Conceptos básicos del plástico ABS

El plástico ABS es un material único y versátil. Pertenece a la clase de los termoplásticos. Principalmente hay tres componentes básicos asociados al plástico ABS en su composición. Se trata del acrilonitrilo, el butadieno y el estireno. Cada uno de estos componentes presenta propiedades y características específicas. El polibutadieno aporta dureza al plástico ABS, mientras que el estireno ofrece las características de rigidez. La presencia de acrilonitrilo confiere al plástico ABS propiedades de resistencia química. Estas propiedades únicas y versátiles hacen que el plástico ABS sea muy adecuado para numerosas aplicaciones.

Sus aplicaciones abarcan desde bienes de consumo a piezas de la industria automovilística, pasando por componentes electrónicos y juguetes infantiles. El plástico ABS tiene la capacidad y las características de mantener su forma y tamaño cuando se somete a tensión y calor. En los procesos de fabricación y creación de prototipos, el ABS se considera muy adecuado porque ofrece características equilibradas de flexibilidad y resistencia. Además, proporciona un acabado superficial muy suave y facilita los métodos de postprocesado. Si desea más información sobre las piezas de ABS, visite Moldeo por inyección de ABS para saber más.

Antecedentes relacionados con la seguridad del plástico ABS

La seguridad del plástico ABS es de gran importancia teniendo en cuenta su utilización. Existen normas reglamentarias concebidas para la fabricación y el procesamiento del plástico ABS con el fin de garantizar que el plástico ABS producido sea seguro. La exposición del plástico ABS a altas temperaturas plantea importantes problemas de seguridad, ya que implica la liberación de estireno. Para abordar esta cuestión, los organismos reguladores han definido límites de seguridad para la exposición al estireno en las aplicaciones que implican contacto con alimentos. Estos organismos de regularidad son los siguientes

• Administración de Alimentos y Medicamentos
• Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria

Se está investigando y desarrollando para identificar los daños, peligros y riesgos relacionados con el plástico ABS. El objetivo es garantizar la seguridad del plástico ABC para su uso en numerosas aplicaciones.

Composición química del plástico ABS

La composición química del plástico ABS es importante y vital para comprender las características versátiles y la utilización segura del plástico ABS en numerosos sectores. Existen múltiples monómeros que se combinan y componen para formar el ABS, que es un copolímero. Esto se lleva a cabo esencialmente mediante el proceso de polimerización. A continuación se detallan los tres monómeros que componen el plástico ABS.

1. Acrilonitrilo

La estructura química de este monómero posee grupo nitrilo y tiene las especificaciones que se mencionan a continuación.

• Proporciona resistencia química al plástico ABS
• Es un líquido incoloro
• Tiene un olor específico
• Ofrece estabilidad térmica a la estabilidad ABC
• El grupo nitrilo aporta tenacidad y rigidez

2. Butadieno

Se trata de una sustancia gomosa que tiene dobles enlaces conjugados. Esta sustancia petroquímica se obtiene procesando butano o buteno. Este monómero tiene las siguientes especificaciones.

• Esta sustancia es un caucho sintético
• Proporciona flexibilidad al plástico ABS
• El doble enlace del butadieno ofrece resistencia al impacto al plástico ABS
• Confiere elasticidad al plástico ABS

3. Estireno

Esta sustancia procede de la transformación de etileno y benceno. Este monómero tiene las siguientes características.

• El estireno es un líquido incoloro
• Ofrece un mejor acabado superficial brillante y lustroso que el plástico ABS
• Durante el proceso de fabricación proporciona facilidad de procesamiento al plástico ABS
• Proporciona las propiedades de rigidez al plástico ABS

Proceso de polimerización del plástico ABS

El proceso de polimerización en emulsión se adopta generalmente para llevar a cabo la polimerización del plástico ABS. La polimerización en emulsión consta de varias etapas que se describen a continuación.

Preparación de la emulsión

En este paso, los monómeros que incluyen acrilonitrilo, butadieno y estireno se emulsionan en agua utilizando la ayuda de los siguientes procedimientos.

• Estabilizadores
• Tensioactivos

Como resultado de este proceso se producen gotitas muy pequeñas de mezcla de monómeros que se dispersan en agua.

Iniciación

En este importante paso se añaden dos tipos de iniciadores a la mezcla de emulsión. Generalmente, estos iniciadores son los siguientes.

• Compuestos azoicos
• Peróxidos

Tras la adición de estos iniciadores se proporciona la temperatura requerida en presencia de los activadores. Esto dará lugar a la descomposición de los iniciadores. Posteriormente, esta descomposición producirá radicales libres. Estos radicales son esencialmente las especies reactivas con electrones no apareados.

