Y rheswm sylfaenol pam mae taflen ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) yn llawer cryfach na thaflen PS (polystyren) yw eu strwythurau moleciwlaidd a'u mecanweithiau caledu gwahanol.
Strwythur Moleciwlaidd: Y Gwahaniaeth Hanfodol Rhwng Anhyblygrwydd a Chaledwch
Mae polystyren -diben cyffredinol (GPPS) yn homopolymer a ffurfiwyd gan bolymereiddio monomerau styren. Mae ei gadwyni moleciwlaidd yn cario grwpiau ochr cylch bensen swmpus, sy'n rhoi anhyblygedd a thryloywder uchel i PS, ond sydd hefyd yn dod â diffyg sylfaenol - mae'r cadwyni moleciwlaidd yn symud gydag anhawster, gan arwain at nodwedd galed a brau, gan ei gwneud yn dueddol o gracio straen ar effaith.
Mewn cyferbyniad, mae ABS yn terpolymer copolymer wedi'i wneud o dri monomer: acrylonitrile (A), butadiene (B), a styrene (S). Mae'r cyfuniad unigryw hwn yn cyflawni eiddo cyflenwol: mae acrylonitrile yn darparu sefydlogrwydd cemegol, anhyblygedd a gwrthsefyll gwres; mae bwtadien yn cyflwyno cryfder tebyg i rwber a gwrthiant trawiad; ac mae styrene yn sicrhau prosesadwyedd da a sglein arwyneb. Mae ABS yn integreiddio priodweddau amrywiol PS, SAN, a PB, gan sicrhau cydbwysedd rhagorol o galedwch, caledwch ac anhyblygedd.
Cryfhau Rwber: Y Mecanwaith Craidd Y tu ôl i Gadarnhau Uchel a Chaledwch ABS
Yr allwedd i gryfder eithriadol ABS yw ei strwythur "ynys-môr" arbennig. Mewn ABS, mae bwtadien yn bodoli fel gronynnau rwber polybiwtadïen (PB) wedi'u gwasgaru'n unffurf mewn matrics parhaus anhyblyg sy'n cynnwys copolymer acrylonitrile styren (SAN).
Pan fydd taflen ABS yn destun effaith allanol, mae'r prosesau canlynol yn digwydd yn fewnol:
Gwasgariad straen: Mae'r gronynnau rwber gwasgaredig yn amsugno ac yn gwasgaru egni effaith yn effeithiol. Pan roddir straen tynnol ar y deunydd, mae dau fath o anffurfiad yn digwydd ar yr un pryd o amgylch y gronynnau rwber - mae un yn cychwyn anffurfiad micro-gwagle (craze), a'r llall yn achosi anffurfiad sy'n cynhyrchu cneifio. Mae'r ddau fecanwaith hyn yn gweithio gyda'i gilydd i wella caledwch y deunydd yn fawr.
Amsugno egni: Mae data'n dangos y gall ychwanegu cyfnod rwber 5% -20% yn unig at resin brau gynyddu cryfder yr effaith sawl gwaith neu hyd yn oed ddwsinau o weithiau. Yn benodol, dim ond 13.1-21.0 J/m yw cryfder effaith PS, tra gall cryfder ABS gyrraedd 180-419 J/m.
Mecanwaith cryfhau: Mae'r grwpiau nitrile yn ABS (sy'n deillio o acrylonitrile) yn ei gwneud yn gryfach na pholystyren pur, tra hefyd yn cyfrannu at ymwrthedd cemegol, ymwrthedd blinder, caledwch ac anhyblygedd, yn ogystal â chynyddu'r tymheredd gwyro gwres.
Casgliad
Mae ABS yn gryfach na PS yn sylfaenol oherwydd ei strwythur terpolymer unigryw a'i fecanwaith caledu rwber. Gall PS, wedi'i gyfyngu gan ei gadwyni moleciwlaidd cylch bensen anhyblyg, ddarparu caledwch a chryfder sylfaenol yn unig, ond nid oes ganddo'r gallu i amsugno egni effaith. Mewn cyferbyniad, mae ABS yn cyflawni cyfuniad perffaith o anhyblygedd a chaledwch trwy wasgaru'r cyfnod rwber bwtadien yn unffurf mewn matrics anhyblyg, gan roi ymwrthedd effaith ac ehangiad ar egwyl yn llawer gwell na PS tra'n cynnal anhyblygedd digonol.
Dyma'r rheswm sylfaenol pam mae taflenni ABS yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn meysydd â gofynion cryfder uchel megis rhannau modurol, bagiau a leinin oergell.
