Copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno

Fórmula estructural
Recorte de copolímero de injerto ABS
Sección típica del copolímero de injerto ABS
General
Apellido Acrilonitrilo butadieno estireno
otros nombres
  • Poli (acrilonitrilo- co- butadieno- co- estireno )
  • SECCIÓN
número CAS 9003-56-9
Monómeros / estructuras parciales Acrilonitrilo, butadieno y estireno
Tipo de polímero

Copolímero

propiedades
Estado fisico

reparado

dureza

70-80 dureza Shore D
solubilidad
las instrucciones de seguridad
Etiquetado de peligro GHS
07 - Precaución

Atención

Frases H y P H: 302-315-319-335
PAG: 261-305 + 351 + 338
En la medida de lo posible y habitual, se utilizan unidades SI . A menos que se indique lo contrario, los datos proporcionados se aplican a condiciones estándar .

Los copolímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno ( abreviatura ABS ) son terpolímeros termoplásticos en los que una cadena principal basada en polibutadieno covalentemente cadenas laterales de copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN) están conectadas. Dado que los dos componentes no son solubles entre sí, se produce una separación de microfases, lo que aumenta la resistencia al impacto del material debido a las partículas de polibutadieno blandas incrustadas en la fase principal continua y frágil de SAN.

Las proporciones de los monómeros utilizados varían en el rango de 5-30% de butadieno, así como de 15-35% de acrilonitrilo y 40-60% de estireno.

Plásticos ABS

La norma ISO ISO 472: 2013 (de) describe el plástico de acrilonitrilo-butadieno-estireno como un plástico hecho de terpolímeros y / o mezclas de polímeros y copolímeros hechos de acrilonitrilo, butadieno y estireno.

Como plástico de ingeniería, el ABS a menudo consiste en una mezcla del terpolímero con el componente duro puro SAN, ya que esto reduce significativamente el peso molecular promedio y, por lo tanto, mejora la procesabilidad con la misma proporción de fase dura / blanda y el mismo peso molecular del PB. fase suave. A continuación, el material consta de un núcleo de PB y la cáscara del injerto disuelta y la matriz SAN.

También se conocen variantes en las que se utiliza caucho de nitrilo (poli (butadieno-stat-acrilonitrilo)) o SBR (poli (estireno-co-butadieno)) en lugar de una cadena principal de PB puro . El uso (parcial) de metilestireno en lugar de estireno aumenta la resistencia a la temperatura del material (punto de transición vítrea más alto de la fase (M) SAN), al igual que la copolimerización de estireno con anhídrido maleico. Las variantes transparentes se obtienen cuando el índice de refracción de la fase dura se equipara al de la fase blanda de PB mediante copolimerización con metacrilato de metilo. Para una mejor estabilidad ambiental, el PB sensible a los rayos UV y al ozono se puede reemplazar por EPDM .

Fabricación

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El ABS se produce a escala industrial mediante copolimerización por injerto . Aquí se hace una distinción entre la emulsión y el proceso en masa:

Proceso de emulsión
El polibutadieno se fabrica mediante polimerización en emulsión y se injerta con los otros monómeros. El producto se seca y se mezcla con poli (estireno-co-acrilonitrilo) al calor. Dado que en la polimerización en emulsión están presentes típicamente pesos moleculares elevados, las fases blandas del polímero formado en este proceso son particularmente grandes.
Procedimiento masivo
Aquí también existe ya polibutadieno, que se disuelve en una solución de reacción con monómeros de acrilonitrilo y estireno. Esta solución de reacción se polimeriza luego en el copolímero de injerto de una manera "injertada desde". Es una polimerización a granel . Sin embargo, el producto de esta polimerización no es un copolímero de injerto "puro", sino que se forma una mezcla de polímero . Esto se debe a que el polibutadieno no se disuelve en el poli (estireno-co-acrilonitrilo) formado durante la polimerización, sino solo en la mezcla de monómeros. Por tanto, el polibutadieno residual no precipita, sino que se almacena en el producto de la polimerización. Se habla de una fase blanda (polibutadieno), que está incrustada en una matriz de estireno-acrilonitrilo.

propiedades

En su forma cruda, el ABS es un sólido de incoloro a gris. Se puede pegar con metiletilcetona (MEK) y diclorometano (cloruro de metileno).

Otras propiedades son:

  • Alargamiento a la rotura (DIN 53455): 15 a 30%
  • coeficiente de expansión lineal: 60-110 K −1 · 10 −6
  • Especificaciones. Capacidad calorífica: 1,3 kJ kg −1 K −1
  • Temperatura de uso continuo: máx.85 a 100 ° C
  • resistencia a la ruptura eléctrica hasta 120 kV · mm -1
  • Resistencia a aceites y grasas.
  • resistente a la temperatura
  • Resistencia a las inclemencias del tiempo y al envejecimiento

usar

Ladrillos de lego
Cafetera espresso semiautomática con ABS como material superior

