АБС-пластик или полипропилен: что лучше?

Что выбрать: АБС-пластик или полипропилен? На первый взгляд они кажутся взаимозаменяемыми, однако их принципиальные различия в химической структуре. АБС – аморфный сополимер трех мономеров, а ПП – полукристаллический полиолефин. Понимание этих ключевых отличий лежит в основе выбора подходящего пластика.

Что учесть? Базовый выбор между материалами часто сводится к дилемме: превосходная жесткость и эстетика АБС против исключительной химической стойкости и гибкости полипропилена. Однако выбирать нужно не какой материал лучше в целом, а чьи специфические свойства точнее отвечают требованиям планируемого изделия.

Что собой представляет АБС-пластик

Прежде чем делать выбор в пользу АБС-пластика или полипропилена, разберемся, что это такое. АБС – это всем известный пластик, который применяется в самых разных отраслях. За счет пластикового компонента он является достаточно прочным, а наличие резины делает его жестким. Свойства этого материала обусловливают его использование во многих продуктах.

АБС-пластик легко формуется, поэтому успешно применяется в литьевой промышленности. Кроме того, он опережает другие подобные материалы по размерной стабильности, структурной целостности и ударопрочности при температуре ниже нуля.

Ежегодно мировая промышленность производит примерно 10 миллионов тонн этого полимера, поскольку он очень востребован в электронной и автомобильной промышленности. АБС-пластик придает необходимые качества (жесткость и другие) деталям автомобильных салонов, электронным корпусам и другим элементам.

Стоит отметить высокую эстетическую ценность (пластик имеет естественный гладкий блеск) и экономичность материала. Благодаря ему получается поверхность, идеально подходящая для покрытия, покраски и детализации.

Особенности полипропилена

Полипропилен представляет собой термопластичный полимер, который завоевал популярность благодаря химической стойкости, умеренной влагостойкости, а также невысокой стоимости.

Он производится из мономеров пропилена и относится к классу полиолефинов. Отличается высокой гибкостью и легкостью. Отлично подходит для вторичной переработки, благодаря чему используется в самых разных направлениях: текстиль, упаковка, медицинское оборудование, автомобилестроение и т. д.

Это отличное сырье для изготовления деталей, к гибкости и химической стойкости которых предъявляются повышенные требования. Из полипропилена делают шприцы для инъекций, многоразовые контейнеры, стулья, корпуса аккумуляторных батарей для автомобилей. Также он используется в литье под давлением полипропиленовых материалов, например, 1300.

Плотность полипропилена относительно небольшая (около 0,90 г/см³). Он имеет высокую устойчивость к ударам и прочность на разрыв, особенно когда его добавляют к резиновым смесям.

Сравнение АБС-пластика и полипропилена

Разберемся, что лучше, полипропилен или АСБ-пластик, для применения в промышленности, сравнив такие показатели, как долговечность и прочность, химическая и термическая стойкость, плотность и вес, влагостойкость, гибкость, устойчивость к УФ-лучам и другие.

• Долговечность и прочность. По механическим свойствам эти материалы похожи, но полипропилен является более прочным на разрыв и при этом сохраняет более высокую гибкость при минусовых температурах в сравнении с АБС-пластиком. Это свойство позволяет успешно использовать его в регионах с холодным климатом.
• Термостойкость. По этому показателю оба материала также похожи, однако полипропилен лучше себя показывает при воздействии высоких температур (свыше 100 °С). Поэтому из него делают изделия или термостойкие элементы, которые эксплуатируются в условиях длительного температурного воздействия и не должны разрушаться от усталости или теплового шока, которые возникают при повторяющемся нагревании и охлаждении (например, при обработке металлов).
• Химическая стойкость. Оба материала хорошо переносят воздействие таких химических соединений, как кислоты, щелочи или растворители, которые используются в промышленности. Но полипропилен более устойчив к влиянию углеводородов, поэтому он чаще применяется при изготовлении деталей, которые при эксплуатации подвергаются длительному воздействию концентрированных химикатов. Это позволяет избежать их деградации и не допустить преждевременного разрушения конструкции, особенно при сочетанном влиянии агрессивных веществ и высоких температур.
• Плотность и вес. Соотношение веса и объема у того и другого материала похоже, но полипропилен легче, чем АСБ-пластик, что позволяет использовать его в производстве легких и прочных конструкций и деталей, например, кузовных панелей для автомобилей. При этом, благодаря прочности материала, такие элементы сохраняют целостность в экстремальных условиях (например, в автомобильных авариях).
• Гибкость. Теперь сравним, какой материал лучше, АСБ-пластик или полипропилен, в отношении гибкости. По этому показателю они также похожи, но удлинение до разрыва больше у полипропилена, поэтому его проще использовать при конструировании сложных форм, так как разрушение из-за низкой пластичности материала менее вероятно. Детали, выполненные из такого пластика, являются прочными и легкими и при этом сохраняют форму при повышенной нагрузке и других экстремальных условиях.
• Устойчивость к влаге. И полипропилен, и АБС-пластик, в отличие от других аналогичных материалов, имеют хорошую влагостойкость даже в условиях термического воздействия, поэтому помогают избежать поломки изделия из-за коррозии при длительном воздействии влаги.
• Устойчивость к УФ-лучам. УФ-стабильность у обоих материалов высокая, то есть они не теряют цвет и сохраняют целостность в течение длительного времени, поэтому успешно используются для изготовления уличной мебели, вывесок, различных инженерных проектов. Многие другие виды пластмасс таким качеством похвастать не могут.
• Пригодность для использования. Оба материала находят применение во многих сферах, включая производство медицинских изделий и оборудования, товаров массового потребления, транспортных средств. В последнем случае к характеристикам пластика предъявляются повышенные требования, поскольку он должен обеспечивать долговечность, прочность и качество автомобилей, чтобы они могли длительное время выдерживать жесткие условия эксплуатации.

