ASA-пластик: свойства и применение¶

ASA-пластик (акрилонитрил-стирол-акрилат) — термопластичный полимер, сополимер акрилонитрила, стирола и эфиров акриловой кислоты. Относится к классу ABS-подобных материалов, но вместо бутадиенового каучука в его состав входит акрилатная резина, что обеспечивает повышенную стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям. ASA разработан немецкой компанией BASF в начале 1970-х годов и выпускается под торговым названием Luran S.

¶Состав и строение

Молекула ASA состоит из трёх компонентов:

Акрилатный каучук образует дисперсную фазу в стирол-акрилонитрильной матрице. В отличие от бутадиена, двойные связи которого окисляются под действием кислорода и УФ-лучей, акрилатные звенья не содержат легкоатакуемых участков, поэтому материал сохраняет свойства на открытом воздухе в течение многих лет.

¶Основные свойства

• Стойкость к ультрафиолету. Основное преимущество ASA перед ABS. После длительного воздействия солнечного света поверхность не желтеет и не трескается, цветостойкость сохраняется на протяжении 10–20 лет эксплуатации в атмосферных условиях.
• Температура эксплуатации. Рабочий диапазон составляет от −40 °C до +90…+100 °C (кратковременно до 120 °C).
• Механическая прочность. Разрывное удлинение 20–40 %, ударная вязкость по Шарпи 15–25 кДж/м² — сопоставимо с ABS.
• Химическая стойкость. Устойчив к минеральным кислотам, щелочам, солевым растворам, спиртам, маслам. Неустойчив к кетонам, сложным эфирам, хлорированным углеводородам.
• Влагопоглощение. Около 0,3–0,5 % за 24 часа — ниже, чем у ABS.
• Электроизоляционные свойства. Удельное объёмное сопротивление порядка 10¹³ Ом·см, диэлектрическая проницаемость 2,6–3,0 при частоте 1 МГц.

¶Производство

Технология получения ASA включает стадии:

1. Синтез акрилатного каучука полимеризацией мономеров в эмульсии.
2. Гранулирование каучука и его дробление.
3. Сополимеризацию стирола и акрилонитрила в присутствии измельчённого каучука в реакторе с перемешиванием или в экструдере.
4. Экструзию, гранулирование и упаковку готового порошка или гранул.

В России производство ASA налажено на нескольких предприятиях, в том числе на «Нижнекамскнефтехиме» и в рамках проектов по импортозамещению в полимерном секторе. Основные мировые производители — BASF (Германия), Chi Mei Corporation (Тайвань), INEOS Styrolution, Kumho Petrochemical (Республика Корея).

¶Применение

ASA нашёл применение в отраслях, где материал подвергается длительному воздействию солнечного света и перепадам температур:

• Автомобилестроение. Корпусные детали наружного монтажа: зеркала, решётки радиатора, молдинги, элементы бамперов, спойлеры.
• Строительство. Профили оконных и дверных рам, фасадные панели, кровельные материалы, водосточные системы, фальцевые покрытия.
• Электротехника. Корпуса наружных светильников, распределительные коробки, кабельные муфты.
• Бытовая техника. Корпуса садового инвентаря, наружные блоки кондиционеров.
• 3D-печать. ASA-филамент применяется для деталей, работающих под открытым небом.

¶Сравнение с ABS

¶Переработка

ASA перерабатывают стандартным для термопластов оборудованием: литьём под давлением (температура расплава 220–260 °C), экструзией, вакуумным формованием. Материал допускает окрашивание в массе пигментами и покрытие лакокрасочными составами. При 3D-печати рекомендуется подогрев стола до 90–110 °C и использование закрытой камеры для предотвращения коробления.

¶Экология

ASA относится к перерабатываемым термопластам (код маркировки №7 «прочие»). Возможность вторичной переработки ограничена по сравнению с полистиролом или полипропиленом из-за сложности разделения сополимерных фракций, однако промышленная переработка в гранулы для ненагруженных деталей практикуется.

¶Источники

• Губкин С. Н. «Химия и технология полимеров»
• Материалы BASF по полимеру Luran S
• Технические каталоги INEOS Styrolution
• Справочник «Пластмассы: свойства, переработка, применение», под ред. А. Я. Малинина