< PreviousBinder Jetting (BJ) Proces selektywnego nanoszenia płynnego spoiwa na war- stwy proszku (metalowego, ceramicznego lub piaskowego). Gotowe modele wymagają dodatkowego spiekania (metale, ceramika) lub impregnacji żywicą (modele piaskowe). Tech- nologia pozwala szybko drukować duże obiekty, np. formy odlewnicze i modele architektoniczne. Drop on Demand (DOD) Technologia precyzyjnego dozowania kropli materiału (naj- częściej wosku lub fotopolimeru) warstwa po warstwie. Korzysta z dwóch dysz: jednej do nanoszenia materiału budulcowego i drugiej do materiału podporowego (zwykle wosku). Stosowana głównie do druku precyzyjnych modeli odlewniczych w jubilerstwie i stomatologii. ILaminowanie materiałów LOM (Laminated Object Manufacturing) LOM to metoda warstwowego laminowania materiałów, w której kolejne arkusze papieru, tworzyw sztucznych lub metalu są klejone i wycinane warstwa po warstwie. Proces ten pozwala na szybkie tworzenie dużych modeli bez ko- nieczności stosowania struktur podporowych, ponieważ nadmiar materiału pełni funkcję podparcia. IPodsumowanie Przykłady zastosowania zaawansowanych technologii dru- ku 3D wymownie pokazują różnorodność i wszechstron- ność tego typu rozwiązań w dzisiejszym przemyśle. W lotnictwie i kosmonautyce druk 3D pozwala na wy- twarzanie elementów turbin silników lotniczych z tytanu metodami SLM lub DMLS. General Electric Aviation jest przykładem firmy, która wykorzystuje te technologie do produkowania komponentów o minimalnej masie i wy- jątkowej wytrzymałości, znacząco zwiększając efektyw- ność silników. W medycynie oraz stomatologii technologie addytywne, takie jak SLM, DMLS czy EBM, stosowane są do tworzenia indywidualnych implantów tytanowych. Natomiast techno- logie SLA oraz PolyJet umożliwiają druk precyzyjnych mo- deli chirurgicznych oraz protetycznych, dopasowanych do potrzeb konkretnego pacjenta. W przemyśle motoryzacyjnym technologie SLM, DMLS, SLS oraz MJF znajdują zastosowanie w produkcji lekkich, złożonych elementów o wysokiej wytrzymałości. W samo- chodach wyścigowych drukowane są komponenty metalo- we, takie jak kanały chłodzące, elementy układu zawiesze- nia czy optymalizowane konstrukcyjnie części mechaniczne, zapewniające poprawę osiągów pojazdów. W jubilerstwie druk 3D jest powszechnie wykorzystywa- ny do precyzyjnego tworzenia wzorców metodami MJ lub DOD. Modele te są następnie wykorzystywane w odlewa- niu biżuterii, co pozwala na produkcję bardzo szczegóło- wych i wyrafinowanych wyrobów. Produkcja narzędzi oraz form wtryskowych coraz częściej odbywa się za pomocą technologii SLM oraz DMLS. Dzięki nim możliwe jest wykonanie form i wkładek narzędziowych z zaawansowanymi, konformalnymi kanałami chłodzący- mi. Pozwala to znacząco skrócić czas cyklu produkcyjnego, zwiększyć jakość wyprasek oraz obniżyć koszty produkcji. W prototypowaniu i modelarstwie technologie SLA, SLS oraz PolyJet oferują możliwość szybkiego tworzenia funk- cjonalnych prototypów o doskonałej jakości powierzchni oraz bardzo wysokim odwzorowaniu detali. Pozwala to na szybszą weryfikację projektów i przyspieszenie proce- sów wdrożeniowych. Te przykłady pokazują, jak zaawansowane technologie druku 3D przyczyniają się do optymalizacji konstrukcji, ma- teriałów oraz procesów produkcyjnych w wielu gałęziach przemysłu, tworząc zupełnie nowe możliwości. • 30 maja 2024 r., w ramach projektu Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) „Metal 3D Printer”, powstał pierwszy metalowy wydruk 3D wykonany w prze- strzeni kosmicznej – niewielki element ze stali nie- rdzewnej w kształcie litery „S”. Technologia ta umożli- wi przyszłym załogom misji kosmicznych samodzielne drukowanie elementów metalowych potrzebnych do napraw i konserwacji sprzętu, zwiększając ich auto- nomię oraz bezpieczeństwo. fot. NASA Plast Echo30Tonacja rynkuPOLSKI PRODUKT dla liderów przetwórstwa na zaawansowanych rynkach SPOTKAJMY SIĘ NA TARGACH PLASTPOL 2025 XXIX Międzynarodowe Targi Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych i Gumy PLASTPOL GRYFILEN.COM Ekstruzja i termoformowanie Formowanie