Skillnad mellan PLA och ABS

Huvudskillnad - PLA vs ABS

PLA och ABS är två typer av polymermaterial. Därför är de makromolekyler som består av många upprepande enheter. PLA är polymjölksyra. Den monomer som används för att bilda PLA är mjölksyra. ABS är akrylnitrilbutadienstyren. Den är gjord av tre monomerer: akrylnitril, butadien och styren. Dessa polymermaterial används i olika tillämpningar beroende på deras kemiska och fysikaliska egenskaper. En av de vanligaste användningarna av båda dessa föreningar är som filament i 3D-utskrift. Den största skillnaden mellan PLA och ABS är det PLA är en biologiskt nedbrytbar termoplastisk polymer, medan ABS är en icke-biologiskt nedbrytbar termoplastisk polymer.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är PLA
      - Definition, Produktion och Egenskaper
2. Vad är ABS
      - Definition, Allmänna Egenskaper och Användningar
3. Vad är skillnaden mellan PLA och ABS
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga villkor: ABS, akrylnitril, akrylonitrilbutadienstyren, butadien, mjölksyra, PLA, polymjölksyra, styren, termoplastisk

Vad är PLA

PLA är polymjölksyra. Det är en biologiskt nedbrytbar termoplastisk polyester. Det är en alifatisk polymer. PLA härrör från förnybara källor, såsom majsstärkelse, kassava rötter, sockerrör, etc. PLA är den vanligaste bioplast som används idag på grund av dess biologiska nedbrytbarhet och biokompatibilitet.

Den tidigaste metoden för framställning av PLA var genom kondensationspolymerisation, vilket ger produkter med låg molekylvikt. Men numera används ring-öppningspolymerisation för produktion av PLA med hög molekylvikt.

Den monomer som används för produktion av PLA är mjölksyra. Denna monomer framställs av jäsningen eller genom kemiska medel. Men jäsning är den mest fördelaktiga metoden på grund av färre begränsningar. Produktionen av PLA kan göras huvudsakligen på tre huvudvägar.

• Kondensationspolymerisation
• Polykondensation i en azeotrop lösning
• Polymerisering genom laktidbildning

Kondensationspolymerisation innefattar bildandet av en ester som sedan genomgår kondensationsreaktioner. Denna metod avlägsnar vattenmolekyler under polymerisationsprocessen. Emellertid är denna metod inte särskilt fördelaktig eftersom vi inte kan erhålla polymermaterial med hög molekylvikt från denna metod. Den andra metoden polykondensation i en azeotrop lösning som är mer praktisk. Denna metod använder olika katalysatorer. Men polymerisation genom laktidbildning är den mest effektiva metoden för produktion av PLA. Det ger hög molekylvikt PLA. Laktid är en cyklisk dimer bildad från en kondensationsreaktion. Denna produktionsmetod för PLA är också känd som ringöppnande polymerisation eftersom laktid är en cyklisk molekyl.

Figur 1: Erhållande PLA från mjölksyra och laktid

PLA kan bearbetas till fiberformer och filmer. Den vanligaste tillämpningen av PLA är som filament som används i 3D-utskrift. Dessa filament är mindre benägna att vrida och har en lägre flexibilitet. Generellt är dessa filament mindre hållbara. Smältpunkten är lägre. PLA är emellertid generellt termiskt instabilt och uppvisar snabb förlust av molekylvikt när den behandlas termiskt. Detta beror på att esterbindningarna tenderar att försämras när värme tillhandahålls. Denna termiska nedbrytning sker vid lägre temperaturer än PLA: s smältpunkt. PLA har ett bra utseende, hög mekanisk hållfasthet och låg toxicitet. Glasövergångstemperaturen för PLA är låg. Det begränsar användningen av PLA i termiskt bearbetade paket.

Vad är ABS

ABS är akrylonitrilbutadienstyren. Det är en amorf termoplastisk polymer. Denna polymer framställs av tre typer av monomerer: styren, akrylnitril och butadien. Här utsätts styren och akrylnitril för polymerisation i närvaro av polybutadien.

