Diferența dintre PLA și ABS

Diferența principală - PLA vs ABS

PLA și ABS sunt două tipuri de materiale polimerice. Prin urmare, ele sunt macromolecule care sunt compuse din mai multe unități repetate. PLA este acidul polilactic. Monomerul utilizat pentru a forma PLA este acidul lactic. ABS este acrilonitril butadien stiren. Este fabricat din trei monomeri: acrilonitril, butadienă și stiren. Aceste materiale polimerice sunt utilizate în aplicații diferite, în funcție de proprietățile lor chimice și fizice. Una dintre cele mai comune aplicații ale ambilor acești compuși este ca filamente în imprimarea 3D. Principala diferență dintre PLA și ABS este aceea PLA este un polimer termoplastic biodegradabil, în timp ce ABS este un polimer termoplastic non-biodegradabil.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este PLA
      - Definiție, producție și proprietăți
2. Ce este ABS?
      - Definiție, proprietăți generale și utilizări
3. Care este diferența dintre PLA și ABS
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: ABS, acrilonitril, stiren butadienă acrilonitril, butadienă, acid lactic, PLA, acid polilactic, stiren, termoplast

Ce este PLA

PLA este acidul polilactic. Este un poliester termoplastic biodegradabil. Este un polimer alifatic. PLA este derivat din surse regenerabile, cum ar fi amidonul de porumb, rădăcina de mani, trestia de zahăr etc. PLA este cel mai frecvent bioplastic utilizat astăzi datorită biodegradabilității sale și a biocompatibilității.

Cea mai veche metodă de producere a PLA a fost prin polimerizarea prin condensare, care oferă produse cu greutate moleculară scăzută. Dar, în zilele noastre, polimerizarea prin inel de deschidere este utilizată pentru producerea de PLA cu greutate moleculară mare.

Monomerul utilizat pentru producerea de PLA este acidul lactic. Acest monomer este produs din fermentație sau prin mijloace chimice. Cu toate acestea, fermentația este metoda cea mai favorabilă datorită limitărilor mai puține. Producția de PLA se poate face în principal în trei moduri majore.

• Polimerizarea prin condensare
• Policondensarea într-o soluție azeotropă
• Polimerizarea prin formarea lactidei

Polimerizarea prin condensare include formarea unui ester care apoi suferă reacții de condensare. Această metodă îndepărtează moleculele de apă în timpul procesului de polimerizare. Cu toate acestea, această metodă nu este foarte favorabilă deoarece nu se poate obține material polimeric cu greutate moleculară ridicată din această metodă. A doua metodă de policondensare într-o soluție azeotropică, care este mai practică. Această metodă utilizează catalizatori diferiți. Dar polimerizarea prin formarea de lactide este cea mai eficientă metodă pentru producerea PLA. Oferă PLA cu greutate moleculară mare. Lactida este un dimer ciclic format dintr-o reacție de condensare. Această metodă de producere a PLA este, de asemenea, cunoscută ca inelul de polimerizare deoarece lactida este o moleculă ciclică.

Figura 1: Obținerea PLA din acid lactic și lactidă

PLA pot fi prelucrate în forme și filme de fibre. Cea mai obișnuită aplicație a PLA este ca filamentele utilizate în imprimarea 3D. Aceste filamente sunt mai puțin predispuse la răsucire și au o flexibilitate mai mică. În general, aceste filamente sunt mai puțin durabile. Punctul de topire este mai mic. Cu toate acestea, PLA este în general instabil din punct de vedere termic și prezintă o pierdere rapidă de greutate moleculară atunci când este tratată termic. Acest lucru se datorează faptului că legăturile esterice tind să se degradeze atunci când este furnizată căldură. Această degradare termică are loc la temperaturi mai scăzute decât punctul de topire al PLA. PLA are un aspect bun, rezistență mecanică ridicată și toxicitate redusă. Temperatura de tranzitie a PLA este scazuta. Limitează utilizarea PLA în pachetele prelucrate termic.

Ce este ABS?

ABS este acrilonitril butadien stiren. Este un polimer termoplastic amorf. Acest polimer este produs din trei tipuri de monomeri: stiren, acrilonitril și butadienă. Aici, stirenul și acrilonitrilul sunt supuse polimerizării în prezența polibutadienului.