wtryskoweEkstruzja włókien i taśm Ekstruzja folii BOPPEkstruzja płyt, profili i rur Tworzywa techniczne: ABS i SAN Termin „tworzywa techniczne” odnosi się do tworzyw termoplastycznych lub konstrukcyj- nych, których właściwości wykraczają poza właściwości standardowych tworzyw takich jak PE, PP, PS, PVC i PET. Są nieco droższe, ale mają lepsze parametry techniczne i są produkowa- ne w mniejszych ilościach. Krótko mówiąc, te tworzywa sztuczne są używane do produktów technicznych o specjalnych zastosowaniach. Głównie dzięki korzystnemu stosunkowi wagi do wytrzymałości i możliwości dostosowania właściwości, ta grupa tworzyw jest coraz czę- ściej stosowana jako zamiennik innych materia- łów – zwłaszcza metalu. Ich mieszanie z innymi tworzywami otwiera wiele dodatkowych moż- liwości, m.in. poprawia właściwości takie jak odporność na ciepło czy trwałość kolorów. Po- nieważ branża chemiczna jest jednym z moto- rów rozwoju gospodarczego, tworzy nowe roz- wiązania technologiczne i tym samym wspiera rozwój innych sektorów. ABS (akrylonitryl/butadien/styren) oraz SAN (styren/akrylonitryl) należą do kopolimerów styrenu, które stanowią liczną grupę tworzyw i są w tej grupie najważniejsze. Ogólne zużycie Marta Lenartowicz-Klik Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników Kopolimer akrylonitrylo-butadienowo-styrenowy (ABS) jest najbardziej popularnym i najszerzej stosowanym tworzywem konstrukcyjnym na świecie. Z kolei SAN to kopolimer styrenu i akryloni- trylu otrzymywany przez polimeryzację suspensyjną lub emulsyjną. Obydwa tworzywa posiadają szereg wyjątkowych właściwości, dzięki którym są na szeroką skalę stosowane w przemyśle jako tworzywa techniczne Plast Echo32Tonacja rynkutych tworzyw stopniowo wzrasta i tendencje te zostaną utrzymane w kluczowych branżach. Swoje miejsce na ryn- ku znalazły także blendy kopolimerów styrenu z innymi ter- moplastami, spośród których najbardziej znane są blendy ABS z poliwęglanem i poliamidem. Głównymi odbiorcami tej grupy kopolimerów styrenu są: przemysł motoryzacyjny i transportowy, przemysł elektroniczny i elektryczny, a tak- że informatyka. Ponadto kopolimery te są wykorzystywa- ne do wytwarzania artykułów gospodarstwa domowego i zabawek. Wyroby z kopolimerów styrenu charakteryzują się dosko- nałą jakością powierzchni, wysoką stabilnością wymiarów i stałymi parametrami mechanicznymi, prawie nieulegają- cymi zmianie aż do temperatury mięknienia. Kopolimery styrenu są przetwarzane konwencjonalnymi metodami, takimi jak wytłaczanie, wtryskiwanie i wytłaczanie z roz- dmuchiwaniem. Są one szczególnie przydatne w technikach wytwarzania wyrobów o cienkich ściankach, wtryskiwania wieloskładnikowego i współwytłaczania. ABS jest terpoli- merem akrylonitrylu-butadienu-styrenu, a SAN jest bipo- limerem akrylonitrylu-styrenu. Każdy z trzech składników posiada pewne funkcje. Właściwości tych tworzyw mają charakter pośredni pomiędzy podstawowymi tworzywami termoplastycznymi, a tworzywami o doskonałych właści- wościach wytrzymałościowych. Akrylonitryl zapewnia od- porność chemiczną i twardość, butadien przyczynia się do wytrzymałości i odporności na uderzenia; styren zapewnia połysk i przetwarzalność. Łącząc powyższe cechy, ABS jest obecnie najpopularniejszym i najbardziej ekonomicznym tworzywem sztucznym. IKopolimer ABS Kopolimer akrylonitrylo-butadienowo-styrenowy (ABS) jest najbardziej popularnym i najszerzej stosowanym tworzy- wem konstrukcyjnym na świecie. Jest amorficznym polime- rem otrzymywanym na drodze polimeryzacji emulsyjnej lub polimeryzacji w masie akrylonitrylu ze styrenem w obec- ności polibutadienu. Dzięki trzem różnym monomerom, ABS wykazuje odporność chemiczną i stabilność termiczną (właściwości te zawdzięcza obecności akrylonitrylu), dobrą odporność na uderzenie, również w niskich temperaturach (butadien), sztywność i dobre przetwórstwo (styren). Zmie- niając proporcje poszczególnych składników tworzywa ABS oraz dodając modyfikatory, producenci tworzą zróżnicowa- ne gatunki o określonych właściwościach. Tworzywo ABS można stosować w zakresie temperatury od -20°C do +80°C. Jest odporne na działanie wodnych roztworów kwasów, zasad, stężonego kwasu chlorowodo- rowego i fosforowego, alkoholi oraz olejów zwierzęcych, roślinnych i mineralnych. ABS nie jest odporny na działa- nie stężonych kwasów: siarkowego i azotowego. Kopolimer ten rozpuszcza się w estrach, ketonach, acetonie i chlorku etylenu. Przetwórstwo tworzywa ABS obejmuje procesy formowania wtryskowego i wytłaczania. ABS szeroko wy- korzystywany jest w wielu gałęziach przemysłu; wśród za- stosowań wymienić należy: wewnętrzne panele drzwiowe, słupki, elementy foteli, kratki wlotu powietrza, deski roz- dzielcze, zabawki (np. klocki Lego), telefony, kaski ochron- ne, obudowy urządzeń kuchennych i odkurzaczy, panele sterowania sprzętu AGD, brodziki łazienkowe, dachy do ciągników, obrzeża meblowe, wnętrza lodówek. ABS jest jednym z najpopularniejszych materiałów do dru- ku 3D w technologii FDM (Fused Deposition Modeling). Cechuje się kruchością, ale jednocześnie jest twardy i łatwy w obróbce. Nadaje się również do szlifowania i polerowa- nia poprzez szczotkowanie (można także zastosować kąpiel w oparach acetonu). Niewielką wadę stanowi skłonność do topnienia w momencie, w którym temperatura podczas drukowania ulega wahaniom. Na rynku dostępnych jest wiele generacji tego kopolimeru i ciągle tworzą się nowe jego odmiany. W przemyśle moto- ryzacyjnym pewne gatunki ABS łączą w sobie termoodpor- ność wraz z bardzo niską emisją i wysoką płynnością, ofe- rując dobre właściwości mechaniczne, wysoką odporność i doskonałą zdolność do lakierowania. Ten produkt spełnia surowe wymagania przemysłu motoryzacyjnego i nadaje się do zastosowań wewnętrznych i zewnętrznych. ABS w pewnych układach sprawdza się także jako powło- ka galwaniczna odporna na wysoką temperaturę. Nawet po uszkodzeniu powłoki galwanicznej nie powstają ogniwa elektrochemiczne pomiędzy powłoką a podłożem. Wyroby z ABS po pokryciu galwanicznym charakteryzują się lepszy- mi walorami dekoracyjnymi i użytkowymi, wyższą odporno- ścią mechaniczną i cieplną, wyższą odpornością korozyjną od wyrobów z metalu i niższą pracochłonnością wykonania. Wszystkie te gatunki mają specjalne receptury materiałowe spełniające wymagania procesu galwanizacji, zapewniając wysoką jakość powierzchni klasy A. Materiał ma kilka in- nych zalet w stosunku do pozostałych gatunków na rynku zdolnych do platerowania i odpornych na wysoką tempera- turę, takich jak zgodność z wymogami niskiej emisji spalin samochodowych. Istnieje także gama rozwiązań z obszaru tworzyw sztucznych przeznaczonych do produkcji narzędzi medycznych. Tworzywo to wyróżnia się cennymi właściwościami taki- mi jak: duża sztywność i udarność z karbem, bardzo dobre właściwości powierzchni uformowanych wyrobów oraz odporność na korozję naprężeniową. Istnieje wiele metod produkcji kopolimeru ABS, jednak największe znaczenie praktyczne mają dwie: •mieszanie mechaniczne polibutadienu (lub kopolimeru butadien-styren) z kopolimerem SAN przy jednocze- 33Plast Echo Marzec-Kwiecień 2025snym szczepieniu kopolimeru styren-akrylonitryl jako matrycy polimerowej; •proces dwuetapowy: polimeryzacja butadienu i jedno- czesna kopolimeryzacja. W wyniku polimeryzacji trzech różnych monomerów po- wstaje terpolimer z dwiema fazami: fazę ciągłą tworzy kopolimer styren – akrylonitryl (SAN), natomiast fazę roz- proszoną stanowi kauczuk polibutadienowy. Dostępne są tworzywa o różnych charakterystykach, w zakresie od średniej do wysokiej udarności, od niskiego do wysokie- go połysku powierzchni i o różnej temperaturze ugięcia pod obciążeniem. Najważniejsze właściwości ABS: •gęstość: 1,02–1,2 g/cm 3 •chłonność wody: 0,05–1,8% •skurcz prasowniczy: 0,0061–0,042 cm/cm •twardość, Shore D: 100 •wytrzymałość na rozciąganie: 29,8–65 MPa •wydłużenie względne przy zerwaniu: 2–110% •wydłużenie na granicy plastyczności: 1,7–6% •moduł sprężystości przy rozciąganiu: 1793–3199 MPa •wytrzymałość przy zginaniu: 47,8–106,9 MPa •wytrzymałość przy ściskaniu: 52,4–86,2 MPa •udarność bez karbu: bez złamania •udarność z karbem: 10 kJ/m 2 •udarność z karbem w temp. -40°C: 4 kJ/m 2 •temperatura zeszklenia: 87–149°C. Podczas przetwórstwa ABS należy pamiętać, że tworzywo to jest bardziej higroskopijne niż polistyren, dlatego nale- ży je przed przetwórstwem wysuszyć. Zaleca się suszenie w temperaturze 80–90°C przez co najmniej 2 godziny. Za- wartość wilgoci w materiale musi wynosić poniżej 0,1%. Za- lecane temperatury przetwórstwa to 200–280°C, tempera- tura topnienia wynosi 230°C. Temperatura formy wpływa na połysk powierzchni wypraski: niższa temperatura formy zapewni niższy połysk powierzchni wypraski. Blendy ABS + PA Szerokie zastosowanie mają też mieszanki (blendy) ABS z poliwęglanami, które odznaczają się wyższą temperaturą ugięcia pod obciążeniem (95–125°C). Blendy te wykazują ponadto dobrą wytrzymałość na uderzenie w niskiej tempe- raturze, są uznawane za materiały samogasnące i o obniżo- nej palności. Blenda PC/ABS zapewnia unikalne połączenie dobrego przetwórstwa ABS z doskonałymi właściwościami mechanicznymi, udarnością i odpornością termiczną PC. Mieszanki te są idealnie przystosowane do produkcji wyro- bów przeznaczonych do funkcjonowania w szerokim zakre- sie temperatury. Optymalne właściwości blendy PC/ABS uzyskuje się poprzez odpowiedni stosunek zawartości obu polimerów, odpowiednią masę cząsteczkową poliwęglanu oraz dodatków modyfikujących. Wzajemna proporcja PC i ABS wpływa głównie na wytrzymałość termiczną gotowe- go produktu. PC/ABS wykazuje efekt synergiczny działania połączonych składników, dzięki czemu udarność mieszanki w niskich temperaturach przewyższa wartości osiągane od- dzielnie przez poliwęglan i ABS. Blendy PC/ABS stosuje się głównie w przemyśle motory- zacyjnym – produkuje się z nich deski rozdzielcze, konsole, schowki podręczne, słupki nadwozia, fotele (formowanie z rozdmuchem), ochraniacze koła – i w przemyśle elektro- nicznym, do obramowań ekranów TV, obudów ekranów w laptopach, przenośnych urządzeń multimedialnych, pa- neli LCD, klawiatur, adapterów i ładowarek, obudów telefo- nów komórkowych. Płyty ABS + PMMA, +ASA, +TPU Na bazie ABS i z udziałem innych tworzyw poprzez współ- wytłaczanie produkuje się m.in. płyty dwuwarstwowe ABS/ PMMA (ABS – przeciętnie ok. 90% grubości płyty, z po- limetakrylanem metylu PMMA – ok. 10% grubości płyty). Podstawową zaletą takiej płyty jest odporność powierzch- ni pokrytej PMMA na wpływ czynników atmosferycznych, Plast Echo34Tonacja rynkuw szczególności na promieniowanie UV. Płyty są wykorzy- stywane jako materiał na elementy zewnętrzne w budowie pojazdów; wykonuje się z nich elementy karoserii, bagaż- niki samochodowe, przyczepy campingowe, obudowy ma- szyn i urządzeń pracujących na zewnątrz (agregaty, kosiar- ki, kolektory słoneczne itp.). Branża stolarska wykorzystuje ten materiał przy produkcji drzwi zewnętrznych jako dobrą alternatywę dla okładzin z płyt PVC, ze względu na wyż- szą odporność na UV oraz lepszą termoformowalność płyt ABS/PMMA. Płyty z tych tworzyw wykorzystywane są również na obudowy sprzętu sportowego (np. kajaki oraz inny sprzęt pływający) i kosmetycznego (solaria). Płyta ABS/ASA jest płytą dwuwarstwową, powstałą w dro- dze koekstruzji ABS z ASA i charakteryzującą się, podobnie jak ABS/PMMA, odpornością na wpływ czynników atmos- ferycznych i promieniowania UV, ale oferującą lepsze wła- ściwości mechaniczne powierzchni zewnętrznej. Obszar zastosowań ABS/ASA jest podobny do ABS/PMMA. Lep- sze właściwości mechaniczne ASA kwalifikują ten materiał na elementy bardziej narażone na urazy mechaniczne i pra- cujące w niskich temperaturach. Produkty współwytłaczania ABS/TPU oraz TPU/ABS/ TPU – są płytami odpowiednio dwu- lub trójwarstwowymi otrzymanymi poprzez koekstruzję ABS z termoplastycz- nymi poliuretanami (TPU), alifatycznymi i aromatycznymi na bazie poliestrów lub polieterów. Tak zróżnicowane meto- dy otrzymywania TPU dają w efekcie końcowym tworzywo o wielu bardzo zróżnicowanych właściwościach. Płyty ABS koekstrudowane z TPU wyróżnia bardzo dobra odporność na zużycie cierne i zarysowania, własności antypoślizgowe oraz tłumienie hałasu, przyjemna w dotyku powierzchnia, tzw. SoftTouch (przy