Acrilonitrilo butadieno estireno - Acrylonitrile butadiene styrene
Monómeros en polímero ABS
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.jpg) Granos de polímero ABS
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| Identificadores | |
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| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA |
100.127.708 
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PubChem CID
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Tablero CompTox ( EPA )
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| Propiedades | |
| (C 8 H 8 · C 4 H 6 · C 3 H 3 N) n | |
| Densidad | 1.060–1.080 g / cm 3 |
| Insoluble en agua | |
| Compuestos relacionados | |
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Compuestos relacionados
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Acrilonitrilo , butadieno y estireno (monómeros) |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar ( ¿qué es ?)
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| Referencias de Infobox | |
| Acrilonitrilo butadieno estireno
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|---|---|
| Propiedades físicas | |
| Densidad (ρ) | 0,9 a 1,53 g / cm 3 ; mediana, 1.07 g / cm 3 |
| Inflamabilidad | 1,00 |
| Propiedades termales | |
| Conductividad térmica (k) | 0,1 W / (m · K) |
| Coeficiente de expansión térmica lineal (α) | 12 × 10 −5 K −1 |
| Resistencia química | |
| Ácidos - concentrados | Bien |
| Ácidos - diluidos | Excelente |
| Alcoholes | Pobre |
| Aldehídos | Pobre |
| Álcalis | Excelente |
| Hidrocarbonos aromáticos | Pobre |
| Ésteres | Pobre |
| Hidrocarburos halogenados | Pobre |
| Cetonas | Pobre |
El acrilonitrilo butadieno estireno ( ABS ) ( fórmula química (C 8 H 8 ) x · (C 4 H 6 ) y · (C 3 H 3 N) z ) es un polímero termoplástico común . Su temperatura de transición vítrea es de aproximadamente 105 ° C (221 ° F). El ABS es amorfo y, por tanto, no tiene un verdadero punto de fusión.
El ABS es un terpolímero elaborado mediante la polimerización de estireno y acrilonitrilo en presencia de polibutadieno . Las proporciones pueden variar del 15% al 35% de acrilonitrilo, del 5% al 30% de butadieno y del 40% al 60% de estireno. El resultado es una cadena larga de polibutadieno entrecruzada con cadenas más cortas de poli (estireno-co-acrilonitrilo). Los grupos de nitrilo de las cadenas vecinas, al ser polares, se atraen entre sí y unen las cadenas, lo que hace que el ABS sea más fuerte que el poliestireno puro . El acrilonitrilo también aporta resistencia química, resistencia a la fatiga, dureza y rigidez, al tiempo que aumenta la temperatura de deflexión por calor . El estireno le da al plástico una superficie brillante e impermeable, así como dureza, rigidez y facilidad de procesamiento mejorada. El polibutadieno, una sustancia gomosa , proporciona tenacidad y ductilidad a bajas temperaturas , a costa de la resistencia al calor y la rigidez. Para la mayoría de aplicaciones, el ABS se puede utilizar entre −20 y 80 ° C (−4 y 176 ° F), ya que sus propiedades mecánicas varían con la temperatura. Las propiedades se crean mediante el endurecimiento del caucho , donde las partículas finas de elastómero se distribuyen por toda la matriz rígida.
Propiedades
El ABS proporciona propiedades mecánicas favorables como resistencia al impacto, tenacidad y rigidez en comparación con otros polímeros comunes. Se pueden realizar diversas modificaciones para mejorar la resistencia al impacto, la tenacidad y la resistencia al calor. La resistencia al impacto se puede amplificar aumentando las proporciones de polibutadieno en relación al estireno y también al acrilonitrilo, aunque esto provoca cambios en otras propiedades. La resistencia al impacto no disminuye rápidamente a temperaturas más bajas. La estabilidad bajo carga es excelente con cargas limitadas. Por lo tanto, al cambiar las proporciones de sus componentes, el ABS se puede preparar en diferentes grados. Dos categorías principales podrían ser ABS para extrusión y ABS para moldeo por inyección, luego resistencia alta y media al impacto. Generalmente, el ABS tendría características útiles dentro de un rango de temperatura de -20 a 80 ° C (-4 a 176 ° F).
Las propiedades finales se verán influenciadas en cierta medida por las condiciones bajo las cuales se procesa el material para obtener el producto final. Por ejemplo, el moldeado a alta temperatura mejora el brillo y la resistencia al calor del producto, mientras que la mayor resistencia al impacto y resistencia se obtienen moldeando a baja temperatura. Las fibras (generalmente fibras de vidrio) y los aditivos se pueden mezclar en los gránulos de resina para fortalecer el producto final y elevar la temperatura máxima de funcionamiento hasta 80 ° C (176 ° F). También se pueden agregar pigmentos, ya que el color original de la materia prima es de marfil translúcido a blanco. Las características de envejecimiento de los polímeros están influenciadas en gran medida por el contenido de polibutadieno y es normal incluir antioxidantes en la composición. Otros factores incluyen la exposición a la radiación ultravioleta , contra los cuales también hay aditivos disponibles para protegerse.
Los polímeros ABS son resistentes a ácidos acuosos, álcalis, ácidos clorhídrico y fosfórico concentrados y aceites animales, vegetales y minerales, pero se hinchan con el ácido acético glacial , el tetracloruro de carbono y los hidrocarburos aromáticos y son atacados por los ácidos sulfúrico y nítrico concentrados . Son solubles en ésteres , cetonas (como acetona), cloroformo y dicloruro de etileno . También ofrecen poca resistencia a disolventes clorados, alcoholes y aldehídos.
