O Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS) é um copolímero composto por três monômeros diferentes: - Acrilonitrila; - Butadieno; e - Estireno. Bem estabelecido por sua boa resistência ao impacto, estabilidade dimensional no processamento e fantástica resistência ao desgaste. O ABS é usado em peças e módulos de automóveis e caminhões, eletrodomésticos, brinquedos e impressão 3D. O ABS é tecnicamente sintetizado a partir de três monômeros: acrilonitrila, butadieno e estireno, o que o torna altamente reforçado, rígido e resistente ao calor do que outros termoplásticos. Portanto, ele é ideal para todos os produtos de uso geral e industrial. Neste artigo, você aprenderá o que é esse ABS e como exatamente ele é criado. Portanto, vamos obter algumas informações adicionais sobre as propriedades, o processo de fabricação e os usos do plástico ABS.
O que é material ABS?
O ABS é um polímero termoplástico alquiloidal com fórmula (C3H3NO) - baseado em acrilonitrila, butadieno, estireno e. Esse material é altamente valorizado por sua alta resistência ao impacto e sua aptidão. Portanto, ele pode resistir a um grande número de temperaturas. O ABS é uma mistura da rigidez da acrilonitrila, da resistência do butadieno e da processabilidade do estireno, portanto, tem uma variedade de usos para cada produto.
De que é feito o ABS?
O ABS é feito de três monômeros:
- Acrilonitrila: Oferece resistência química e estabilidade térmica Resistência a produtos químicos e ao calor. Esses são recursos essenciais, pois o produto é usado em indústrias com altas temperaturas e exposição a produtos químicos.
- Butadieno: Ajuda a proporcionar força e resistência a choques.
- Estireno: Aumenta a rigidez e a suavidade e aumenta a capacidade de fluxo.
Essas duas características se combinam para produzir um material plástico bem equilibrado. Portanto, ele pode ter várias aplicações para diferentes usos, de acordo com a proporção de monômeros envolvidos.
Quais são as propriedades do ABS?
O ABS possui várias propriedades notáveis que o tornam um material preferido em vários setores;
- Alta resistência ao impacto: Devido ao componente de butadieno, o produto é capaz de absorver energia. Assim, ele pode resistir a choques sem rachar ou quebrar.
- Rigidez: O estireno oferece a resistência estrutural do ABS necessária para a adesão adicional à aplicação.
- Estabilidade térmica: Ele é relativamente insensível aos efeitos da temperatura e permanece constante em uma faixa bastante ampla de temperaturas.
- Resistência química: Tais propriedades Resistência ao impacto Resistência química e ao óleo A acrilonitrila contribui para o ABS dessa forma.
- Bom isolamento elétrico: O ABS é um isolante muito bom; portanto, pode ser usado em aparelhos elétricos.
A tabela a seguir o ajudará a descrever as propriedades do material ABS
| Propriedade | Valores típicos |
| Densidade | 1,03 - 1,12 g/cm³ |
| Resistência à tração | 20 - 40 MPa |
| Módulo de tração | 1.500 - 3.000 MPa |
| Resistência ao impacto (Notched Izod) | 80 - 130 kJ/m² |
| Resistência à flexão | 60 - 100 MPa |
| Módulo de flexão | 2.000 - 3.500 MPa |
| Temperatura de deflexão térmica | 85 - 105 °C |
| Ponto de amolecimento Vicat | 95 - 105 °C |
| Inflamabilidade | UL94 HB ou V-2 |
| Absorção de água | 0,2 - 0,5 % (por peso) |
| Dureza da superfície (Rockwell) | M60 - R118 |
Quais são as consequências da mistura de ABS com termoplástico?
O ABS pode melhorar suas propriedades ao ser misturado com outros termoplásticos, geralmente policarbonato (PC) ou cloreto de polivinila (PVC). Por exemplo:
- O material com PC aumenta a resistência ao calor e a força do ABS. Portanto, ele funciona de acordo com a plasticidade e a flexibilidade de um policarbonato (PC). Acesse PC vs. plástico ABS e moldagem por injeção de policarbonato para saber mais sobre o material do PC,
- Quando combinado com o PVC, ele tem melhor resistência química e resistência a chamas.
Essas misturas são empregadas quando modificações específicas nas propriedades do polímero são desejadas para atender a critérios de alto desempenho.
Como os aditivos melhoram as propriedades do material ABS?
Aditivos como estabilizadores, plastificantes e corantes podem ser adicionados ao ABS para melhorar ou modificar suas propriedades;
- Estabilizadores: Melhora a estabilidade térmica e UV do ABS.
- Plastificantes: Fortaleça o elemento de flexibilidade e maciez em suas roupas.
- Corantes: Permitem a modificação da aparência do ABS sem afetar a funcionalidade do carro.
Outros aditivos, como retardadores de chama, também aumentam a resistência ao fogo dos produtos feitos de ABS.
O ABS é tóxico?