zastosowaniu TPU o mniejszej twardo- ści). Wyroby z ABS/TPU znalazły największe zastosowanie w branży motoryzacyjnej, produkuje się z niego elementy wyposażenia wnętrz pojazdów samochodowych oraz wyło- żenie przestrzeni bagażowej. Dzięki odporności chemicznej i mechanicznej stosowany jest do produkcji palet transpor- towych oraz skrzynek i walizek narzędziowych. IKopolimer SAN SAN jest kopolimerem styrenu i akrylonitrylu otrzymywa- nym przez polimeryzację suspensyjną lub emulsyjną. Za- wartość akrylonitrylu w tym tworzywie waha się zazwyczaj w granicach 20–30%, co powoduje polepszenie właści- wości fizycznych i chemicznych tworzywa w porównaniu z homopolimerem polistyrenu. Wykazuje natomiast niższą od ABS udarność, gdyż nie zawiera kauczuku. Pozostałe 35Plast Echo Marzec-Kwiecień 2025parametry wytrzymałościowe są podobne do ABS ogólne- go stosowania. SAN wykazuje odporność na szeroki zakres chemikaliów, w tym kwasy, zasady, oleje i rozpuszczalniki. Ta odporność chemiczna pozwala mu pozostać stabilnym i nienaruszonym przy narażeniu na substancje żrące, dzięki czemu nadaje się do zastosowań w trudnych lub korozyj- nych środowiskach. SAN przeważnie zastępuje polisty- ren ogólnego zastosowania w aplikacjach wymagających podwyższonej odporności chemicznej oraz nieco wyższej odporności termicznej. Jest on odporny na alifatyczne wę- glowodory, kwasy nieutleniające, zasady, alkohole, oleje ro- ślinne oraz detergenty. Kopolimer SAN jest tworzywem o wysokiej przezroczy- stości i dlatego stosuje się go do wytwarzania artykułów gospodarstwa domowego (np. dozowników detergentów, naczyń i innych pojemników, w tym także próżniowych, jak i akcesoriów łazienkowych). Ponadto, SAN używa się do produkcji wyrobów przeznaczonych do wykorzystania w medycynie i w opakowaniach kosmetyków. Kopolimer ten jest natomiast twardszy niż ABS (przez to trudniejszy do zarysowania), łatwiejszy w przetwórstwie i dużo tańszy od PMMA. W porównaniu z polistyrenem niskoudarowym wykazuje lepszą odporność chemiczną na działanie węglo- wodorów alifatycznych i aromatycznych, estrów i kwasów organicznych. SAN charakteryzuje się odpornością che- miczną, dużą sztywnością i wysoką twardością powierzch- niową. Jest on tworzywem o dużej przezroczystości, a wy- twarzane z niego elementy cechuje lekki połysk. Ponadto odporność na zarysowania czyni go materiałem odpowied- nim do produkcji stojaków produktowych i artykułów ko- smetycznych. Ma naturalnie lekko żółte zabarwienie, ale dostępny jest również w odcieniu błękitnym. Ponieważ standardowa odmiana SAN nie jest przystosowana do aplikacji zewnętrznych, opracowano też warianty odporne na działanie promieniowania UV. Tworzywo to może być przetwarzane metodą wtrysku, wy- tłaczania i prasowania. Wykazuje doskonałą stabilność wy- miarową, co oznacza, że podczas procesu formowania ule- ga minimalnemu skurczowi. Ta właściwość zapewnia spójne wymiary produktu i pozwala na ścisłe tolerancje, przyczy- niając się do dokładności i precyzji wytwarzanych kompo- nentów. SAN znajduje zastosowanie w różnych branżach ze względu na swoje unikalne połączenie właściwości. Jest szeroko wykorzystywany w przemyśle dóbr konsumpcyj- nych do wielu produktów. Używa się go do produkcji na- czyń kuchennych, artykułów gospodarstwa domowego, pojemników na kosmetyki i zabawek. Jego przejrzystość, trwałość i atrakcyjna estetyka sprawiają, że jest popular- nym wyborem do tych zastosowań. SAN stosuje się także w przemyśle motoryzacyjnym do ele- mentów wewnętrznych i wykończeniowych. Jest używany do produkcji paneli instrumentów, klamek drzwi, elemen- tów deski rozdzielczej i innych elementów wyposażenia wnętrza. Jego wysoka wytrzymałość na uderzenia i stabil- ność wymiarowa sprawiają, że nadaje się do tych wymaga- jących zastosowań. SAN wykorzystuje się też w sektorze elektronicznym i elektrycznym. Jest używany do produkcji złączy, przełączników i obudów urządzeń elektronicznych i sprzętów AGD. Właściwości izolacji elektrycznej tworzy- wa sztucznego SAN w połączeniu z jego innymi cechami sprawiają, że jest to niezawodny materiał do elementów