Acrilonitrila butadieno estireno

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Acrilonitrila butadieno estireno
Alerta sobre risco à saúde
ABS resin formula.PNG
Identificadores
Número CAS 9003-56-9
Propriedades
Fórmula molecular (C8H8·C4H6·C3H3N)n
Ponto de fusão

105 °C[1]

Solubilidade em água insolúvel [2]
Solubilidade insolúvel em etanol e óleos minerais [2]
solúvel em acetona, butanona e diclorometano [2]
Compostos relacionados
Compostos relacionados Acrilonitrila, Butadieno e Estireno (monômeros)
Excepto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições PTN

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Acrilonitrila butadieno estireno, cuja sigla ABS deriva da forma inglesa acrylonitrile butadiene styrene, é um copolímero composto pela combinação de acrilonitrila, butadieno e estireno. A sua fórmula química é (C8H8·C4H6·C3H3N)n, e a proporção exacta de cada componente na composição do copolímero depende da utilização final do produto para que este se destina. O resultado físico deste copolímero é um material termoplástico rígido e leve, com alguma flexibilidade e resistência na absorção de impacto, muito comum na fabricação de produtos moldados para usos diversos. Esta resina sintética termoplástica pode assumir quaisquer formas e cores, por moldagem térmica a altas temperaturas e adição de pigmentos. A coloração do ABS possibilita a reprodução de cores muito vívidas e saturadas, e varia, nas suas propriedades de reflexão e refracção da luz, de um transparente muito claro e límpido a um opaco completamente estanque. Este plástico é também muito usado pelo acabamento de alto brilho que permite, conjuntamente com todas as suas outras propriedades. Outra vantagem do ABS é a excelente relação de preço qualidade, o que o torna um produto desejável: económico e eficaz.[3] [4] [5]

Produção[editar | editar código-fonte]

O ABS é um copolímero derivado dos três monómeros acima indicados: acrilonitrila, butadieno e estireno. A acrilonitrila é um monómero sintético produzido a partir do hidrocarboneto propileno e amoníaco; o butadieno é um alceno que se obtém a partir da desidrogenação do butano, um dos processos de obtenção economicamente viáveis; e o estireno produz-se a partir da desidrogenação do etilbenzeno, um hidrocarboneto aromático obtido na reacção do etileno com o benzeno.

Grãos de ABS

O copolímero do ABS é obtido através da polimerização da acrilonitrila e do estireno na presença do polibutadieno. As proporções desta composição podem variar de 15% a 35% de acrilonitrila e 40% a 60% de estireno, com 5% a 30% de butadieno. O resultado é uma longa cadeia de polibutadieno interligada por cadeias curtas de acrilonitrila com estireno, poli(estireno-co-acrinolitrila)[6] . Os grupos de nitrilas das cadeias vizinhas, por serem polares, atraem-se uns aos outros ligando as cadeias, fazendo assim com que o ABS seja mais forte que o poliestireno puro, vulgarmente conhecido por esferovite. O estireno confere-lhe uma superfície brilhante e impenetrável, e o butadieno, que é uma substância borrachosa, dá-lhe uma flexibilidade que se estende às temperaturas baixas.

As resinas ABS podem ser encontradas em tipos adequados para moldagens por injecção, extrusão, por sopro, expansível e para conformações a quente. Alguns tipos de ABS são compostos com outros tipos de resinas tendo a finalidade de atingir propriedades especiais. O ABS é característico pela facilidade na sua moldagem. Outras resinas ABS são empregadas para alterar a rigidez do PVC para sua utilização em tubos, chapas e peças moldadas.

Custo de produção[editar | editar código-fonte]

A produção de 1 kg de ABS requer o equivalente a cerca de 2 kg de petróleo para as matérias-primas e energia gasta na produção do plástico. Uma das vantagens deste plástico é que se permite à reciclagem[7] . Embora o custo de produção do ABS ronde o dobro do custo de produção do poliestireno, este copolímero é preferido para muitas aplicações pela sua dureza, brilho, flexibilidade e propriedades de isolante eléctrico.

Propriedades[editar | editar código-fonte]

De um modo geral, os termoplásticos apresentam elevada resistência ao impacto, mais fácil processamento e maior capacidade de adaptação a projectos de natureza complexa do que os termofixos. O ABS, embora muito tenaz, duro e rígido, possui resistência química aceitável, baixo índice de absorção de água e, portanto, bastante estabilidade dimensional. Além disso, apresenta ainda alta resistência à abrasão. E algumas das suas composições são facilmente submetidas à galvanoplastia. Fisicamente, é um material leve, fácil de moldar mas ainda assim resistente, oferecendo um bom equilíbrio entre resistência à tracção, ao impacto e à abrasão, dureza superficial, rigidez, resistência ao calor, resistência química e características eléctricas e mantém as suas propriedades em baixas temperaturas. Este material cede plasticamente quando submetido a grandes esforços, de modo que o problema do seu alongamento raramente adquire importância significativa nos projectos em que este é usado. Normalmente a peça pode ser curvada além do seu limite de elasticidade sem que chegue romper-se, embora enfraqueça por fadiga.