Los productos domésticos y de consumo dominan la demanda mundial de acrilonitrilo butadieno estireno. Más del 50% de la producción de ABS en Europa occidental es utilizada por las industrias automotriz y eléctrica . El ABS es muy adecuado para recubrir con metales ( galvanoplastia ) y polímeros . Esto permite, por ejemplo, obtener una superficie cromada en una pieza de plástico. Ejemplos del uso de ABS son piezas termoformadas hechas de láminas y películas, piezas de automóviles y electrónicos, cascos de motocicleta, juguetes (p. Ej., Bloques de construcción LEGO o Play mobile -Figuren), carcasas de aparatos eléctricos y computadoras, bandas de borde ( banda de borde ) en la industria del mueble, bienes de consumo con mayores exigencias en la resistencia al impacto , instrumentos musicales (por ejemplo, boquillas de clarinete y saxofón, cuerpos de ukelele o cantos de guitarras) y las paredes laterales de esquís y tablas de snow en construcción sándwich . El ABS también se utiliza como filamento para el proceso de impresión 3D Fused Deposition Modeling y es particularmente adecuado para la producción de prototipos debido a su alta estabilidad y diversas opciones de posprocesamiento (esmerilado, pintado, encolado, masilla). Las formas especiales de filamentos ABS son ABS-ESD (descarga electrostática) y ABS-FR (resistente al fuego), que se utilizan en particular para la producción de componentes sensibles a la electrostática y piezas acabadas ignífugas.

Procesando

El ABS estándar se ablanda entre 95 y 110 ° C (consulte la temperatura de ablandamiento Vicat ). Las temperaturas de procesamiento típicas en el proceso de moldeo por inyección o en general por extrusión están en el rango de 220-250 ° C (mezclas de ABS de alta temperatura incluso más altas). Como forma especial del último método, el ABS también es un material común para las impresoras 3D .

Después del pretratamiento, es ideal para galvanoplastia , pintura e impresión. Son posibles la soldadura por gas caliente, el elemento calefactor, la fricción rotacional , así como la soldadura ultrasónica y de alta frecuencia.

reciclaje

Código de reciclaje para acrilonitrilo butadieno estireno (O para otros = otros)

Si se separa correctamente, el ABS se puede fundir nuevamente y reutilizar sin ningún problema. Hay procesos mecánicos disponibles para la clasificación, que pueden separarlo de las mezclas de desechos comunes hasta un grado de pureza superior al 99%.

Normas

  • DIN EN ISO 2580-1 Plásticos. Compuestos de moldeo de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS). Parte 1: Sistema de designación y base de especificaciones (ISO 2580-1: 2002). Versión alemana EN ISO 2580-1: 2002.
  • DIN EN ISO 2580-2 Plásticos. Compuestos de moldeo de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS). Parte 2: Producción de probetas y determinación de propiedades (ISO 2580-2: 2003). Versión alemana EN ISO 2580-2: 2003.

Nombres comerciales

  • Polylac (ChiMei)
  • Polyman ( A. Schulman )
  • Retelan ( Grupos P )
  • Ronfalin (Perrite)
  • Starex (Samsung Cheil)
  • Saxalac (polímeros SAX)
  • Sinkral (Polimeri)
  • Tarodur ( baquelita )
  • Terlurano (INEOS Styrolution)
  • Toyolac ( Toray )
  • Rotec ABS (Romira)
  • Badalac ABS (Bada AG)

Plásticos similares

fuentes

  1. ↑ Wolfgang Kaiser: Kunststoffchemie für Ingenieure: de la síntesis a la aplicación , tercera edición, Hanser-Verlag, Munich 2011, p. 311, ISBN 978-3-446-43049-5 .
  2. ↑ Dureza Shore en polymerservice-merseburg.de
  3. ↑ a b Hoja de datos de ABS ( recuerdo del 27 de febrero de 2012 en Internet Archive ) en unicgroup.com (PDF; 157 kB), consultado el 11 de junio de 2013.
  4. ↑ a b Ficha técnica Poli (acrilonitrilo-co-butadieno-co-estireno), acrilonitrilo ~ 40% en peso, Polvo de Sigma-Aldrich , consultado el 27 de diciembre de 2012 ( PDF ).
  5. ↑ Norma ISO ISO 472: 2013 (de)
  6. ↑ a b Andreas Chrisochoou y Daniel Dufour, copolímero de estireno, Rapra Review Reports Vol. 13, 11 , ISBN 1-85957-363-0 [1]
  7. ^ Karlheinz Biederbick: Kunststoffe, cuarta edición, Vogel-Verlag, Würzburg, 1977, p. 87, ISBN 3-8023-0010-6 .
  8. ↑ Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken: Polímeros: síntesis, propiedades y aplicaciones . 1ª edición. Springer Spectrum, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-34772-6 , pág. 416 .
  9. ↑ Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken: Polímeros: síntesis, propiedades y aplicaciones . 1ª edición. Springer Spectrum, Heidelberg 2014, ISBN 978-3-642-34772-6 , pág. 415 .
  10. ↑ a b Christian Bonten: Introducción y conceptos básicos de la tecnología del plástico , Hanser Verlag, 2014.
  11. ↑ Estudio de mercado de plásticos técnicos, Ceresana, sept. 2013 .
  12. ↑ Jochen Bettzieche: Playmobil sin petróleo. En: nzz.ch. 17 de julio de 2012, consultado el 14 de enero de 2019 .
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  15. ^ Laboratorio nacional de Argonne: proceso de recuperación de plásticos utilizables a partir de residuos plásticos mixtos ( Memento del 15 de marzo de 2012 en Internet Archive ).