elektronicznych. Ponadto tworzywo to jest stosowane w przemyśle opako- waniowym: m.in. w produkcji przezroczystych pojemników, butelek i opakowań blistrowych. Przejrzystość i odporność chemiczna zapewniają ochronę i widoczność zapakowa- nych towarów. Co więcej, SAN jest również wykorzysty- wany w produkcji artykułów piśmiennych i biurowych. Po- wszechnie używa się go do korpusów długopisów, linijek, pojemników do przechowywania i innych akcesoriów. Korpus jednorazowych zapalniczek jest często wykonany z SAN, ponieważ pozwala użytkownikom zobaczyć poziom paliwa wewnątrz zapalniczki. Ponadto materiał zapewnia dobrą wytrzymałość mechaniczną i trwałość, dzięki czemu zapalniczka może wytrzymać wymagania regularnego użyt- kowania. SAN jest też wykorzystywany w przemyśle me- dycznym i opieki zdrowotnej do różnych zastosowań. Jest powszechnie używany w produkcji urządzeń medycznych, sprzętu laboratoryjnego i opakowań farmaceutycznych. Do najważniejszych właściwości SAN zalicza się: •gęstość: 1,08 g/cm 3 •MFR: 0,7 g/10 min. •wytrzymałość na rozciąganie: 75 MPa •wydłużenie przy zerwaniu: 5% •moduł sprężystości: 3600 MPa •temperatura zeszklenia: 106°C •rezystywność skrośna: 10 16 Ω•m •rezystywność powierzchniowa: 10 14 Ω •chłonność wody po 96 h: 0,2%. ICiekawostki i nowości Żywice ECO ABS zostały wprowadzone na rynek w 2024r. i są przeznaczone dla branży automotive oraz do zastoso- wań przemysłowych i dóbr konsumpcyjnych, takich jak ta- śmy krawędziowe, zbiorniki na wodę do ekspresów do kawy lub szczoteczki do zębów. Żywice wykorzystują wyłącznie styren pochodzący z recyklingu poużytkowego (PCR) uzy- skany z odpadów domowych, a końcowe zastosowania mogą uzyskać dowolny odcień dzięki użyciu koncentratów kolorów. Takie żywice to szczególnie ważny krok, ponieważ monomer styrenu pochodzi z przetworzonych odpadów domowych, co oznacza, że dzisiejsze śmieci staną się jutro Plast Echo36Tonacja rynkuwysoko wydajnym plastikiem; żywica zawierająca PCR nie tylko pomaga producentom zmniejszyć ogólny ślad węglo- wy ich pojazdów, ale także żyć w zgodzie z dyrektywami UE dotyczącymi stosowania plastiku PCR. Żywice o zrównoważonym charakterze zawierają do 60% chemicznie przetworzonego styrenu. Przetworzony styren jest łączony z polimerami na bazie paliw kopalnych podczas polimeryzacji zgodnie z procesem bilansu masy. Ponieważ przetworzony styren staje się identyczny pod względem składu chemicznego ze swoim pierwotnym odpowiedni- kiem podczas krakingu surowca, segregacja podczas pro- dukcji jest niepotrzebna. Materiały są strukturalnie i funkcjonalnie takie same jak ich odpowiedniki pierwotne i mogą być stosowane z istniejący- mi narzędziami i sprzętem w tych samych warunkach prze- twarzania. Dzięki temu nowe materiały są rozwiązaniem typu drop-in, oferując jednocześnie potencjalny spadek śladu węglowego nawet o 18% w porównaniu ze średnimi gatunkami przemysłowymi ABS i SAN. IRynek Oczekuje się, że rynek żywic ABS i SAN będzie rósł w nadchodzących latach. Wzrost będzie silny w motoryzacji i transporcie, elektryce i elektronice oraz w sprzęcie AGD. Przewiduje się, że konsumpcja żywic ABS i SAN na miesz- kańca w krajach rozwijających się, takich jak Chiny, Indie i rejon Azji Południowo-Wschodniej, wzrośnie ze względu na wymianę istniejących urządzeń, w połączeniu z nowym popytem pochodzącym ze strony rosnącej populacji miej- skiej. Szacuje się, że światowy rynek żywic akrylonitrylowo- -butadienowo-styrenowych (ABS) i styrenowo-akrylonitry- lowych (SAN) do 2028 r. osiągnie 15 mln ton metrycznych przy rocznym tempie wzrostu (CAGR) wynoszącym 4,1% w latach 2022–2028. IPodsumowanie Żywice akrylonitrylowo-butadienowo-styrenowe (ABS) i styrenowo-akrylonitrylowe (SAN) to tworzywa sztuczne, które można łączyć z różnymi dodatkami, aby uzyskać spe- cjalne właściwości, dzięki czemu są wszechstronne i atrak- cyjne dla różnych zastosowań końcowych. Obie są produ- kowane w różnych gatunkach o znacznej różnorodności właściwości, tak więc przetwórcy tworzyw sztucznych mogą wybrać konkretny gatunek do konkretnego zastoso- wania. • Literatura