Canalização em plástico ABS preto na cave de duma fábrica de papel em Sault Ste. Marie, Ontário.

As propriedades mecânicas mais importantes do ABS são a resistência e a dureza. A grande vantagem do ABS é o facto de se tratar dum material que combina a força e rigidez dos polímeros na elevada massa molecular da acrilonitrila e do estireno, com a resistência da borracha de polibutadieno. As propriedades deste material são criadas pelo enrijecimento da borracha, em que partículas finas de elastómero são distribuídas ao longo da matriz rígida. Na maioria das aplicações o ABS pode ser usado entre -25°C e 60°C sendo que as suas propriedades mecânicas variam com a temperatura. Podem fazer-se uma variedade de modificações para melhorar a resistência ao impacto, a dureza e a resistência ao calor. A resistência ao impacto cresce aumentando as proporções do polibutadieno em relação à acrilonitrila e ao estireno, dando-lhe uma maior flexibilidade, todavia, isto causa modificações noutras propriedades como é o caso da sua dureza. Mas a resistência ao impacto não desce rapidamente em baixas temperaturas e a estabilidade sobre carga é excelente com cargas limitadas.

No entanto, há modificações que não implicam variação nas proporções dos monómeros deste copolímero termoplástico. As propriedades finais do ABS também vão depender, até certo ponto, das condições nas quais o material é processado para se formar o produto final. Como, por exemplo, a moldagem a altas temperaturas, que aumenta o acabamento brilhante e a resistência à temperatura, enquanto que a maior dureza e resistência ao impacto são obtidas na moldagem a baixas temperaturas. Embora os plásticos fortes de ABS sejam largamente usados para propósitos mecânicos, eles também boas propriedades eléctricas com uma constância aceitável sobre um largo espectro de frequências. Estas propriedades são muito pouco afectadas pela temperatura e pela humidade atmosférica numa aceitável gama operacional de temperaturas.[8]

Os polímeros de ABS são resistentes a alcalinos, ácidos aquosos, ácidos hidroclorídrico e fosfórico concentrados, álcoois e óleos animais, vegetais e minerais, mas são inchados por ácido acético glacial, que é o componente ácido do vinagre, tetracloreto de carbono e hidrocarbonetos aromáticos; são atacados pelos ácidos sulfúrico e nítrico concentrados; e são ainda solúveis em ésteres, cetonas, de que a acetona é um exemplo, e organoclorado de etileno. As características de envelhecimento dos polímeros são provocadas pela quantidade de polibutadieno e, por isto, é normal incluírem-se antioxidantes na sua composição. O ABS é inflamável quando exposto a altas temperaturas, como as da combustão de madeiras numa fogueira; começa por atingir a fervura e depois rebenta em intensas e espectaculares chamas quentes. As características de impacto das resinas ABS são excepcionais à temperatura ambiente, e em determinados tipos de resinas chegam a resistir às temperaturas baixas de -40°C.

Aplicações[editar | editar código-fonte]

A aplicação do plástico de engenharia ABS é utilizado em diversos produtos na indústria, comércio e nas residência, cuja tabela abaixo descreve as principais aplicações:

Aplicações do polímero ABS por setor consumidor:
Indústria Aplicações
Indústria de plástico Filamentos para impressoras 3D, produção de tubulações, injeção de moldes e caixas de cosméticos.
Indústria de lazer e entretemimento Tacos de golfe, produção de peças de Lego e na confecção de flautas doces e clarinetes.
Indústria Elétrica e Tecnológica Na produção de estruturas de rato ou a impressora do computador, telefones, máquinas calculadoras, ventoinhas eléctricas, invólucro e moldura frontal de aparelhos de televisão, máquinas de jogos, partes de aspiradores, aparelhos de ar condicionado, invólucros de eletrodomésticos e outros dispositivos elétricos.
Indústria Madeireira Construção de móveis, juntas de acabamento em móveis e ligação de painéis.
Segurança Réplicas de armas do airsoft e capacetes de segurança.
Dados: [9] [10] [11] [12] [13] [3] [5] [14]

Referências

  1. Plastic Properties of Acrylonitrile Butadiene Styrene (dynalabcorp)
  2. a b c MSDS ABS (unicgroup)
  3. a b MatWeb ABS transparente e lista de aplicações. (em Inglês)
  4. Ebbtide Polymers ABS transparente. (em Inglês)
  5. a b Samsung Chemical USA ABS transparente e lista de aplicações. (em Inglês)
  6. SBQ Membranas de poli(estireno-co-acrilonitrila) sulfonado: análise térmica
  7. Plastics Recycling (em Inglês)
  8. Harper C.A., Handbook of plastic and elastomers, McGraw-Hill, New York, 1975. pp. 1-3,1-62, 2-42, 3-1. (em Inglês)
  9. [1] Yamaha Corporation of America
  10. http://designinsite.dk/htmsider/k0001.htm Design inSite
  11. Safetarget Capacetes de segurança.
  12. Diário de Notícias Jogo de guerra utiliza réplicas de armas de elite.
  13. Safetarget Capacetes de segurança.
  14. http://www.freepatentsonline.com/4374944.html

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]