A posição da União Europeia sobre o ACS é que ele não é tóxico e, portanto, é adequado para uso em produtos de consumo. Ele não contém compostos tóxicos, como ftalatos, bisfenol-A (BPA) etc., e não emite odor desagradável. No entanto, quando está sendo submetido ao processo de fabricação ou quando exposto a altas temperaturas/chamas (queima), o derivado de ABS libera vapores tóxicos. Isso ajuda a evitar a exposição aos produtos químicos durante o processamento e o descarte desses produtos.
Processo de fabricação passo a passo do ABS (acrilonitrila butadieno estireno)
Aqui está o processo completo de fabricação do material ABS;
1. Preparação de matérias-primas
Os três monômeros, ou seja, acrilonitrila, butadieno e estireno, são sintetizados individualmente com a proporção necessária. Cada monômero contribui com propriedades exclusivas para o polímero ABS final. Aqui, o estireno proporciona rigidez e facilidade de processamento, a acrilonitrila contribui para a resistência química e ao calor e o butadieno contribui para a resistência ao impacto.
2. Processo de polimerização
O ABS é criado usando dois métodos principais de polimerização, tais como;
A. Polimerização em emulsão
Na polimerização em emulsão, os monômeros são bastante insolúveis em água e, portanto, são dispersos com a ajuda de surfactantes. Inicialmente, o butadieno cria a formação de partículas de borracha e, em seguida, a acrilonitrila e o estireno se polimerizam e envolvem as partículas de borracha para formar uma estrutura de intertravamento de uma matriz de polímero. Esse método permite um controle maior da estrutura final do polímero e de suas propriedades.
B. Polimerização em massa (bulk)
Na polimerização em massa, não há uso de água na mistura de monômeros. Os catalisadores conduzem o processo de polimerização e o processo comercial ocorre em vasos de reatores muito grandes. Em seguida, ocorre a fusão e a extrusão do polímero, o resfriamento e a peletização. Esse processo também é mais rápido e mais eficiente na produção em larga escala do que o processamento em lote.
3. Adição de estabilizadores e aditivos
Os estabilizadores e aditivos são, em sua maioria, adicionados aos alimentos. Assim, eles ajudam a reter certas propriedades do alimento, como cor e textura. Depois que a polimerização é feita, outros ingredientes, como estabilizadores de UV, pigmentos e plastificantes, são adicionados ao ABS. Esses aditivos servem para melhorar as propriedades do material, incluindo o fortalecimento da resistência contra condições climáticas e a cor, ou para aumentar a flexibilidade.
4. Resfriamento e peletização
Em seguida, o polímero derretido é extrudado por meio de uma matriz e sai na forma de fios longos. Esses fios são então resfriados com água ou ar para transformar o polímero em um material sólido. Após a conclusão desse processo, o fio é reduzido a pequenos pellets de tamanho igual depois de esfriar. Esses pellets de ABS são fáceis de transportar e são usados como material básico para a fabricação de produtos.
5. Processamento final
Esses pellets de ABS têm várias aplicações em diversos processos de fabricação, ou seja, moldagem por injeção, extrusão e moldagem por sopro. Isso envolve a moldagem por injeção de abs de produtos, como peças automotivas, carcaças de eletrônicos e componentes de abs moldagem de brinquedos entre outros, por meio do processo de derretimento dos pellets e, em seguida, injetando-os nos moldes. A moldagem por extrusão e sopro é aplicada a produtos como tubos e garrafas, e a outra é a moldagem por injeção e sopro, que é aplicada a produtos como brinquedos e contêineres. Todas as técnicas acima maximizam o uso das propriedades do ABS para desenvolver produtos acabados fortes e de qualidade.
O ABS é reciclável?
Sim, o ABS é reciclável. Suas propriedades não se degradam muito quando ele é reprocessado e reutilizado. O procedimento de reciclagem do ABS envolve a quebra do material em pellets para que possam ser fundidos novamente nos produtos necessários. No entanto, a reciclagem do ABS não é tão grande quanto a de outros plásticos, como PET ou HDPE, devido a alguns motivos, como contaminação e classificação.
Classes de ABS disponíveis no mercado
A tabela a seguir fornece um entendimento profundo dos diferentes graus de ABS disponíveis no mercado.
| Tipo de grau de ABS | Principais propriedades | Aplicações típicas |
| ABS de uso geral | Boa resistência ao impacto, resistência moderada ao calor | Produtos de consumo, eletrodomésticos |
| ABS de alto impacto | Maior tenacidade e resistência ao impacto | Componentes automotivos, peças industriais |
| ABS de alto calor | Temperatura de deflexão térmica mais alta | Painéis de instrumentos automotivos, gabinetes elétricos |
| Grau de revestimento ABS | Adequado para galvanoplastia e alta qualidade de superfície | Acabamentos automotivos, produtos decorativos |
| ABS retardante de chamas | Contém aditivos retardadores de chamas | Carcaças elétricas, eletrodomésticos, eletrônicos |
| ABS de grau de extrusão | Boa resistência ao derretimento para processos de extrusão | Tubos, perfis, chapas |
| ABS transparente | Transparente ou colorido, com boa resistência ao impacto | Lentes, dispositivos médicos, embalagens de cosméticos |
Vantagens do material ABS
Veja a seguir algumas vantagens do material ABS;
- Alta resistência ao impacto: Usado melhor para fins de proteção.