Aunque los plásticos ABS se utilizan principalmente con fines mecánicos, también tienen propiedades eléctricas que son bastante constantes en una amplia gama de frecuencias. Estas propiedades se ven poco afectadas por la temperatura y la humedad atmosférica en el rango operativo aceptable de temperaturas .
El ABS es inflamable cuando se expone a altas temperaturas, como las de un fuego de leña. Se derretirá y luego hervirá, momento en el que los vapores estallan en llamas calientes e intensas. Dado que el ABS puro no contiene halógenos , su combustión no suele producir contaminantes orgánicos persistentes y los productos más tóxicos de su combustión o pirólisis son el monóxido de carbono y el cianuro de hidrógeno . El ABS también se daña con la luz solar. Esto provocó una de las retiradas del mercado de automóviles más costosas y generalizadas en la historia de los EE. UU. Debido a la degradación de los botones de liberación del cinturón de seguridad.
El ABS se puede reciclar, aunque no todas las instalaciones de reciclaje lo aceptan.
El ABS es uno de los muchos tipos de termoplásticos con aplicaciones biomédicas, y los componentes moldeados por inyección son fáciles de fabricar para un solo uso. Puede esterilizarse mediante radiación gamma u óxido de etileno (EtO).
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Módulo de Young (GPa) | 2,28 |
| Resistencia a la tracción (MPa) | 43 |
| Módulo de flexión (GPa) | 2,48 |
| Resistencia a la flexión (MPa) | 77 |
| Izod con muescas (kJ / m) | 0,203 |
| Temperatura de deflexión térmica, 1,81 MPa, (C) | 81 |
Producción
El ABS se deriva de acrilonitrilo , butadieno y estireno . El acrilonitrilo es un monómero sintético producido a partir de propileno y amoníaco ; el butadieno es un hidrocarburo de petróleo obtenido de la fracción C4 del craqueo al vapor ; El monómero de estireno se obtiene mediante la deshidrogenación de etilbenceno , un hidrocarburo obtenido en la reacción de etileno y benceno .
Según la asociación europea de comercio de plásticos PlasticsEurope, la producción industrial de 1 kg (2,2 lb) de resina ABS en Europa utiliza un promedio de 95,34 MJ (26,48 kW⋅h ) y se deriva del gas natural y el petróleo .
Mecanizado
El ABS se fabrica en una variedad de grados, pero para el mecanizado de precisión de piezas estructurales de ABS, se recomienda utilizar ABS de grado de máquina. El ABS de grado de máquina se mecaniza fácilmente mediante técnicas de mecanizado estándar que incluyen; torneado, taladrado, fresado y aserrado. El ABS se puede adherir químicamente a sí mismo y a otros plásticos similares.
Aplicaciones
El peso ligero del ABS y su capacidad para ser moldeado por inyección y extruido lo hacen útil en la fabricación de productos como los sistemas de tuberías de drenaje, desagüe y ventilación (DWV) . Instrumentos musicales tales como grabadoras de plástico oboes y clarinetes , movimientos de piano, y teclas de teclado se hacen comúnmente de ABS.
Otros usos incluyen cabezas de palos de golf (debido a su buena absorción de impactos ), componentes de molduras de automóviles, barras de parachoques de automóviles, binoculares , inhaladores, monoculares , nebulizadores , suturas no absorbibles, prótesis de tendones, sistemas de administración de fármacos, tubos traqueales, recintos para sistemas eléctricos y ensamblajes electrónicos (como estuches para computadoras ), cascos de protección , canoas de aguas bravas, bordes de amortiguación para muebles y paneles de ebanistería, maletas y estuches protectores, estuches para bolígrafos y pequeños electrodomésticos de cocina. Los juguetes, incluidos los ladrillos LEGO y Kre-O , son una aplicación común.
Los bienes de consumo y del hogar comprenden las principales aplicaciones del ABS.
El plástico ABS molido hasta un diámetro medio inferior a 1 micrómetro se utiliza como colorante en algunas tintas para tatuajes .
Cuando se extruye en un filamento, el plástico ABS es un material común utilizado en las impresoras 3D .
Cuando se utiliza como filamento para la impresión 3D mediante modelado de deposición fundida , es adecuado debido a la alta estabilidad y diversas opciones de postprocesamiento (lijado, pintura, encolado, relleno), especialmente para la producción de prototipos. Las formas particulares de los filamentos de ABS son ABS-ESD (descarga electrostática) y ABS-FR (resistente al fuego), que se utilizan en particular para la producción de componentes sensibles a las descargas electrostáticas y piezas prefabricadas refractarias.
Peligro para los seres humanos
El ABS es estable a la descomposición en condiciones normales de uso y procesamiento de polímeros con exposición a carcinógenos muy por debajo de los límites de exposición en el lugar de trabajo. Sin embargo, a temperaturas más altas de 400 ° C (750 ° F) o más, el ABS puede descomponerse en sus componentes: butadieno (carcinógeno para los humanos), acrilonitrilo (posiblemente carcinogénico para los humanos) y estireno (razonablemente anticipado como carcinógeno para los humanos).
Las partículas ultrafinas (UFP) se pueden producir a temperaturas más bajas (como en la impresión 3D). Se han planteado preocupaciones con respecto a las concentraciones de UFP en el aire generadas durante la impresión con ABS, ya que las UFP se han relacionado con efectos adversos para la salud.
Ver también
- Novodur
- Ácido poliláctico (PLA): también se utiliza para la impresión 3D