Razlika med PLA in ABS - Razlika Med

Razlika med PLA in ABS

Glavna razlika - PLA vs ABS

PLA in ABS sta dve vrsti polimernega materiala. Zato so to makromolekule, ki so sestavljene iz številnih ponavljajočih se enot. PLA je polilaktična kislina. Monomer, ki se uporablja za tvorbo PLA, je mlečna kislina. ABS je akrilonitril butadien stiren. Narejen je iz treh monomerov: akrilonitrila, butadiena in stirena. Ti polimerni materiali se uporabljajo v različnih aplikacijah glede na njihove kemijske in fizikalne lastnosti. Ena od najpogostejših aplikacij obeh spojin je kot filament v 3D tiskanju. Glavna razlika med PLA in ABS je ta PLA je biorazgradljiv termoplastični polimer, medtem ko je ABS nebiorazgradljiv termoplastični polimer.

Pokrita ključna območja

1. Kaj je PLA
      - Definicija, proizvodnja in lastnosti
2. Kaj je ABS
      - Opredelitev, splošne lastnosti in uporabe
3. Kakšna je razlika med PLA in ABS
      - Primerjava ključnih razlik

Ključni izrazi: ABS, akrilonitril, akrilonitril butadien stiren, butadien, mlečna kislina, PLA, polilaktična kislina, stiren, termoplastični


Kaj je PLA

PLA je polimlečna kislina. Je biorazgradljiv termoplastični poliester. Je alifatski polimer. PLA izvira iz obnovljivih virov, kot so koruzni škrob, korenine kasave, sladkornega trsa itd. PLA je najpogostejša bioplastika, ki se danes uporablja zaradi svoje biorazgradljivosti in biokompatibilnosti.

Najzgodnejši način proizvodnje PLA je bila kondenzacijska polimerizacija, ki daje izdelke z nizko molekulsko maso. Danes pa se polimerizacija z odprtjem obroča uporablja za proizvodnjo visoke molekulske mase PLA.

Monomer, uporabljen za proizvodnjo PLA, je mlečna kislina. Ta monomer nastane iz fermentacije ali s kemičnimi sredstvi. Vendar je fermentacija zaradi manj omejitev najugodnejša metoda. Proizvodnja PLA se lahko opravi predvsem na tri glavne načine.

  • Kondenzacijska polimerizacija
  • Polikondenzacija v azeotropni raztopini
  • Polimerizacija skozi tvorbo laktida

Kondenzacijska polimerizacija vključuje tvorbo estra, ki se nato kondenzira. Ta metoda med postopkom polimerizacije odstrani molekule vode. Vendar ta metoda ni zelo ugodna, ker iz te metode ne moremo pridobiti polimernega materiala z visoko molekulsko maso. Druga metoda je polikondenzacija v azeotropni raztopini, ki je bolj praktična. Ta metoda uporablja različne katalizatorje. Toda polimerizacija skozi tvorbo laktida je najučinkovitejša metoda za proizvodnjo PLA. Daje visoko molekulsko maso PLA. Laktid je ciklični dimer, ki nastane pri reakciji kondenzacije. Ta metoda proizvodnje PLA je znana tudi kot polimerizacija z odpiranjem obroča ker je laktid ciklična molekula.


Slika 1: Pridobivanje PLA iz mlečne kisline in laktida

PLA lahko predelamo v vlaknene oblike in filme. Najpogostejša uporaba PLA je kot filament, ki se uporablja pri 3D tiskanju. Ti filamenti so manj nagnjeni k zasuku in imajo manjšo prožnost. Na splošno so ti filamenti manj trpežni. Tališče je nižje. Vendar pa je PLA na splošno termično nestabilna in ima pri toplotni obdelavi hitro izgubo molekulske mase. To je zato, ker se estrske vezi ponavadi razgradijo, ko je zagotovljena toplota. Ta toplotna razgradnja se pojavi pri nižjih temperaturah kot tališče PLA. PLA ima dober videz, visoko mehansko trdnost in nizko toksičnost. Temperatura steklastega prehoda PLA je nizka. Omejuje uporabo PLA v termično obdelanih pakiranjih.

