Acrilonitrilo-Butadieno-Estireno (ABS)

Pestañas verticales

Datos generales

Nomenclatura:

ABS

Composición química:

(CH₂-CH-C₆H₄)_n

Materias primas:

Poliacrilonitril, polibutadiè i poliestirè

El ABS esta formado por la resina del copolímero acrilonitrilo y estierno (SAN) combinada con la estructura del butadieno.

Caracterización

Métodos espectrométricos:

Metodos espectrométricos:

L'espectre d'IR realitzat a partir de mesures d'absorbància.

Descripción:

El espectro IR se realiza a partir de medidas de absorbancia. Las señales que aparecen entre 3000 - 2840 cm^-1 corresponden a los stretchings del C-H sp³(señales que corresponden a 2922 cm^-1 y 2857cm^-1).

A 2243 cm^-1 se observa el streching del grupo ciano de la molecula Acrilonitrilo, mientras que la banda a 2106cm^-1corresponde al CN^-.

Con respecto al grupo Ph aparecen bandas de combinación debiles des de 2000 a 1650cm^-1 con una suficientemente intensa a 1746cm^-1. Lasbandas de vibración de deformación (en el plano) aparecen a 1063, 1017, i 967cm^-1.

A 1444cm^-1 aparece la vibraciñon de deformación del CH₂en el grupo CH₂C=C. En cambio el pico correspondiente a 1647cm^-1 pertenece al streching del grupo C=C.

El streching del grupo =CH se obesrva a 3020cm^-1, y la vibrac 1363cm^-1. La vibración fuera del plano es a 909cm^-1.

Calorimetría:

Descripción:

Les mesures de DSC s'han realitzat un cop esborrada la memòria tèrmica. En la calorimetria es pot observar l'intèrval de temperatura de transició vítria de l'ABS, que va des de 88.79 ºC fins a 133.89 ºC.

Propiedades generales

Densidad:

1.01 - 1.21 g/cm³

Cristalinidad:

Amorf

Precio:

1.59 - 1.74 €/kg

Observaciones:

ABS és el nom d'una família de termoplàstics formada per: acrilonitril, butadiè i estirè. L'acrilonitril li dóna tenacitat, el butadiè resistència a l'impacte i baixa retenció i l'estirè lluentor superficial, rigidesa i fàcil processat. Les propietats depenen molt del contingut de butadiè.

Propiedades mecánicas

Módulo elástico:

1.1 - 2.9 GPa

Coeficiente de Poisson:

0.391 - 0.422

Resistencia mecánica a la compresión:

31 - 86.2 MPa

Resistencia mecánica a la flexión:

47.8 - 76 MPa

Resistencia mecánica a la tracción:

27.6 - 55.2 MPa

Tenacidad a fractura (KIc):

1.19 - 4.29 MPa·m^1/2

Dureza:

A la temperatura de:	Vikers
T_amb	5.6 - 15.3 HV

Observaciones:

Tiene buena resistencia mecánica y rigidez incluso a bajas temperaturas. Alta resistencia al impacto normal y con entalla. Con fibra de vidrio podemos augmentar la resistencia a la tracción y el módulo de Young, con una perdida de resistencia al impacto.

Imágenes:

Descripción:

Propietdades del ABS en función del contenido en caucho (Adaptado del Smith).

Propiedades eléctricas

Constante dieléctrica:

A la temperatura de:	Constante dieléctrica
T_amb	2.8 - 3.2

Observaciones:

Bon aïllant elèctric. Elevada resistència superficial i transversal amb càrregues electrostàtiques molt reduïdes.

Propiedades térmicas

Temperatura de transición vítrea:

87.9 - 118 ºC

Temperatura de fusión:

200 - 245 ºC

Coeficiente de dilatación térmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficiente de expansión lineal
T_amb	9e-5 - 11e-5 1/K

Conductividad térmica:

A la temperatura de:	Conductividad térmica
T_amb	0.188 - 0.335 W/m·K

Capacidad calorífica específica:

A la temperatura de:	Capacidad calorífica específica
T_amb	1.39e3 - 1.92e3 J/kg.K

Observaciones:

Buena estabilidad al calor. Quema generando un humo denso, sin goteo.