Propagación

En la etapa de propagación, los radicales libres producidos en la etapa de iniciación atacan los dobles enlaces presentes en los monómeros, como el acrilonitrilo, el butadieno y el estireno. Este ataque iniciará una reacción en cadena en la que los monómeros comenzarán a agregarse entre sí en la secuencia adecuada. Como resultado, se producen cadenas de polímeros en fase de crecimiento continuo.

Terminación

En este último paso de la polimerización se terminan las cadenas de polimerización en crecimiento. Esto se lleva a cabo mediante uno de los métodos que se mencionan a continuación.

• Terminación de acoplamiento en la que las cadenas poliméricas se combinan entre sí.
• Introducir un agente de terminación en la mezcla de reacción que termine el crecimiento de las cadenas poliméricas reaccionando con ellas.

Detalles de la estructura del plástico ABS

Las cadenas poliméricas se producen como resultado del proceso de polimerización. Estas cadenas se componen de tres tipos de monómeros, que son los siguientes.

1. Acrilonitrilo
2. Butadieno
3. Estireno

Estas unidades se distribuyen aleatoriamente a lo largo de las cadenas poliméricas. Sin embargo, las propiedades y características requeridas del producto plástico ABS resultante definen la proporción de estos monómeros en las cadenas poliméricas. Generalmente, el plástico ABS contiene la siguiente composición en su estructura.

• 20-30% acrilonitrilo
• 5-30% butadieno
• 40-60% estireno

Transformación del plástico ABS

El procesamiento del plástico ABS después de la polimerización es un paso muy importante. El procesamiento del plástico ABS se lleva a cabo normalmente mediante los siguientes métodos de procesamiento.

• Moldeo por soplado
• Moldeo por inyección
• Proceso de extrusión

Características importantes del plástico ABS

Las propiedades y características significativas del plástico ABS son las siguientes.

• Estabilidad térmica y resistencia a los productos químicos
• Resistencia al impacto y buena tenacidad
• Facilidad de procesamiento y rigidez
• Excelente durabilidad
• Material ligero
• Superficie lisa
• Excelente resistencia a la tracción
• Buena resistencia a la flexión
• Facilidad de moldeado
• Buena maquinabilidad
• El plástico ABS es reciclable
• Proporciona un buen aislamiento eléctrico
• Proporciona estabilidad dimensional

Teniendo en cuenta las características y propiedades del plástico ABS mencionadas anteriormente, se considera muy adecuado para ser utilizado en numerosas industrias en las que se requiere durabilidad y propiedades únicas.

Preocupaciones relacionadas con la utilización segura del plástico ABS

El plástico ABS se utiliza ampliamente en muchos sectores debido a la equilibrada gama de propiedades y características que ofrece. Sin embargo, existen algunos problemas relacionados con la utilización segura del plástico ABS. Estas preocupaciones son las siguientes.

1. Exposición a sustancias químicas durante el proceso de fabricación

El proceso de producción del plástico ABS incluye en general los tres productos químicos siguientes.

• Estireno
• Acrilonitrilo
• Butadieno

Existen grandes posibilidades de que los trabajadores de las instalaciones de fabricación estén expuestos a las sustancias químicas mencionadas durante el proceso de producción del plástico ABS. Estas sustancias químicas pueden suponer un riesgo y un peligro para la salud y la seguridad humanas. Por lo tanto, es muy importante asegurarse de que estas sustancias químicas se controlan adecuadamente. Entre las sustancias químicas mencionadas, el estireno es la más nociva y está clasificada como posible carcinógeno. Esta clasificación se basa en los niveles de exposición al estireno y es declarada nociva por las agencias sanitarias.

2. Lixiviación de los productos químicos durante su utilización

El monómero de estireno tiene la capacidad de filtrarse del plástico. Generalmente ocurre cuando el plástico ABS entra en contacto con las siguientes sustancias.

• Disolventes
• Alimentos grasos
• Aceites

El contacto y la exposición del estireno con las sustancias mencionadas plantean riesgos potenciales para el cuerpo humano y pueden crear diversos problemas de salud. Entre estos riesgos se incluyen los siguientes.

• Problemas respiratorios
• Posibles efectos cancerígenos con una exposición prolongada y crónica

La exposición prolongada al acrilonitrilo y al butadieno también puede plantear problemas de seguridad relacionados con la salud humana. Estas preocupaciones se refieren a lo siguiente.