Kaj je ABS

ABS je akrilonitril butadien stiren. Je amorfni termoplastični polimer. Ta polimer se proizvaja iz treh vrst monomerov: stiren, akrilonitril in butadien. Stiren in akrilonitril sta izpostavljena polimerizaciji v prisotnosti polibutadiena.

Akrilonitril je sintetični monomer. Narejen je iz propilena in amoniaka. Butadien se pridobiva iz rafiniranja nafte kot stranski produkt. Stiren je tudi sintetični monomer. Zato ABS ni biopolimer. Je neprozoren termoplast. Metoda proizvodnje ABS je znana kot postopek emulzije. Mešanica reaktantov je v obliki emulzije. The kontinuirana polimerizacija je drug postopek, ki bo sčasoma oblikoval ABS.


Slika 2: Monomeri, uporabljeni v proizvodnji ABS

Ker je ABS termoplastičen material, ga je mogoče enostavno reciklirati. To je zato, ker se lahko segrejejo do tališča, ohladijo in ponovno segrejejo brez znatne razgradnje. To pomeni, da je najpogostejša metoda izdelave ABS z recikliranjem predhodno obstoječega ABS materiala.

Ena izmed najpogostejših aplikacij ABS vključuje uporabo filamentov pri 3D tiskanju. Uporaba ABS-a v ta namen povzroči gorečo plastično aromo med tiskanjem. Ti filamenti so bolj nagnjeni k zasukanju. V primerjavi z drugimi vrstami filamentov, ki se uporabljajo pri 3D tiskanju, so nekoliko prilagodljivi. Ker so kemično odporni, je ABS bolj trpežen.

ABS ima višje tališče. Ker je amorfni polimer, njegovega pravega tališča ni mogoče izračunati. Temperatura steklastega prehoda je približno 105oC. Zaradi lastnosti ABS se uporablja v avtomobilskih aplikacijah, kot so pokrovi koles, ogledalo in ohišje žarometov.

Razlika med PLA in ABS

Opredelitev

PLA: PLA je polimlečna kislina.

ABS: ABS je akrilonitril butadien stiren.

Narava

PLA: PLA je alifatski termoplastični polimer.

ABS: ABS je amorfni, termoplastični polimer.

Monomeri

PLA: PLA je narejen iz monomerov mlečne kisline.

ABS: ABS je narejen iz akrilonitrilnih, butadienskih in stirenskih monomerov.

Pojav v naravi

PLA: PLA je biorazgradljiv polimer.

ABS: ABS je biološko nerazgradljiv polimer. Lahko pa ga recikliramo.

Surovina

PLA: PLA je material na rastlinski osnovi.

ABS: ABS je material na osnovi nafte.

Trajnost

PLA: PLA je sorazmerno manj trajna.

ABS: ABS je bolj trpežen.

Prilagodljivost

PLA: PLA je manj prilagodljiv.

ABS: ABS je bolj prilagodljiv kot PLA.

Tališče

PLA: PLA ima nižjo točko taljenja.

ABS: ABS nima definirane talilne točke zaradi svoje amorfne strukture.

Zaključek

PLA in ABS sta pomembna polimerna materiala. PLA je polimlečna kislina. ABS je akrilonitril butadien stiren. Oba materiala se navadno uporabljata kot filamenti za 3D tiskanje. Obstajajo številne razlike med PLA in ABS, ko upoštevamo kemično sestavo in lastnosti. Glavna razlika med PLA in ABS je ta, da je PLA biorazgradljiv termoplastični polimer, medtem ko je ABS nebiorazgradljiv termoplastični polimer.

Reference:

1. Jamshidian, Majid, et al. “Poly-mlečna kislina: proizvodnja, uporaba, nanokompoziti in študije sproščanja.” Celovite ocene v živilski znanosti in varnosti hrane, Blackwell Publishing Inc, 26. avg. 2010,