Διαφορά μεταξύ PLA και ABS

Κύρια διαφορά – PLA έναντι ABS

Το PLA και το ABS είναι δύο τύποι πολυμερούς υλικού. Επομένως, είναι μακρομόρια που αποτελούνται από πολλές επαναλαμβανόμενες μονάδες. Το PLA είναι πολυγαλακτικό οξύ . Το μονομερές που χρησιμοποιείται για τον σχηματισμό του PLA είναι το γαλακτικό οξύ. Το ABS είναι ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρόλιο . Είναι κατασκευασμένο από τρία μονομερή:ακρυλονιτρίλιο, βουταδιένιο και στυρόλιο. Αυτά τα πολυμερή υλικά χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές εφαρμογές ανάλογα με τις χημικές και φυσικές τους ιδιότητες. Μία από τις πιο κοινές εφαρμογές και των δύο αυτών ενώσεων είναι ως νήματα στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Η κύρια διαφορά μεταξύ του PLA και του ABS είναι ότι το PLA είναι ένα βιοαποικοδομήσιμο θερμοπλαστικό πολυμερές ενώ το ABS είναι ένα μη βιοαποικοδομήσιμο θερμοπλαστικό πολυμερές.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι το PLA
      – Ορισμός, παραγωγή και ιδιότητες
2. Τι είναι το ABS
      – Ορισμός, Γενικές Ιδιότητες και Χρήσεις
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ PLA και ABS
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:ABS, ακρυλονιτρίλιο, ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρόλιο, βουταδιένιο, γαλακτικό οξύ, PLA, πολυγαλακτικό οξύ, στυρόλιο, θερμοπλαστικό

Τι είναι το PLA

Το PLA είναι πολυγαλακτικό οξύ. Είναι ένας βιοδιασπώμενος θερμοπλαστικός πολυεστέρας. Είναι ένα αλειφατικό πολυμερές. Το PLA προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές όπως το άμυλο καλαμποκιού, οι ρίζες της μανιόκας, το ζαχαροκάλαμο κ.λπ. Το PLA είναι το πιο κοινό βιοπλαστικό που χρησιμοποιείται σήμερα λόγω της βιοδιασπασιμότητας και της βιοσυμβατότητάς του.

Η παλαιότερη μέθοδος παραγωγής PLA ήταν με πολυμερισμό συμπύκνωσης, ο οποίος δίνει προϊόντα χαμηλού μοριακού βάρους. Αλλά στις μέρες μας, ο πολυμερισμός με άνοιγμα δακτυλίου χρησιμοποιείται για την παραγωγή PLA υψηλού μοριακού βάρους.

Το μονομερές που χρησιμοποιείται για την παραγωγή του PLA είναι το γαλακτικό οξύ. Αυτό το μονομερές παράγεται από τη ζύμωση ή με χημικά μέσα. Ωστόσο, η ζύμωση είναι η πιο ευνοϊκή μέθοδος λόγω των λιγότερων περιορισμών. Η παραγωγή του PLA μπορεί να γίνει κυρίως με τρεις βασικούς τρόπους.

• Πολυμερισμός συμπύκνωσης
• Πολυσυμπύκνωση σε αζεοτροπικό διάλυμα
• Πολυμερισμός μέσω σχηματισμού λακτιδίου

Ο πολυμερισμός συμπύκνωσης περιλαμβάνει το σχηματισμό ενός εστέρα ο οποίος στη συνέχεια υφίσταται αντιδράσεις συμπύκνωσης. Αυτή η μέθοδος αφαιρεί μόρια νερού κατά τη διαδικασία πολυμερισμού. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος δεν είναι πολύ ευνοϊκή επειδή δεν μπορούμε να λάβουμε πολυμερές υλικό υψηλού μοριακού βάρους από αυτή τη μέθοδο. Η δεύτερη μέθοδος πολυσυμπύκνωσης σε αζεοτροπικό διάλυμα που είναι πιο πρακτική. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί διάφορους καταλύτες. Όμως ο πολυμερισμός μέσω του σχηματισμού λακτιδίου είναι η πιο αποτελεσματική μέθοδος για την παραγωγή PLA. Δίνει PLA υψηλού μοριακού βάρους. Το λακτίδιο είναι ένα κυκλικό διμερές που σχηματίζεται από μια αντίδραση συμπύκνωσης. Αυτή η μέθοδος παραγωγής PLA είναι επίσης γνωστή ως πολυμερισμός με άνοιγμα δακτυλίου επειδή το λακτίδιο είναι ένα κυκλικό μόριο.

Εικόνα 1:Λήψη PLA από Γαλακτικό Οξύ και Λακτίδιο

Το PLA μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία σε μορφές ινών και φιλμ. Η πιο κοινή εφαρμογή του PLA είναι ως νήματα που χρησιμοποιούνται στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Αυτά τα νημάτια είναι λιγότερο επιρρεπή σε συστροφή και έχουν μικρότερη ευκαμψία. Γενικά, αυτά τα νήματα είναι λιγότερο ανθεκτικά. Το σημείο τήξης είναι χαμηλότερο. Ωστόσο, το PLA είναι γενικά θερμικά ασταθές και εμφανίζει ταχεία απώλεια μοριακού βάρους όταν υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία. Αυτό συμβαίνει επειδή οι εστερικές συνδέσεις τείνουν να υποβαθμίζονται όταν παρέχεται θερμότητα. Αυτή η θερμική υποβάθμιση συμβαίνει σε χαμηλότερες θερμοκρασίες από το σημείο τήξης του PLA. Το PLA έχει καλή εμφάνιση, υψηλή μηχανική αντοχή και χαμηλή τοξικότητα. Η θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού του PLA είναι χαμηλή. Περιορίζει τη χρήση του PLA σε θερμικά επεξεργασμένα πακέτα.