• Efectos adversos sobre la reproducción (demostrados en estudios con animales)
• Posibles efectos cancerígenos

3. Problema de biodegradabilidad

El hecho de que el plástico ABS no sea biodegradable repercute negativamente en la seguridad del medio ambiente. Esto se debe a que la persistencia del ABS en el medio ambiente se convertirá en la causa de impactos ecológicos a largo plazo. Además, el proceso de eliminación del plástico ABS debe llevarse a cabo de forma adecuada. La contaminación medioambiental puede producirse si la eliminación del plástico ABS no se controla y se realiza correctamente. La contaminación medioambiental causada por el plástico ABS incluye principalmente los siguientes aspectos.

• Posible contaminación marina
• Acumulación en vertederos
• Tirar basura

Control y medidas para garantizar la seguridad del plástico ABS

Para garantizar la seguridad del plástico ABS es obligatorio controlar los pasos y procesos que intervienen en su producción. La aplicación de medidas de seguridad también es necesaria para garantizar su utilización segura. En general, se toman las siguientes medidas para garantizar la seguridad del plástico ABS.

Medidas de control relacionadas con la producción

La selección de la materia prima y su ensayo desempeñan un papel importante para garantizar la seguridad del plástico ABS. A continuación, deben realizarse pruebas exhaustivas de esta materia prima para asegurarse de que cumple las normas de rendimiento y seguridad. También es necesario realizar pruebas periódicas de la composición química del plástico ABS para garantizar lo siguiente.

• La formulación del plástico ABS es consistente
• La composición química está libre de contaminaciones nocivas

Además de los parámetros mencionados, el control de la temperatura durante el procesamiento del plástico ABS también es importante. El control de la temperatura durante los métodos de procesamiento, como la extrusión y el moldeo por inyección, garantiza lo siguiente.

• Se mantiene la integridad del material
• El material no libera sustancias nocivas

Además, en el plástico ABS se añaden como aditivos ciertos colorantes y estabilizantes que requieren una cuidadosa selección y un estrecho control. Este control se lleva a cabo para evitar la lixiviación de sustancias químicas y compuestos tóxicos. La identificación de inconsistencias, defectos y problemas a lo largo del ciclo de producción es necesaria para garantizar que la seguridad no se vea comprometida. Para garantizar este aspecto, se aplican protocolos de pruebas exhaustivos. La regulación de los procesos de fabricación se garantiza mediante el cumplimiento de las siguientes normas internacionales.

• ISO 14001 de gestión medioambiental
• ISO 9001 para la gestión de la calidad

Medidas de seguridad y consideraciones medioambientales

El plástico ABS posee una excelente resistencia mecánica que evita su rotura y, por consiguiente, previene riesgos. La propiedad de resistencia química del plástico ABS reduce las posibilidades de que se produzcan reacciones nocivas durante su utilización. Esta capacidad evita la interacción química no deseada que puede comprometer la seguridad del plástico ABS. Los componentes de automoción basados en plástico ABS implican temperatura en sus aplicaciones. Esta temperatura puede provocar la liberación de humos tóxicos, pero la capacidad del plástico ABS para soportar temperaturas moderadas evita este peligro.

La reciclabilidad y la eliminación del plástico ABS son factores importantes que repercuten en la seguridad medioambiental. Por lo tanto, es necesario idear prácticas sostenibles para el reciclaje del plástico ABS. Por consiguiente, fomentar el reciclaje del plástico ABS reducirá el impacto adverso sobre el medio ambiente. La utilización de productos de plástico ABS debe estar sujeta a la aplicación de los reglamentos y normas elaborados por los organismos reguladores, como la FDA.

Conclusión

El plástico ABS es un termoplástico de renombre que posee importantes propiedades y características, como resistencia a la tracción y durabilidad. Las aplicaciones del plástico ABS se encuentran en muchos sectores, desde la industria del automóvil hasta la electrónica. La seguridad del plástico ABS depende de muchos factores, como su composición química, el ciclo de producción y fabricación y consideraciones medioambientales como la biodegradabilidad y el reciclaje.

En general, ABS se considera seguro en muchas aplicaciones si su fabricación y eliminación se lleva a cabo de acuerdo con los protocolos, reglamentos y normas establecidos por las autoridades reguladoras. Hay ciertos factores que pueden acelerar la descomposición del plástico ABS. Entre estos factores se encuentran la luz solar, las altas temperaturas ambientales y los productos químicos. Por lo tanto, es importante evitar la exposición del plástico ABS a estos factores. El material plástico ABS debe utilizarse para el fin para el que ha sido fabricado, con el fin de evitar daños y peligros derivados de aplicaciones no especificadas.

Por último, si desea saber más sobre la seguridad de los plásticos, visite la siguiente dirección ¿Es seguro el TPE?, ¿Es seguro el TPU?, ¿es segura la silicona? para saber más sobre la seguridad de otros materiales plásticos.