Tất cả những gì bạn cần biết về nhựa ABS

Đồ chơi Lego sản xuất từ nhựa ABS

Nhựa ABS là gì?

Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) là một loại nhựa nhiệt dẻo màu đục và thuộc loại polymer vô định hình. “Nhiệt dẻo” (thermoplastic) – khác với “nhiệt rắn” (thermoset) – là thuật ngữ mô tả cách vật liệu phản ứng với nhiệt. Nhựa nhiệt dẻo sẽ trở nên lỏng (tức là xảy ra hiện tượng chuyển pha thủy tinh) ở một nhiệt độ nhất định (khoảng 105°C hoặc 221°F đối với nhựa ABS). Chúng có thể được nung nóng đến điểm nóng chảy, làm nguội, rồi nung lại nhiều lần mà không bị suy giảm đáng kể về đặc tính.

Thay vì bị cháy, nhựa nhiệt dẻo như ABS sẽ chảy lỏng, cho phép chúng dễ dàng được gia công bằng phương pháp ép phun và cũng có thể tái chế sau khi sử dụng. Ngược lại, nhựa nhiệt rắn (thermoset) chỉ có thể được gia nhiệt một lần duy nhất, thường là trong quá trình ép phun ban đầu. Lần gia nhiệt đầu tiên khiến vật liệu “đông cứng lại” (giống như keo epoxy hai thành phần), dẫn đến một biến đổi hóa học không thể đảo ngược. Nếu bạn cố gắng nung nóng nhựa nhiệt rắn lần thứ hai ở nhiệt độ cao, nó sẽ bị cháy. Chính đặc tính này khiến nhựa nhiệt rắn không thích hợp để tái chế.

ABS còn là một loại vật liệu vô định hình, nghĩa là nó không có cấu trúc tinh thể có trật tự như các chất rắn kết tinh. Điều này ảnh hưởng đến cách nhựa ABS truyền sáng, khả năng chịu va đập, và độ cứng của nó.

ABS được sản xuất như thế nào?

ABS thường được polymer hóa thông qua một quá trình gọi là nhũ tương hóa (emulsion polymerization) – tức là trộn nhiều thành phần lại với nhau, dù chúng vốn không dễ kết hợp thành một hợp chất đồng nhất. Sữa là một ví dụ quen thuộc của sản phẩm nhũ tương.

Ngoài ra, ABS còn có thể được tạo ra bằng một phương pháp khác – ít phổ biến hơn – gọi là polymer hóa khối liên tục (continuous mass polymerization). Tuy nhiên, trên toàn cầu, phương pháp phổ biến nhất để sản xuất ABS chính là quá trình nhũ tương hóa.

Điều quan trọng cần lưu ý là vì ABS là một loại nhựa nhiệt dẻo, nên nó có thể được tái chế dễ dàng, như đã đề cập trước đó. Điều này đồng nghĩa với việc một cách phổ biến để sản xuất nhựa ABS là tái chế từ nhựa ABS cũ (tức là tạo ABS từ chính ABS).

Để tìm hiểu thêm về các loại nhựa có thể tái chế – chẳng hạn như nhựa polypropylene – bạn có thể tham khảo thêm các bài viết trước của chúng tôi về đặc tính nhựa PP.

Tại sao nhựa ABS được sử dụng phổ biến đến vậy?

Phím vi tính làm từ nhựa ABS

Nhựa ABS có khả năng chống lại hóa chất ăn mòn và va đập vật lý rất tốt. Bên cạnh đó, vật liệu này dễ gia công và có nhiệt độ nóng chảy thấp, giúp quá trình ép phun hoặc in 3D (trên máy FDM) trở nên đơn giản và hiệu quả hơn.

ABS cũng có giá thành tương đối rẻ – hiện nay khoảng 1,50 USD mỗi pound, thường nằm trong khoảng giữa giá của nhựa Polypropylene (PP) và Polycarbonate (PC).

Tuy nhiên, do có nhiệt độ nóng chảy thấp, ABS không thích hợp để sử dụng trong các môi trường nhiệt độ cao. Dù vậy, với những đặc tính nổi bật kể trên, ABS được ứng dụng trong rất nhiều sản phẩm thuộc nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Nhựa ABS được dùng để làm gì?

Có vô số ứng dụng của nhựa ABS trong đời sống và công nghiệp. Một số sản phẩm phổ biến dễ nhận biết nhất bao gồm:

• Phím trên bàn phím máy tính

• Vỏ máy khoan và thiết bị cầm tay

• Mặt che ổ cắm điện trên tường (thường là hợp chất PC/ABS)

• Đồ chơi LEGO

ABS trong In 3D và Làm Bản Mẫu Sản Phẩm

Creative Mechanisms sử dụng công nghệ in 3D FDM (Fused Deposition Modeling) thay vì các công nghệ in khác như SLA, SLS hay SLM vì các bộ phận làm từ nhựa ABS luôn sẵn có và dễ tiếp cận. Máy in FDM của chúng tôi sử dụng nhựa ABS, điều này giúp đảm bảo quá trình chuyển đổi từ bản mẫu sản phẩm sang sản xuất hàng loạt không gặp trở ngại lớn về nguyên liệu.

ABS thường được chọn bởi vì nó là một lựa chọn cân bằng – đáp ứng tốt nhiều yêu cầu kỹ thuật khác nhau trong hàng loạt ứng dụng.

Tại sao ABS phù hợp để làm bản mẫu sản phẩm?

ABS rất dễ gia công, chà nhám, dán keo và sơn phủ. Đây là lý do vì sao nó là vật liệu lý tưởng để tạo bản mẫu, đặc biệt trong lĩnh vực bao bì CR (Child Resistant – chống trẻ em mở). ABS cũng dễ dàng đạt được bề mặt hoàn thiện có tính thẩm mỹ cao, đồng thời có thể nhuộm màu khá dễ – điều mà nhiều loại nhựa khác không làm được.

Vì vậy, ABS thường được dùng để làm vỏ bọc (enclosure/housing) cho các sản phẩm có bề mặt bóng hoặc hiệu ứng vân bề mặt khác nhau.

Nhựa ABS có độc hại không?

Nhựa ABS được xem là tương đối an toàn, vì không chứa chất gây ung thư (carcinogen) và không có tác dụng phụ đã biết đối với sức khỏe con người khi tiếp xúc thông thường.
Tuy nhiên, ABS thường không được dùng trong các ứng dụng cấy ghép y tế.

Đặc tính của nhựa ABS

ABS có độ bền cấu trúc rất cao, nên thường được sử dụng trong các sản phẩm như:

• Vỏ máy ảnh

• Vỏ bảo vệ thiết bị

• Bao bì cứng cáp

Nếu bạn đang tìm một loại nhựa giá rẻ, cứng, chắc và chịu va đập tốt, thì ABS là lựa chọn đáng cân nhắc.

Thông tin thuộc tính nhựa ABS

Ghi chú:

• Dữ liệu được đo trong điều kiện tiêu chuẩn (25 °C (77 °F), 100 kPa).