и PS - два распространенных инженерных пластика, но их часто путают из-за схожего внешнего вида. Чтобы идентифицировать эти два материала, ниже будет представлено несколько простых и эффективных методов, позволяющих отличить ABS и PS.

Испытание на горение

The burning test can effectively distinguish ABS from PS. When ABS burns, the flame is yellow with a light blue edge, and the burning speed is slow. ABS usually goes out after leaving the fire. When PS burns, the flame is orange-yellow and accompanied by black smoke. PS burns faster and continues to burn after leaving the fire.

Solvent test

The solvent test is also a common method to distinguish ABS from PS. ABS has a strong tolerance to common organic solvents and will soften and not decompose quickly when encountering solvents such as acetone. In contrast, PS quickly dissolves or deforms when encountering benzene and ketone organic solvents (such as acetone). This difference makes solvent testing an effective means to distinguish the two.

Density test

ABS has a density that is slightly heavier than water. When ABS is placed in water, it may sink. The density of PS is 1.0 g/cm3, which is the same as water. Most PS materials usually float on the surface of water. This simple sinking test can identify whether the material is ABS or PS.

Заключение

ABS and PS have their unique characteristics in plastic applications. ABS is suitable for high-strength demand scenarios due to its excellent toughness, impact resistance and heat resistance, PS is widely used in packaging and daily necessities due to its lightness and easy processing. By comparing their physical, chemical and thermal properties, we can better understand the advantages and limitations of these two materials and help choose the most suitable application material.

At SogaWorks, our state-of-the-art machinists have a deep understanding of the various characteristics of plastics like ABS and PS. We’re here to assist you in selecting the ideal material for your custom project. Request a quote and receive DFM feedback today!