https://bakeliteengg.com/abs-compounds/ https://www.ensingerplastics.com/en/thermoplastic-materials/san-plastic https://europlas.com.vn/en-US/blog-1/san-plastic-what-is-it https://www.vdlglplastics.nl/en https://www.mmscience.eu/journal/issues/march-2019/articles/ study-of-abs-and-san-failures-under-drop-weight-impact-test https://investor.trinseo.com/home/news/news-details/2024/New-Sustainably-Ad- vantaged-ABS-SAN-Resins-Work-As-Drop-In-Solution-Help-Reduce-Carbon-Footprint- Across-Automotive-Industrial-And-Consumer-Goods-Applications/default.aspx https://www.bpf.co.uk/plastipedia/polymers/ABS_and_Other_Specialist_Styrenics.aspx https://www.businesswire.com/news/home/20230213005270/en/Global-Acryloni- trile-Butadiene-Styrene-ABS-and-Styrene-Acrylonitrile-SAN-Resins-Report-Market- is-Estimated-at-11.9-Million-Metric-Tons-in-2022-is-Projected-to-Reach-15-Million- Metric-Tons-by-2028---ResearchAndMarkets.com Senkerik V., et al. Effect of recycled particle size to micro-hardness properties of styrene acrylonitrile. Defect and Diffusion Forum, 2016, Vol. 368, pp 154-157. ISSN 1012-0386 Zhu J., et al. Effects of styrene-acrylonitrile contents on the properties of ABS/SAN blends for fused deposition modelling. Journal of Applied Polymer Science, 2017, Vol. 134, No. 7, pp 1-5. ISSN 0021-8995 Jung H.J., et al. Influence of Acrylonitrile Content in Styrene-Acrylonitrile Copolymer on the Phase Morphology and Interfacial Tension in Blends of Polycarbonate/Styrene/Acrylo- nitrile Copolymer. Macromolecular Research, 2014, Vol. 22, No. 2, pp 146-153. ISSN 1598-5032 37Plast Echo Marzec-Kwiecień 2025Metody oznaczania podatności materiałów polimerowych na biodegradację Testowanie materiałów polimerowych pod ką- tem biodegradacji nie jest prostym doświad- czeniem, ze względu na mnogość czynników wpływających na ten proces. Ten bezsprzeczny fakt nie narusza jednak ciągłych procesów prac naukowo-badawczych, prowadzonych przez naukowców, generujących różną metodykę, ulegającą rokrocznym udoskonaleniom. Dzięki temu w ostatnich latach metody oceny stop- nia biodegradowalności ulegały stopniowej normalizacji. W oparciu o aktualne dane literaturowe, przedstawiono ważniejsze znormalizowane techniki oraz nieznormalizowane metody ba- dawcze zmierzające do oznaczenia stopnia degradacji, czy też kompostowania materiałów polimerowych. INormy dotyczące biodegradacji W niniejszej części artykułu zestawiono normy dotyczące biodegradacji materiałów polimero- wych, które zostały opracowane przez Instytut Standaryzacji Amerykańskiego Stowarzyszenia ds. Badań i Materiałów (ASTM), Niemieckie Stowarzyszenie Producentów Materiałów Bio- degradowalnych (IBAW) oraz Międzynarodową Organizację ds. Standaryzacji. Na tym etapie należy zauważyć, że normy dotyczące biode- dr hab. Agnieszka Richert Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Badania podatności materiałów polimerowych na biodegradację są regulowane przez szereg norm ASTM i ISO. Wbrew pozorom, analiza tego aspektu wcale nie zalicza się do łatwych zadań, a me- todyka badań jest regularnie dopracowywana i ulepszana Plast Echo38Tonacja rynkugradacji w warunkach tlenowych przeważają nad tymi, które dotyczą badań prowadzonych w warunkach beztle- nowych [1,2]. Zestawienie norm ASTM dotyczących biodegradacji: •ASTM D 5247 „Standard test method for determining the aerobic biodegradability of degradable plastics by specific microorganisms”. W normie przedstawione są metody oceny tlenowej biodegradacji z wykorzysta- niem selektywnych mikroorganizmów. •ASTM D 5271 „Standard test method for determining the aerobic biodegradation of plastic materials in an activated-sludge-wastewater-treatment system”. Nor- ma określa tlenową biodegradację tworzyw sztucz- nych w osadzie czynnym. •ASTM D 5338 „The method for determining aerobic biodegradation of plastic materials under controlled composting conditions”. W normie przedstawione są metody badań materiałów z tworzyw sztucznych do określenia tlenowej biodegradowalności w kontrolo- wanych warunkach kompostowania. •ASTM D 5511 „Test method for determining