Τι είναι το ABS

Το ABS είναι ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρόλιο. Είναι ένα άμορφο, θερμοπλαστικό πολυμερές. Αυτό το πολυμερές παράγεται από τρεις τύπους μονομερών:στυρόλιο, ακρυλονιτρίλιο και βουταδιένιο. Εδώ, το στυρόλιο και το ακρυλονιτρίλιο υποβάλλονται σε πολυμερισμό παρουσία πολυβουταδιενίου.

Το ακρυλονιτρίλιο είναι ένα συνθετικό μονομερές. Είναι κατασκευασμένο από προπυλένιο και αμμωνία. Το βουταδιένιο λαμβάνεται από τη διύλιση πετρελαίου ως υποπροϊόν. Το στυρένιο είναι επίσης ένα συνθετικό μονομερές. Επομένως, το ABS δεν είναι βιοπολυμερές. Είναι ένα αδιαφανές θερμοπλαστικό. Η μέθοδος παραγωγής του ABS είναι γνωστή ως διαδικασία γαλακτώματος . Το μίγμα των αντιδρώντων έχει τη μορφή γαλακτώματος. Οσυνεχής μαζικός πολυμερισμός είναι μια άλλη διαδικασία που τελικά θα σχηματίσει ABS.

Εικόνα 2:Μονομερή που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ABS

Δεδομένου ότι το ABS είναι ένα θερμοπλαστικό υλικό, μπορεί εύκολα να ανακυκλωθεί. Αυτό συμβαίνει επειδή μπορούν να θερμανθούν μέχρι το σημείο τήξεώς τους, να ψυχθούν και να ξαναθερμανθούν ξανά χωρίς σημαντική υποβάθμιση. Αυτό σημαίνει ότι η πιο κοινή μέθοδος παραγωγής ABS είναι η ανακύκλωση του προϋπάρχοντος υλικού ABS.

Μία από τις πιο κοινές εφαρμογές του ABS περιλαμβάνει τη χρήση νημάτων στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Η χρήση του ABS για το σκοπό αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα άρωμα πλαστικού που καίγεται κατά τη διαδικασία της εκτύπωσης. Αυτά τα νήματα είναι πιο επιρρεπή σε συστροφή. Είναι κάπως ευέλικτα σε σύγκριση με άλλους τύπους νημάτων που χρησιμοποιούνται στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Δεδομένου ότι είναι χημικά ανθεκτικά, το ABS είναι πιο ανθεκτικό.

Το ABS έχει υψηλότερο σημείο τήξης. Δεδομένου ότι είναι ένα άμορφο πολυμερές, το πραγματικό σημείο τήξης του δεν μπορεί να υπολογιστεί. Η θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού είναι περίπου 105C. Λόγω των ιδιοτήτων του ABS, χρησιμοποιείται σε εφαρμογές αυτοκινήτων, όπως καλύμματα τροχών, καθρέφτες και περίβλημα προβολέων.

Διαφορά μεταξύ PLA και ABS

Ορισμός

PLA: Το PLA είναι πολυγαλακτικό οξύ.

ABS: Το ABS είναι ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρόλιο.

Φύση

PLA: Το PLA είναι ένα αλειφατικό, θερμοπλαστικό πολυμερές.

ABS: Το ABS είναι ένα άμορφο, θερμοπλαστικό πολυμερές.

Μονομερή

PLA: Το PLA κατασκευάζεται από μονομερή γαλακτικού οξέος.

ABS: Το ABS είναι κατασκευασμένο από μονομερή ακρυλονιτριλίου, βουταδιενίου και στυρολίου.

Εμφάνιση στη φύση

PLA: Το PLA είναι ένα βιοδιασπώμενο πολυμερές.

ABS: Το ABS είναι ένα μη βιοαποικοδομήσιμο πολυμερές. Αλλά μπορεί να ανακυκλωθεί.

Πρώτες ύλες

PLA: Το PLA είναι ένα φυτικό υλικό.

ABS: Το ABS είναι ένα υλικό με βάση το πετρέλαιο.

Ανθεκτικότητα

PLA: Το PLA είναι συγκριτικά λιγότερο ανθεκτικό.

ABS: Το ABS είναι πιο ανθεκτικό.

Ευελιξία

PLA: Το PLA είναι λιγότερο ευέλικτο.

ABS: Το ABS είναι πιο ευέλικτο από το PLA.

Σημείο τήξης

PLA: Το PLA έχει χαμηλότερο σημείο τήξης.

ABS: Το ABS δεν έχει καθορισμένο σημείο τήξης λόγω της άμορφης δομής του.

Συμπέρασμα

Το PLA και το ABS είναι σημαντικά πολυμερή υλικά. Το PLA είναι πολυγαλακτικό οξύ. Το ABS είναι ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο στυρόλιο. Και τα δύο αυτά υλικά χρησιμοποιούνται συνήθως ως νήματα για τρισδιάστατη εκτύπωση. Υπάρχουν πολλές διαφορές μεταξύ PLA και ABS όταν λαμβάνονται υπόψη η χημική σύνθεση και οι ιδιότητες. Η κύρια διαφορά μεταξύ PLA και ABS είναι ότι το PLA είναι ένα βιοαποικοδομήσιμο θερμοπλαστικό πολυμερές ενώ το ABS είναι ένα μη βιοαποδομήσιμο θερμοπλαστικό πολυμερές.