- Durável: Muito duro e frágil, portanto, é usado onde a rigidez é necessária, como em membros estruturais.
- Facilmente usinável: Eles podem ser facilmente moldados, perfurados e modelados.
- Econômico: É mais econômico em comparação com outros plásticos de engenharia.
- Ampla faixa de temperatura: Bom desempenho em altas temperaturas aliado a um desempenho satisfatório em baixas temperaturas.
Desvantagens do material ABS
Além de várias vantagens, o ABS também oferece alguns desafios. Esses desafios podem incluir;
- Baixa resistência a intempéries: Suficientemente frágeis para sua sensibilidade à luz, eles se degradam sob exposição ultravioleta.
- Baixa resistência química: Eles resistem apenas a ácidos ou solventes fracos.
- Resistência limitada ao calor: Essa é uma consideração importante ao usar produtos de ABS, pois as temperaturas mais altas podem causar deformação dos produtos.
- Não biodegradável: O ABS é um dos materiais que causam o acúmulo de resíduos plásticos no aterro sanitário.
- Emissão de vapores nocivos: Ele deve ser gerenciado de forma eficaz em termos das maneiras como é processado e como seus resíduos são descartados. Porque, quando o queimamos, ele emite fumaça perigosa.
Usos do material ABS
Veja a seguir as aplicações do material ABS em vários campos;
- Peças automotivas: Os possíveis pontos de ignição incluem o painel de instrumentos, as tampas das rodas ou os para-choques e seus componentes.
- Eletrônicos de consumo: Protetores de notebook, chaves de computador e protetores de corpo de telefone.
- Brinquedos: Usado em produtos como os tijolos LEGO, pois está além da rigidez.
- Eletrodomésticos: Aspiradores de pó, chaleiras, garfos e talheres e processadores de alimentos.
- Impressão 3D: Frequentemente usados como material de construção na impressão 3D, os filamentos utilizam dow ABS.
- Dispositivos médicos: O invólucro dos dispositivos médicos, bem como outros subconjuntos e componentes, exigem um material que seja difícil de quebrar, arranhar ou desgastar, além de ser fácil de esterilizar, por isso o ABS é amplamente utilizado em peças como inaladores e instrumentos cirúrgicos.
- Materiais de construção: O ABS é usado em produtos de construção, como tubos e conexões de encanamento. Geralmente, isso se deve às características de resistência ao impacto e à corrosão química do material.
- Interiores automotivos: Além do uso no painel de instrumentos e nos para-choques, ele também é usado nas partes do veículo que precisam ser resistentes e ter uma aparência elegante. Isso pode incluir o acabamento interno, o console central e os painéis das portas.
- Equipamento de escritório: O ABS é usado na produção de equipamentos de escritório, como impressoras, máquinas de fotocópia e aparelhos de fax, pois é rígido e tem boa resistência ao impacto.
Conclusão
Concluindo, o ABS é uma das variedades conhecidas de materiais termoplásticos que demonstram altos níveis de resistência à abrasão, ao impacto e ao calor, além de facilidade de processamento. Embora tenha baixa sensibilidade aos raios UV e resistência muito baixa ao calor, é um material melhor devido às muitas vantagens que possui na maioria dos usos. O ABS é um material reutilizável que é usado em várias aplicações. Elas podem incluir peças de automóveis, aparelhos eletrônicos, brinquedos e outros produtos. Como os aspectos de sustentabilidade estão ganhando a importância necessária, a reciclagem do ABS está recebendo atenção para reduzir o desperdício de plásticos.
Perguntas frequentes
É seguro usar ABS para contato com alimentos?
Deve-se observar que, como regra geral, o ABS não é usado para contato direto com alimentos. No entanto, ele encontra várias aplicações em ambientes de contato indireto com alimentos. Material ABS seguro para saber mais.
Como o ABS se comporta com altos níveis de calor?
O ABS é resistente ao calor e tem a desvantagem de se deformar quando exposto ao calor por um longo período.
Qual é a durabilidade do plástico ABS?
Embora seja muito leve, o ABS também é muito resistente e tem alta resistência ao impacto, por isso é bom para usos difíceis.
Quais são os usos do ABS na impressão 3D?
Os materiais ABS são comumente usados na impressão 3D para fornecer componentes rígidos e resistentes a rasgos, como protótipos, modelos e peças de produtos.
O ABS é retardante de chamas?
Existem ABS que são retardantes de chamas, mas o ABS sem liga pode não conter essa propriedade.