Acrilonitrilul este un monomer sintetic. Este fabricat din propilenă și amoniac. Butadiena este obținută din rafinarea petrolului ca produs secundar. Styrenul este, de asemenea, un monomer sintetic. Prin urmare, ABS nu este un biopolimer. Este un termoplastic opac. Metoda de producere a ABS este cunoscută sub numele de procesul de emulsie. Amestecul de reactanți este sub formă de emulsie. polimerizarea în masă continuă este un alt proces care va forma în cele din urmă ABS.

Figura 2: Monomeri utilizați în producția de ABS

Deoarece ABS este un material termoplastic, acesta poate fi ușor reciclat. Aceasta se datorează faptului că acestea pot fi încălzite până la punctul lor de topire, răcite și reîncălzite din nou fără o degradare semnificativă. Aceasta înseamnă că cea mai obișnuită metodă de producere a ABS-ului este reciclarea materialului ABS pre-existent.

Una dintre cele mai frecvente aplicații ale sistemului ABS include folosirea filamentelor în imprimarea 3D. Utilizarea ABS pentru acest scop duce la un miros de plastic arzător în timpul procesului de imprimare. Aceste filamente sunt mai predispuse la răsucire. Ele sunt oarecum flexibile în comparație cu alte tipuri de filamente utilizate în imprimarea 3D. Deoarece acestea sunt rezistente chimic, ABS este mai durabil.

ABS are un punct de topire mai mare. Deoarece este un polimer amorf, adevăratul punct de topire nu poate fi calculat. Temperatura de tranziție sticlă este de aproximativ 105^oC. Datorită proprietăților ABS, acesta este utilizat în aplicații auto cum ar fi capacele roților, oglinzile și carcasa farurilor.

Diferența dintre PLA și ABS

Definiție

PLA: PLA este acidul polilactic.

ABS: ABS este acrilonitril butadien stiren.

Natură

PLA: PLA este un polimer termoplastic alifatic.

ABS: ABS este un polimer termoplastic amorf.

Monomerii

PLA: PLA este fabricat din monomeri ai acidului lactic.

ABS: ABS este fabricat din monomeri acrilonitril, butadienă și stiren.

Apariția în natură

PLA: PLA este un polimer biodegradabil.

ABS: ABS este un polimer non-biodegradabil. Dar poate fi reciclat.

Materii prime

PLA: PLA este un material pe bază de plante.

ABS: ABS este un material pe bază de petrol.

Durabilitate

PLA: PLA este relativ mai puțin durabilă.

ABS: ABS-ul este mai durabil.

Flexibilitate

PLA: PLA este mai puțin flexibilă.

ABS: ABS este mai flexibil decât PLA.

Punct de topire

PLA: PLA are un punct de topire mai scăzut.

ABS: ABS nu are un punct de topire definit datorită structurii sale amorfe.

Concluzie

PLA și ABS sunt materiale polimere importante. PLA este acidul polilactic. ABS este acrilonitril butadien stiren. Ambele aceste materiale sunt utilizate în mod obișnuit ca filamente pentru tipărirea 3D. Există multe diferențe între PLA și ABS când se ia în considerare compoziția chimică și proprietățile. Principala diferență dintre PLA și ABS este că PLA este un polimer termoplastic biodegradabil, în timp ce ABS este un polimer termoplastic non-biodegradabil.

Referințe:

1. Jamshidian, Majid și colab. "Acid poli-lactic: producție, aplicații, nanocompozite și studii de eliberare." Recenzii complete în știința alimentară și siguranța alimentară, Blackwell Publishing Inc, 26 Aug 2010, Disponibil aici.
2. Rogers, Tony. "Blogul mecanismelor creative" Tot ce trebuie să știți despre plastic ABS, disponibil aici.
3. "Acrilonitril butadien stiren" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 13 octombrie 2017, Disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "PLA din acid lactic și lactidă" Prin Rifleman 82 - Activitate proprie (Public Domain) prin Wikimedia Commimedia
2. "Formula rășină ABS" de H Padleckas în engleză Wikipedia - Lucrare proprie (Public Domain) prin Wikimedia Wikimedia