Propiedades magnéticas

Campo coercitivo:

-	-
-

Propiedades ópticas

Índex de refracció:

1.53 - 1.54

Observaciones:

Se trata de un material opaco. Tiene una resistencia a la radiación UV baja.

Propiedades tecnológicas

Temperatura mínima de utilización:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura máxima de utilización:

61.9 - 76.9 ºC

Mecanización:

Se puede barrenar, fresar, tornear y troquelar.

Soldabilidad:

Muy alta con otros materiales poliméricos. Se puede realizar con gas caliente, con elementos calientes, por fricción y por ultrasonidos. Se puede soldar con PMMA o por HF aquellos que tengan perdidas dieléctriques altes.

Formabilidad:

Tiene elevada formabilidad.

Reciclabilidad:

Es un material reciclable.

Propiedades químicas

Resistencia a los ácidos:

Baja; se degrada en altas concentraciones de ácidos inorgánicos

Resistencia a los álcalis:

Tiene muy buena resistencia a los álcalis, tanto fuertes como débiles.

Resistencia a los disolventes orgánicos:

Degradación en dissolventes orgánicos: metanol, gasolina, cetona y dissolventes halogenados y aromátics.

Absorción de agua:

0.3 - 0.7 % en 24 horas.

Resistencia al oxígeno:

Baja resistencia a la oxidación a 500ºC.

Observaciones:

Tiene una resistencia mediana a la radiación UV solar. Se trata de un material inflamable. Buena resistencia al agua tanto salada como dulce.

Obtención

Observaciones:

El ABS comercial se puede obtenir por tres procesos: mediante emulsión, en masa, o en masa-suspensión. No obstante, las propiedades físicas del ABS varian en función de la manufactura y de la composición. Generalmente se utilitza el proceso de emulsión para materials con elevada resistencia al impacto, mientras que el proceso en masa se utilitza para aquellos materiales que requieren menor resistencia al impacto. El proceso en masa presenta dos ventatjas sobre los otros dos; la primera es que el tratamiento de aguas residuales es mínimay se ahorra energia al evitar una etapa de separaciñon y una de secado de la resina. Por otro lado crea ABS menos pigmentado, de manera que reduce la concentración de colorantes necessarios.

El proceso de polimeritzación en masa-suspensión consiste en una reacción en masa para producir una mezcla en la que hay material parcialmente transformado en polímero y monómero; cuando la conversión de monómero llega a un 15-30%, se introduce un agente de suspensión a la fraccinó que no ha reaccionado, y se continua . Se obtiene ABS con morfologia y propiedades parecidas a les que se obtienen con el proceso de polimeritzación en masa, pero con una viscosidad inferior.

Imágenes:

Descripción:

Obtención de ABS por polimeritzación en emulsión. Consta de dos etapas; primero se produce un látex de caucho y despues se polimeriza con estireno y acrilonitrilo, creando un látex de ABS. Posteriormenet este látex es procesado para aislar la resina de ABS.

El látex de caucho puede ser polibutadieno o un copolímero de 1,3-butadieno con acrilonitrilo o estireno.

La reacción dura entre 12 y 24 horas.

Imágenes:

Descripción:

Obtención de ABS por polimeritzación en masa. Para realitzar este proceso se connectan en serie dos o más reactores en continu. En este caso un monómero conduce la polimeritzación; es habitual utilitzar una solución polimerizada de polibutadieno lineal o un copolímero de estireno como caucho, aunque en algunos procesos se utilitza una emulsión polimerizada de ABS con un elevado contenido en caucho.

El reactor contiene unamezcla de monómeros y del copolímero SAN (estireno-acrilonitrilo); si sr utilitza un caucho lineal como alimentación, este se torna insoluble formando partículas discretas. De manera que passan de una fase contínua de caucho a una fase contínua de copolímero SAN con partículas discretas de caucho en su matriz.

La mezcla de monómeros acrilonitrilo y estireno en presencia de polibutadieno es polimerizada mediante un cambio de fase hasta el 30% de la conversión. Posteriormente es bombeada el polimerizador en masa, donde la conversión se produce hasta un 50-80%. Los polimerizadores en masa operan contínuamente a 120-180ºC; el calor de polimerización es eliminada por evaporación.Los vapores son condensados, reciclados y reconducidos al reactor, donde alimentan la corriente del monómero. Despues de la reacción el polímero és bombeado a un evaporador donde los monómeros que aun no han reaccionadi son removidos por aspiración y reciclados.

El producto final es resina ABS y es posteriormente transformada en pelets.

Conformación

Observaciones:

Es pot conformar per extrusió, amb emmotllat per injecció, per bufat i premsat. Abans d'injectar o extruïr és recomenable secar el producte durant 2 hores a 80-90ºC en una estufa. L'injecció no dóna gaires complicacions, però s'ha de realitzar a temperatures de massa entre 200-240ºC a una pressió de 800 a 1800 bars. Tampoc presenta problemes per ser extruït o termoconformat. En el termoconformat cal que la superfície de les planxes estigui ben seca ja que si no es formarien bombolles; no obstant mantenen l'escalfor i es deformen bé. Els plàstics amb base d'estirè són els més utilitzats per a termoconformar.

Addicionalment es poden realitzar procediments especials, com un conformat en fred, un acabat metal.litzat o decoratiu o realitzar un marcat amb làser.

Pel que fa al color, el poliesitrè és transparent, mentre que en copolímer d'ABS té un to marronós.

Imágenes:

Descripción:

El ABS es fon fàcilment al forn, de manera que és apte per a ser manipulat i conformat segons les necessitats requerides.

Reciclaje

Observaciones:

El ABS es un material reciclable. Los componentes de ABS han de estar etiquetados segun la norma ISO 11469.

Imágenes:

Descripción:

Simbolo del reciclatge para el ABS, que engloba el de los plásticos en general. En el caso específico del ABS los fabricantes recomiendan tres alternativas dependiendo del origen del residuo: si son piezas que van a ser moldeadas solas y no contienen ninguna sustancia nociva puede ser mecanicamente recicladas al acabar su uso. En cambio si las piezas contienen sustancias peligrosa se puede hacer: o bien con un reciclado termoquímico o una recuperación energetica porcombustión con el posterior tratamiento de gases.

Aplicaciones

Observaciones:

Entro otras aplicaciones el ABS se utiliza como: carcasa para televisores,videos camaras de fotos, telefonos, calculadores, relojes, lamparas, maquinas, carrocerías en automovilismo, piezas cromadas, cajas para baterías, reposabrazos, pilotos de señalización, boquillas de aire caliente, utelnsilios para el hogar, pomos para puertas, grifos, maquinillas de afeitar, sillas, cepillos de dientes eléctricos, maletas, talones, material sanitario, cañerias, cascos de moto, contenedores, instrumentos para el deporte...

Debido a que el ABS es relativamente economico y aporta una resistancia al impacto superior al PVC se utiliza para realizar mezclas y aleaciones de polímeros (blends), dando nuevos plásticos como el ABS y PVC (Ronfaloy de DSM), ABS con PVC (Bayblend T de Bayer) o ABS con PA (Triax de Monsanto). También se hacen blends de ABS con PU y PSU.

Imágenes:

Descripción:

El ABS se utiliza para hacer gafas de seguridad, muñecos Playmobil y Lego.

Imágenes:

Descripción:

Los lavaojos estan hechos de ABS.

Imágenes:

Descripción:

El ABS sirve también para hacer duchas de emergencia.

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