Polycarbonat vs. ABS

In der vielfältigen Welt der Kunststoffe nehmen Polycarbonat (PC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) eine entscheidende Stellung ein.

Trotz vieler Gemeinsamkeiten gibt es deutliche Unterschiede in ihren spezifischen Eigenschaften und Anwendungen.Ziel dieses Artikels ist es, eine umfassende Perspektive zu bieten und die Eigenschaften, Verarbeitungsmethoden und Anwendungen beider Materialien zu analysieren.

Ziel ist es, Referenzinformationen für Spritzgusslieferanten bereitzustellen , die eine Entscheidung zwischen diesen beiden Materialien treffen.

Was ist Polycarbonat?

Polycarbonat (auf Englisch als PC abgekürzt) ist ein Polymer mit hohem Molekulargewicht, das Carbonatgruppen in seiner Molekülkette enthält und nach der in seiner Struktur vorhandenen -CO3-Gruppe benannt ist.

Es kann aus Bisphenol A und Phosgen (COCl2) synthetisiert werden. Die heute am häufigsten verwendete Methode ist das Schmelzumesterungsverfahren, bei dem Bisphenol A und Diphenylcarbonat Umesterungs- und Polykondensationsreaktionen durchlaufen.

Basierend auf der Struktur der Estergruppe kann sie in verschiedene Typen eingeteilt werden, z. B. aliphatisch, aromatisch und aliphatisch-aromatisch.

Aufgrund der geringeren mechanischen Eigenschaften aliphatischer und aliphatisch-aromatischer Polycarbonate ist ihr Einsatz in technischen Kunststoffen jedoch begrenzt.

Derzeit haben nur aromatische Polycarbonate die industrielle Produktion erreicht.Aufgrund der einzigartigen Struktur von Polycarbonat hat es sich zum am schnellsten wachsenden allgemeinen technischen Kunststoff unter den fünf größten technischen Kunststoffen entwickelt .

Was ist ABS?

ABS-Material ist ein Pfropfcopolymer aus drei Monomeren: Acrylnitril, 1,3-Butadien und Styrol.

Seine Summenformel kann als (C8H8·C4H6·C3H3N)x geschrieben werden, in Wirklichkeit handelt es sich jedoch häufig um eine Mischung aus einem butadienhaltigen Pfropfcopolymer und einem Acrylnitril-Styrol-Copolymer.

ABS ist normalerweise ein hellgelbes oder cremefarbenes, körniges, nichtkristallines Harz und ist derzeit das am häufigsten hergestellte und am weitesten verbreitete Polymer.

Die drei Polymere werden in einem bestimmten Verhältnis gemischt und unter Zugabe von organischen Lösungsmitteln und Weichmachern schließlich zum ABS-Material verarbeitet.Diese gemischte Zusammensetzung sorgt dafür, dass ABS-Material die Vorteile verschiedener Polymere vereint, wie etwa die Schlagfestigkeit von Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer, die Steifigkeit von Polypropylen und die Hitzebeständigkeit von Polystyrol.

Polycarbonat vs. ABS: Physikalische Eigenschaften

Beim Vergleich von PC und ABS ist es wichtig, ihre physikalischen Eigenschaften zu betrachten, um ihre jeweiligen Eigenschaften zu verstehen.

Hier ist ein Vergleich der wichtigsten physikalischen Eigenschaften von PC und ABS:

Im Vergleich zu ABS zeichnet sich Polycarbonat durch eine höhere Zugfestigkeit, höhere Elastizität und verbesserte thermische Stabilität aus.

Allerdings ist der Schmelzindex von ABS höher als der von PC, was zu einer stärkeren Fließfähigkeit beim Schmelzen führt und es somit für die Verarbeitung in Fertigungsanwendungen geeigneter macht.

Polycarbonat vs. ABS: Vor- und Nachteile

Das Harz mit hohem Molekulargewicht aus Polycarbonat (PC) weist eine hohe Zähigkeit auf und weist eine Kragarmkerbschlagzähigkeit von 600–900 J/m auf.Im Vergleich zu Polymethylmethacrylat (PMMA) mit ähnlichen Eigenschaften bietet PC eine bessere Schlagfestigkeit, einen höheren Brechungsindex und eine überlegene Verarbeitungsleistung und verfügt über eine Flammhemmung der Klasse UL94 V-2, ohne dass Kunststoffzusätze erforderlich sind .

Der Hauptnachteil von PC ist jedoch seine begrenzte Hydrolysestabilität, wodurch es für Produkte, die wiederholt Hochdruckdampf ausgesetzt sind, ungeeignet ist.

Es ist kerbempfindlich, weist eine geringe Kratzfestigkeit auf und neigt bei längerer Einwirkung von ultraviolettem Licht zur Vergilbung.

