Różnica między PLA a ABS

Kluczowa różnica - PLA vs. ABS
 

PLA i ABS to dwa organiczne elastomery, które mają szeroki zakres zastosowań dzięki ich unikalnemu zestawowi właściwości. Kluczowa różnica między PLA i ABS jest taka PLA to biodegradowalny poliester alifatyczny, podczas gdy ABS to niebiodegradowalny elastomer termoplastyczny. Oprócz tego istnieją pewne inne różnice między tymi dwoma polimerami, które zostaną omówione w dalszej części tego artykułu. Te dwa elastomery są również stosowane do różnych zastosowań ze względu na te różnorodne właściwości.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest PLA
3. Co to jest ABS
4. Porównanie obok siebie - PLA vs ABS w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest PLA (kwas polimlekowy)?

PLA to biodegradowalny poliester alifatyczny, który ma szeroki zakres zastosowań. Ze względu na biodegradowalność i biokompatybilność PLA jest szeroko stosowany w przemyśle biomedycznym i farmaceutycznym od kilku dziesięcioleci. W ostatnich dziesięcioleciach stosowanie PLA było bardzo ograniczone ze względu na wysokie koszty produkcji. Wcześniej PLA zsyntetyzowano z kwasu mlekowego metodą bezpośredniej polikondensacji, co spowodowało słabe właściwości mechaniczne i niskie masy cząsteczkowe. Jednak naukowcom udało się później poprawić właściwości PLA, zmieniając poprzednią metodę na polimeryzację z otwarciem pierścienia. Proces ten wymaga laktydu, który jest cyklicznymi dimerami kwasu mlekowego, który działa jako substancja pośrednia podczas procesu polimeryzacji.

Rycina 01: Struktura polimorficzna

Obecna produkcja PLA jest inicjowana przez kwas mlekowy otrzymany podczas fermentacji węglowodanów, takich jak celuloza i skrobia. W porównaniu z poliestrami na bazie ropy naftowej, PLA ma dobry zestaw właściwości, szczególnie wysoką twardość, wysoki moduł sprężystości, zachowanie termoplastyczne i dobrą zdolność do formowania. Ponadto właściwości PLA są lepsze niż innych biodegradowalnych poliestrów alifatycznych, takich jak PBS (bursztynian polibutylenu), PLC (polikaprolakton) i PHB (polihydroksymaślan). PLA jest stosowany w przemyśle opakowaniowym do produkcji lekkich i przezroczystych pojemników do pakowania żywności. Folie PLA służą do wykonywania folii termokurczliwych, okien kopertowych, laminowanych powłok i wielowarstwowych opakowań użytkowych. PLA jest również stosowany do produkcji sztywnych towarów konsumpcyjnych, takich jak obudowy urządzeń elektronicznych, stacjonarne i kosmetyki. Ponadto na rynku dostępne są również produkty wykonane z włókien i pianek PLA.

Co to jest ABS?

ABS jest szczepionym kopolimerem wykonanym z trzech monomerów: akrylonitrylu, butadienu i styrenu. Jest jednym z najbardziej udanych tworzyw termoplastycznych. Zapewnia dobre połączenie właściwości, w tym wysokiej wytrzymałości, wysokiej twardości, odporności na wysoką temperaturę i, co najważniejsze, łatwości formowania. W ABS ciągła faza składa się ze styrenu i akrylonitrylu, podczas gdy zdyspergowana faza składa się z butadienu. Butadien zapewnia doskonałe właściwości mechaniczne ABS, ale jednocześnie obniża właściwości mechaniczne ABS po długotrwałym narażeniu na ciepło i tlen. To utlenianie jest spowodowane resztkowymi wiązaniami podwójnymi obecnymi w polibutadienie.

Rysunek 02: ABC

ABS stosuje się głównie w zastosowaniach motoryzacyjnych, takich jak gałki, osłony kół, lusterka i obudowy reflektorów. Ponadto ABS służy do budowy okładzin lodówek, obudów urządzeń kuchennych, odkurzaczy i elektronarzędzi. ABS jest wytwarzany głównie metodami polimeryzacji emulsyjnej, masowej i zawiesinowej.

Jaka jest różnica między PLA a ABS?

PLA vs ABS
PLA to biodegradowalny poliester alifatyczny.	ABS jest biodegradowalnym elastomerem termoplastycznym.
Natura chemiczna
PLA to alifatyczny poliester.	ABS jest kopolimerem szczepionym.
Produkcja
PLA jest wytwarzany z kwasu mlekowego.	ABS jest wytwarzany z akrylonitrylu, butadienu i styrenu.
Powiązanie krzyżowe
PLA jest wytwarzany przez polimeryzację z otwarciem pierścienia.	ABS powstaje w wyniku polimeryzacji emulsyjnej, masowej i zawiesinowej.
Koszt produkcji
PLA ma stosunkowo wysoki koszt produkcji w porównaniu z ABS.	ABS ma stosunkowo niski koszt produkcji.
Wytrzymałość cieplna
PLA ma niską odporność na ciepło.	PLA ma wysoką odporność na ciepło.
Aplikacje
PLA jest stosowany w lekkich i przezroczystych pojemnikach do pakowania żywności, osłonach do urządzeń elektronicznych, stacjonarnych i kosmetyków	ABS stosuje się w zastosowaniach motoryzacyjnych, urządzeniach, obudowach urządzeń kuchennych, elektronarzędziach i odkurzaczach.

Podsumowanie - PLA vs ABS

PLA jest biodegradowalnym i biokompatybilnym polimerem wytwarzanym przez polimeryzację z otwarciem pierścienia kwasu mlekowego w obecności laktydu. Wykazuje wysoką twardość, wysoki moduł sprężystości, zachowanie termoplastyczne, biodegradowalność i dobrą zdolność formowania, dlatego jest stosowany głównie w przemyśle opakowaniowym i farmaceutycznym. ABS jest sztywnym termoplastycznym elastomerem, który jest wytwarzany z akrylonitrylu, butadienu i styrenu za pomocą technik polimeryzacji emulsyjnej, masowej i zawiesinowej. ABS ma wysoką odporność na uderzenia, dobre właściwości elektryczne, lekką i dobrą odporność chemiczną, dlatego jest stosowany głównie w przemyśle motoryzacyjnym i AGD.

Pobierz wersję PDF PLA vs ABS

Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatem. Pobierz wersję PDF tutaj Różnica między PLA a ABS

Odniesienie:

1. Adams, M. E. Polimery akrylonitryl-butadien-styren. Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, Wielka Brytania, Rapra Technology, 1993.
2. Ebnesajjad, Sina. Podręcznik biopolimerów i biodegradowalnych tworzyw sztucznych: właściwości, przetwarzanie i zastosowania. Oxford, Elsevier / William Andrew, 2013.
3. Smith, Ray. Biodegradowalne polimery do zastosowań przemysłowych. Cambridge, Woodhead, 2005.
4. Subramanian, Muralisrinivasan Natamai. Wprowadzenie do mieszania polimerów. Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, Smithers Rapra Technology Ltd, 2014.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Struktura polilaktydowa” Autor: Polimerek - Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia
2. „Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer” Autor: Roland.chem - Praca własna (CC0) za pośrednictwem Commons Wikimedia