16.02.2022
ASA - poli(akrylonitryl-co-akrylan-co-styren) - wzór, właściwości, zastosowanie

ASA (rys. 1, monomery rys. 2) otrzymywany jest w procesie szczepienia kopolimeru styren/akrylonitryl do matrycy poliakrylanowej.

ASA otrzymywany jest najczęściej w procesie polimeryzacji emulsyjnej. Typowy polimer zawiera od 10% do 50% merów akrylanowych.

ASA cechuje się właściwościami zbliżonymi do ABS, czyli wysoką udarnością i odpornością na zarysowania, posiada dość dobrą izolacyjność termiczną (niski współczynnik przewodzenia ciepła na poziomie 0,17 W·m-1·K-1), a także dość dobrą odporność chemiczną wobec ługów, rozcieńczonych kwasów, olejów i tłuszczów (trochę wyższą niż ABS). Najważniejszą różnicą w porównaniu do ABS jest odporność na warunki atmosferyczne, w tym światło i promieniowanie UV. Pod wpływem warunków atmosferycznych ASA nie traci właściwości mechanicznych, ani nie zmienia barwy. Cechy te wynikają z braku wiązania podwójnego w łańcuchu polimerowym ASA, w przeciwieństwie do ABS (gdzie występuje wiązanie podwójne w merze butadienowym).

               ASA wykazuje temperaturę zeszklenia w okolicy 100°C (kilka stopni niższą niż ABS). Wytrzymałość na rozciąganie ASA wynosi zazwyczaj 35-55 MPa, moduł Younga 2,3-2,9 GPa, a wydłużenie przy zerwaniu 30-50%. ASA cechuje się współczynnikiem liniowej rozszerzalności cieplnej około 80-90·10-6 K-1, czyli niższym niż ASB. Tak jak ABS, właściwości ASA są zmienne w dość sporym zakresie zakresie i w dużej mierze są zależne od udziału poszczególnych merów w jego łańcuchu.

Filamenty z serii Tarfuse® ASA cechują się wytrzymałością na rozciąganie wydruku około 30-30 MPa w osi „x” i „y” oraz 23 MPa w osi „z”, czyli posiadają dobrą izotropię mechaniczną. Cechy ASA jako materiału do druku 3D, jak między innymi wysoka udarność oraz wysoka odporność na warunki atmosferyczne powodują, że idealnie sprawdzi się on do wydruków wymagających wyższych wytrzymałości mechanicznych i jednocześnie pracujących na zewnątrz budynków. Do takich detali nalezą np. obudowy kamer, domofonów, czy inne części funkcjonalne (np. dronów), lub ozdobne (np. części szyldów itp.) które pracują w warunkach oddziaływania warunków atmosferycznych. ASA także cechuje się niższym skurczem niż ABS, co powoduje, że możliwy jest wydruk na drukarkach z otwartą komorą drukującą (chociaż dla większych detali najlepiej użyć drukarki z zamkniętą komorą). Powoduje to, że jest on dobrym zamiennikiem ABS, dla użytkowników drukarek bez zamkniętej komory. Ponadto dzięki rozpuszczalności ASA w niektórych rozpuszczalnikach organicznych, takich jak np. aceton możliwe jest mocne wygładzenie powierzchni wydruków.

Filamenty z ASA posiadają niewiele wad, dla detali wymagających wyższych wytrzymałości mechanicznych (w tym statycznej wytrzymałości na rozciąganie), konieczne jest zastosowanie np. poliamidów.  Ponadto podczas druku z ASA mogą wydzielać się związki o niezbyt przyjemnym zapachu (które mogą być toksyczne), implikuje to w jakimś stopniu konieczność dobrej wentylacji pomieszczenia z drukarką podczas druku.

Bibliografia:

1. Hans Warlimont, Werner Martienssen, Springer Handbook of Condensed Matter and Materials Data, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2005.

2. Patent CN104231185A Preparation method of ASA (acrylonitrile styrene acrylate) powder.

3. Patent US3944631A Acrylate-styrene-acrylonitrile composition and method of making the same.