19. 고분자 소개 - ABS (ABS, Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer)

 

 

 

ABS 수지(ABS resin, acrylonitrile butadiene styrene copolymer)

 

 

① ABS 수지란? 

 

ABS 수지(ABS resin, acrylonitrile butadiene styrene copolymer)는 세 가지 주요 구성 성분인 아크릴로니트릴, 부타디엔, 스티렌으로 이루어진 고분자 복합체입니다.

ABS는 엔지니어링 플라스틱으로 널리 사용되며, 강도, 경도, 내열성, 내화학성 및 전기 절연성 등 다양한 우수한 물성을 가지고 있습니다. 아크릴로니트릴은 강도와 경도를 향상하고 내열성을 높이는 역할을 합니다. 부타디엔은 탄성과 충격 흡수 능력을 높여 제품의 내충격성을 향상하는 역할을 하며, 스티렌은 가공성과 투명성을 개선시키는 역할을 합니다. ABS는 다양한 산업 분야에서 사용되며, 자동차 부품, 가전제품, 전자제품, 의료기기, 건축 자재, 스포츠 용품 등에 널리 적용됩니다.

이는 ABS의 다용도성과 우수한 물성 때문에 가능합니다. ABS는 가공이 용이하고 다양한 형태로 제조할 수 있어 디자인의 자유도가 높습니다. 또한 내식성이 우수하며 표면 마감도 우수한 편입니다. ABS는 강성과 인장강도가 높아 부드럽고 강도가 중요한 제품에 사용되는 경우가 많습니다. 또한 열가소성이 있어 고온에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다.

ABS는 다른 재료와 혼합하여 특정한 속성을 갖는 복합재료로도 사용될 수 있습니다.

 

 

② ABS의 특성

 

- 강도와 경도: ABS는 높은 강도와 경도를 가지고 있어 기계적인 부하에 잘 견딜 수 있습니다. 이로 인해 제품의 내구성과 내충격성이 향상됩니다.

- 내열성: ABS는 상대적으로 높은 내열성을 가지고 있어 고온에서도 안정된 성능을 유지할 수 있습니다. 따라서 열에 노출되는 환경에서도 변형이 적고 안정적으로 작동할 수 있습니다.

- 가공성: ABS는 가공이 용이하며 다양한 형태로 제조할 수 있습니다. 주조, 사출 성형, 압출 등 다양한 가공 공정을 통해 복잡한 형상의 제품을 만들 수 있습니다. 또한 쉽게 절단, 드릴링, 접착, 용접 등의 가공 작업이 가능합니다.

- 전기 절연성: ABS는 전기 절연 물질로서 우수한 성능을 가지고 있습니다. 이는 전기 제품 및 전자 제품에 적합하며 안전한 전기 시스템의 구축을 돕습니다.

- 내화학성: ABS는 많은 화학 물질에 대해 내성이 있어 일반적인 화학 물질에 대한 저항력이 높습니다. 따라서 화학적인 부식이나 용매에 의한 손상이 적습니다.

- 표면 마감: ABS는 표면 마감이 우수하며 다양한 마감 기술을 적용할 수 있습니다. 따라서 제품의 외관을 더욱 향상시키고 다양한 색상 및 질감을 구현할 수 있습니다.

- 우수한 용접 및 접착성: ABS는 용접 및 접착에 용이하며 다른 재료와의 결합이 잘 이루어집니다. 이는 다양한 부품을 조립하거나 복합재료로 사용할 때 유용합니다.

- 경제성: ABS는 비교적 저렴한 가격으로 구매할 수 있는 재료입니다. 이로 인해 대량 생산 및 다양한 산업 분야에 적용될 수 있습니다.

 

 

③ ABS의 가공 방법

 

ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)의 가공은 주로 사출 성형 공정을 사용하여 이루어집니다. 다음은 ABS의 사출 성형 공정에 대한 간단한 설명입니다:

- 원료 준비: ABS는 플라스틱 공예품의 형태로 원료로 구매됩니다. 이 원료는 공장에서 필요한 크기로 잘라지거나 압축된 형태로 제공됩니다.

- 사출 성형기: ABS 원료를 가열하여 사출 성형기로 공급합니다. 사출 성형기는 녹은 ABS를 저장하고, 압력을 가하여 형상화하는 역할을 합니다.

- 사출 성형 금형: 사출 성형기에 주입된 ABS는 금형 내부로 주입됩니다. 금형은 제품의 원하는 형상을 갖춘 형판입니다. ABS는 금형 내부에서 빠르게 냉각되면서 형상을 취합니다.

- 냉각: ABS가 금형 내부에서 형상을 취한 후, 냉각 시스템을 통해 빠르게 냉각됩니다. 이 단계는 ABS가 고체로 변하고 형태를 고정시키는 역할을 합니다.

- 제품 분리: 냉각이 완료된 ABS 제품은 금형에서 분리됩니다. 분리되는 동시에 잔여물이나 불필요한 부분은 제거됩니다.

후처리: ABS 제품은 필요에 따라 추가적인 후처리 단계를 거칠 수 있습니다. 이 단계에서는 표면 마무리, 조립, 부착, 인쇄 등의 작업이 수행될 수 있습니다.

사출 성형은 ABS를 다양한 형태로 가공할 수 있는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다. 이 외에도 ABS는 주조, 압출, 밀어내기, 발포 등의 가공 방법을 사용하여 다양한 제품을 생산할 수 있습니다. 가공 방법은 제품의 크기, 형태, 용도 등에 따라 선택되며, ABS의 다양한 특성을 최대한 활용할 수 있도록 고려됩니다.