Как отличить АБС-пластик от полипропилена

Легче всего это сделать, используя реакцию горения. При нагревании АСБ-пластика ощущается резкий запах, а пламя окрашивается в желтый цвет с синей окантовкой. Горение продолжается даже после удаления источника пламени, пластик капает и источает едкий запах. Материал горит медленно с выделением черного дыма с копотью.

Читайте также!

Пресс-форма: от устройства до изготовления

Подробнее

Полипропилен при нагревании также имеет едкий запах и образует желтое пламя. После затухания огня горение не прекращается, пламя становится синего цвета с желтым концом. Полипропилен медленно горит с образованием капель.

Преимущества и недостатки АБС-пластика и полипропилена

АБС-пластик

Это недорогой материал, обладающий высокой жесткостью, стойкостью к ударам и прочностью. Кроме того, у него хорошие размерная стабильность и электроизоляционные качества, устойчивость к воздействию химических веществ. АБС-пластик легко поддается обработке и формовке, допускает использование наполнителей, добавок, армирующих веществ и других элементов, улучшающих его свойства.

К недостаткам материала можно отнести невысокую термостойкость и атмосферостойкость, высокую усадку и легкое воспламенение. Кроме того, напряжение, которое испытает АСБ-пластик при обработке или использовании, может приводить к растрескиванию, короблению или побелению.

Полипропилен

Недорогой материал, для которого характерна высокая усталостная прочность, а также гибкость. Полипропилен сохраняет стабильность при химическом воздействии и повышенной влажности, обладает хорошими электроизоляционными свойствами. Его легко обрабатывать и формовать, можно вводить наполнители, модифицирующие и армирующие добавки, другие компоненты, улучшающие свойства материала.

Недостатки полипропилена – это низкая жесткость, термостойкость, поверхностная твердость и прочность, невысокая УФ-устойчивость и сильная воспламеняемость. Данный материал склонен к ползучести, а также при обработке и эксплуатации может деградировать или окисляться.

Часто задаваемые вопросы об АБС-пластике и полипропилене

Нужно ли при подготовке материалов соблюдать специальные условия?

АБС-пластик: необходима сушка в течение 2-4 часов при температуре 80-90 °С (остаточная влажность должна быть не больше 0,2 %).

Полипропилен: сушка обычно не нужна, поскольку материал не гигроскопичен, однако если он хранится при повышенной влажности, его необходимо сушить в течение 2-4 часов при температуре 80 °С.

При каких параметрах выполняется литье каждого материала?

1. АБС-пластик:
   • температура расплава – от 210 до 240 °С;
   • температура формы – от 40 до 80 °С;
   • давление впрыска – от 100 до 150 МПа;
   • время охлаждения – от 15 до 40 секунд.
2. Полипропилен:
   • температура расплава – от 200 до 260 °С (зависит от марки);
   • температура формы – от 20 до 60 °С;
   • давление впрыска – от 80 до 160 МПа;
   • время охлаждения – зависит от толщины стенки.

Какую усадку дают материалы при литье?

• АБС-пластик: от 0,4 до 0,7 % (в зависимости от марки пластика и армирующих добавок).
• Полипропилен: от 1 до 2,5 % (у наполненных композиций усадка меньше, но может быть анизотропия).

Какие пресс‑формы можно использовать для этих материалов?

• Для АБС-пластика: горячеканальные системы (при их использовании меньше риск деструкции), термостатируемые формы (40-80 °C), сталь, устойчивая к износу.
• Для полипропилена: горячеканальные и холодноканальные формы, термостатирование (20-60 °C), для наполненных марок – сталь, устойчивая к абразивному износу.

Допустимо ли применять вторичное сырье?

АБС-пластик: до 20 % вторсырья под контролем температуры и вязкости.

Полипропилен: до 30 % вторсырья. Не рекомендуется использовать для изделий, к внешнему виду которых предъявляются повышенные требования.

Итак, мы рассказали, в чем разница и что лучше, полипропилен или АБС-пластик. В отношении безопасности они одинаковы, поэтому и тот, и другой материал применяются для производства упаковки и пищевых контейнеров. Ударопрочность и прочность выше у АСВ-пластика, поэтому его стоит выбирать, когда нужна устойчивость к экструзии и ударному воздействию.

У полипропилена выше прочность на разрыв и температура термического искажения, поэтому он подходит для эксплуатации при высоком давлении и нагревании. Выбирая конкретный материал, учитывайте, для чего вы планируете его использовать и каким требованиям в связи с этим он должен отвечать.

Источник изображения в шапке: freepik / freepik.com