Andererseits ist ABS aufgrund seines niedrigeren Schmelzpunkts und seiner höheren Fließfähigkeit einfacher zu verarbeiten als PC und eignet sich daher für komplexe Formen und Größen.

ABS hat eine glatte Oberfläche und lässt sich leicht lackieren, was es ideal für Konsumgüter macht, bei denen das Aussehen wichtig ist.

Darüber hinaus sind ABS-Materialien beständig gegen eine Reihe chemischer Korrosion, einschließlich Laugen, Säuren und Salze.

ABS ist im Allgemeinen günstiger als PC-Kunststoff und eine preisgünstigere Option für verschiedene Anwendungen.

Und es eignet sich für Oberflächenbehandlungen (z. B. Metallbeschichtung), was es zum am häufigsten verwendeten Material für Spritzguss- und 3D-Druckdienste macht .

Das Vorhandensein instabiler, leicht oxidierbarer Doppelbindungen, die bei der Polymerisation von Butadien in ABS entstehen, führt jedoch dazu, dass die Witterungsbeständigkeit und Schlagzähigkeit von ABS schlechter ist als die von PC, was die Verwendung als eigenständiges Material einschränkt.

Polycarbonat vs. ABS: Anwendungen

Als zwei beliebte Spritzgussmaterialien überschneiden sich Polycarbonat (PC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) in mehreren Anwendungsbereichen.

Trotz ihrer Leistungsunterschiede sind diese Materialien aufgrund ihrer Vielseitigkeit für eine Vielzahl von Produkten und Anwendungen geeignet.

Hier sind einige häufige Bereiche, in denen PC und ABS beim Spritzgießen verwendet werden:

Gängige PC-Beispiele:

Optische Anwendungen : Durch die hohe Transparenz eignet sich PC ideal für Brillengläser, CDs/DVDs, optische Linsen und Lampenschirme.

Verpackung : PC-Spritzgussflaschen (Behälter) sind transparent, leicht, stoßfest, halten bestimmten hohen Temperaturen und korrosiven Lösungen stand und eignen sich daher für recycelbare Flaschen (Behälter).

Geräteteile : PC wird für gering belastete Teile in Haushaltsgeräten wie Motoren, Staubsaugern, Haartrocknern, Kaffeemaschinen, Toastern und Griffen von Elektrowerkzeugen verwendet.

Gängige ABS-Beispiele:

Kinderprodukte : Spritzgegossenes ABS , bekannt für seine leuchtenden Farben und Haltbarkeit, ist ein Hauptmaterial für viele Kinderspielzeuge und Legosteine.

Rohrverbindungsstücke : ABS-Rohre, die für ihre chemische Beständigkeit und Haltbarkeit bekannt sind, werden in Abwasser- und Entwässerungssystemen verwendet.

3D-Druck : ABS ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien im 3D-Druck und eignet sich zum Drucken verschiedener Modelle und Komponenten.

Mischung aus Polycarbonat und ABS

Aufgrund der deutlichen Vorteile und Einschränkungen von Polycarbonat-Kunststoff und Acrylnitril-Butadien-Styrol werden diese Materialien zu PC-ABS-Material gemischt, wodurch einige Nachteile überwunden werden.

PC/ABS besteht eigentlich aus PC, Styrol-Acrylnitril (SAN) und gepfropftem Gummi.

Bei einem Überschuss an PC umhüllt es das SAN, das wiederum den gepfropften Gummi umgibt.

Dies bedeutet, dass die PC-Phase und die gepfropfte Kautschukphase durch die SAN-Phase getrennt sind, wodurch eine komplexe Kautschukphasenstruktur entsteht.

Die PC/ABS-Legierung vereint die hervorragenden Eigenschaften beider Polymere und verbessert so bestimmte Mängel von PC und ABS.

Im Vergleich zu reinem PC bietet die PC/ABS-Legierung eine bessere Fließfähigkeit und Verarbeitungsfähigkeit und ist weniger empfindlich gegenüber Produktspannungen.

Im Vergleich zu reinem ABS verbessert die PC/ABS-Legierung die mechanische Festigkeit, Hitzebeständigkeit und Flammschutzeigenschaften deutlich.

Daher wird es häufig bei der Herstellung von Automobilinnenräumen, Kommunikationsgeräten, elektronischen Geräten und Beleuchtungsgeräten verwendet.

Weitere Informationen zu PC/ABS vs. ABS finden Sie hier.

Abschluss

Aus den oben genannten Inhalten haben wir ein Verständnis für die Materialeigenschaften, Vor- und Nachteile von Polycarbonat und ABS sowie deren verschiedene Anwendungen gewonnen. Für weitere Informationen zu Polycarbonat und ABS wenden Sie sich bitte an Be-Cu.com.

Be-Cu.com bietet einen Spritzgussservice aus einer Hand vom Produktdesign bis zur eigentlichen Produktion.