anaerobic biodegradation of plastic materials under high-solids anaerobic-digestion conditions”. Norma określa bez- tlenową biodegradację tworzyw sztucznych w proce- sie beztlenowej fermentacji. •ASTM D 5526 „The method for determining anaerobic biodegradation of plastic materials under controlled landfill conditions”. Norma określa beztlenową biode- gradację tworzyw sztucznych w warunkach przyspie- szonego składowania na wysypiskach. •ASTM D 5988 „Standard test method for determining aerobic biodegradation of plastic materials in soil”. Norma dotyczy metody badań dla określenia tlenowej biodegradacji materiałów polimerowych w glebie. •ASTM D6094 „Standard guide to assess the compo- stability of environmentally degradable non-woven fabrics”. Przewodnik oceny kompostowania dla środo- wiska degradacji włóknin. •ASTM D6340 „Standards test methods for determi- ning aerobic biodegradation of radidabelled plastic materials in an aqueous or compost environment”. Standardy metody badań określające tlenową biode- gradację tworzyw sztucznych w środowisku wodnym lub kompoście. •ASTM D6400 „Standard specification for composta- ble plastic”. Wymagania dla kompostowalnych two- rzyw sztucznych. •ASTM D6691 „The method for determining aerobic biodegradation of plastic In the Marine environment by a defined microbial consortium or natural sea water inoculum”. Określenie tlenowej biodegradacji tworzyw sztucznych w środowisku morskim przez zdefiniowane szczepy bakterii lub naturalne inoculum wody morskiej. •ASTM D6776 „Standard test method for determining anaerobic biodegradability of radiolabelled plastics materials in a laboratory-scale simulated land fill envi- ronment”. Standardowa metoda badań dla określenia beztlenowej biodegradacji tworzyw sztucznych w śro- dowisku symulowanego gruntu w skali laboratoryjnej. •ASTM D6868 „Standard specification for biodegrada- ble plastics uses as coatings on paper and other com- postable substrates”. Standardowa specyfikacja dla biodegradowalnych tworzyw sztucznych wykorzystu- jąca papier i inne podłoża kompostowe. •ASTM D6954 „Standards guide for exposing and te- sting plastics that degrade in the environment by a combination of oxidation and biodegradation”. Meto- dy badań tworzyw sztucznych, które ulegają jednocze- snemu utlenieniu i biodegradacji w środowisku. •ASTM D7081 „Standard specification for non-floating biodegradable plastics in the marine environment”. Standardowa specyfikacja dla niepływających two- rzyw sztucznych ulegających biodegradacji w środowi- sku morskim. Zestawienie norm ISO dotyczących biodegradacji materia- łów polimerowych: •PN-ISO 11266 „Jakość gleby – Zasady prowadzenia badań laboratoryjnych nad biodegradacją związków organicznych w glebie w warunkach tlenowych”. •PN-EN 13432 „Opakowania – Wymagania dotyczące opakowań przydatnych do odzysku przez komposto- wanie i biodegradację – Program badań i kryteria oce- ny do ostatecznej akceptacji opakowań”. •PN-EN ISO 14045 „Opakowania – Ocena procesu roz- padu materiałów opakowaniowych w badaniach prak- tycznych, w określonych warunkach kompostowania”. •PN-EN ISO 14806 „Packaging – Preliminary Evalu- ation Of The Disintegration Of Packaging Materials Under Simulated Composting Conditions In A Labo- ratory Scale Test”. Opakowania – Wstępna ocena roz- padu materiałów opakowaniowych w symulowanych warunkach kompostowania w skali laboratoryjnej. •ISO 14851 „Determination of the aerobic biodegra- dability of plastic materials in an aqueous medium – Method by measuring the oxygen demand in a closed respirometer.” Określenie tlenowej biodegradacji two- rzyw sztucznych w środowisku wodnym – metoda po- miaru zużytego tlenu. •PN-EN ISO 14852 „Oznaczanie całkowitej biodegra- dacji tlenowej materiałów polimerowych w środowi- sku wodnym – Metoda oznaczania wydzielonego di- tlenku węgla”. •ISO 14853 „Plastics-Determination of the ultimate anaerobic biodegradation of plastic materials in an aqueous system – Method by measurement of biogas production”. Określenie tlenowej biodegradacji two- 39Plast Echo Marzec-Kwiecień 2025Next >