Akrylnitril är en syntetisk monomer. Den är gjord av propylen och ammoniak. Butadien erhålls från petroleumraffinering som en biprodukt. Styren är också en syntetisk monomer. Därför är ABS inte en biopolymer. Det är en ogenomskinlig termoplast. Produktionsmetoden för ABS är känd som emulsionsprocess. Blandningen av reaktanter är i form av en emulsion. De kontinuerlig masspolymerisation är en annan process som så småningom kommer att bilda ABS.

Figur 2: Monomerer används vid tillverkning av ABS

Eftersom ABS är ett termoplastmaterial, kan det lätt återvinnas. Detta beror på att de kan upphettas till smältpunkten, kylas och återuppvärmas igen utan signifikant nedbrytning. Det betyder att den vanligaste metoden att producera ABS är genom att återvinna det föreexisterade ABS-materialet.

En av de vanligaste tillämpningarna av ABS inkluderar dess användningsfilament i 3D-utskrift. Att använda ABS för detta ändamål resulterar i en brinnande lukt i plast under utskriftsprocessen. Dessa filament är mer benägna att vrida. De är något flexibla jämfört med andra typer av filament som används i 3D-utskrift. Eftersom de är kemiskt resistenta är ABS mer hållbart.

ABS har en högre smältpunkt. Eftersom det är en amorf polymer, kan dess sanna smältpunkt inte beräknas. Glasövergångstemperaturen är ca 105^oC. På grund av ABS-egenskaperna, används den i fordonsapplikationer som hjulöverdrag, spegel och strålkastarhus.

Skillnad mellan PLA och ABS

Definition

PLA: PLA är polymjölksyra.

MAGMUSKLER: ABS är akrylonitrilbutadienstyren.

Natur

PLA: PLA är en alifatisk, termoplastisk polymer.

MAGMUSKLER: ABS är en amorf termoplastisk polymer.

monomerer

PLA: PLA är tillverkad av mjölksyramonomerer.

MAGMUSKLER: ABS är tillverkad av akrylnitril-, butadien- och styrenmonomerer.

Förekomst i naturen

PLA: PLA är en biologiskt nedbrytbar polymer.

MAGMUSKLER: ABS är en icke-biologiskt nedbrytbar polymer. Men det kan återvinnas.

Råmaterial

PLA: PLA är ett växtbaserat material.

MAGMUSKLER: ABS är ett petroleumbaserat material.

Hållbarhet

PLA: PLA är jämförelsevis mindre hållbar.

MAGMUSKLER: ABS är mer hållbart.

Flexibilitet

PLA: PLA är mindre flexibel.

MAGMUSKLER: ABS är mer flexibel än PLA.

Smältpunkt

PLA: PLA har en lägre smältpunkt.

MAGMUSKLER: ABS har ingen definierad smältpunkt på grund av dess amorfa struktur.

Slutsats

PLA och ABS är viktiga polymermaterial. PLA är polymjölksyra. ABS är akrylonitrilbutadienstyren. Båda dessa material används ofta som filament för 3D-utskrift. Det finns många skillnader mellan PLA och ABS när kemisk sammansättning och egenskaper beaktas. Huvudskillnaden mellan PLA och ABS är att PLA är en biologiskt nedbrytbar termoplastisk polymer, medan ABS är en icke-biologiskt nedbrytbar termoplastisk polymer.

referenser:

1. Jamshidian, Majid, et al. "Poly-Lactic Acid: Production, Applications, Nanocomposites, och Release Studies." Omfattande recensioner inom livsmedelsvetenskap och livsmedelssäkerhet, Blackwell Publishing Inc, 26 aug 2010, Tillgänglig här.
2. Rogers, Tony. "Creative Mechanisms Blog." Allt du behöver veta om ABS-plast, tillgängligt här.
3. "Acrylonitrilbutadienstyren." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 13 okt 2017, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "PLA från mjölksyra & laktid" Av Rifleman 82 - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "ABS-hartsformel" Av H Padleckas på English Wikipedia - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia