Plasticul ABS - Material minune, cu numeroase aplicații practice

Plasticul este un material cu multiple utilizări, viața modernă de astăzi neputând fi practic gândită fără el. Inventat acum mai bine de 100 de ani, și-a dovedit în timp valoarea, mai ales în condițiile în care, în urma eforturilor numeroaselor echipe de cercetători chimiști, au fost descoperite și utilizate diferite tipuri cu proprietăți diverse. Printre acestea se numără și plasticul ABS, un tip de polimer ce face parte din familia termoplastelor, descoperit la mijlocul secolului al XX-lea și introdus pe piețe în anul 1954 de către corporația Borg Warner. ABS-ul a devenit foarte popular și solicitat în producerea diferitelor dispozitive și echipamente electronice.

În articolul de mai jos vei afla ce este plasticul ABS, care sunt proprietățile și caracteristicile lui și în ce domenii este utilizat cel mai frecvent. De asemenea, vei descoperi care sunt avantajele și dezavantajele folosirii acestui tip de polimer, precum și care pot fi efectele lui asupra sănătății umane.

Cuprins

1. Ce este materialul plastic ABS?

1.1. Proprietățile plasticului ABS

1.2. Principalele utilizări ale plasticului ABS

2. Avantajele și dezavantajele plasticului ABS

2.1. Avantajele plasticului ABS

2.2. Dezavantajele plasticului ABS

3. Implicațiile utilizării plasticului ABS asupra sănătății umane

1. Ce este materialul plastic ABS?

Plasticul ABS este foarte cunoscut și sub numele de stiratul de acrilonitril butadienă. Practic, este un material ce face parte din familia polimerilor termoplastici și este produs prin polimerizarea a trei substanțe ce rezultă din industrializarea petrolului, și anume stirenul și acrilonitrilul în prezența polibutadienei.

Proporțiile celor trei substanțe sunt variabile, în urma reacției rezultând lanțuri lungi de polibutadienă, încrucișate cu lanțuri scurte de stiren acrilonitril. Rezultatul este un material amorf, care la o temperatură de aproximativ 200 de grade Celsius devine fluid, ceea ce permite termo injectarea pentru producerea unor forme diverse, în funcție de necesități.

Cele trei componente oferă o rezistență deosebită materialului, atât din punct de vedere fizic, rigiditatea fiind crescută datorită blocurilor de acrilonitril, cât și chimic, plasticul rezistând la atacurile celor mai multe substanțe chimice cu care intră în contact. Butadiena oferă rezistență materialului în fața unei game largi de temperaturi, între -20 și +80 de grade Celsius. Datorită stirenului, plasticul ABS are suprafața lucioasă, fără întreruperi, remarcându-se prin rigiditatea sporită.

1.1. Proprietățile plasticului ABS

Din amestecul celor trei polimeri rezultă un material cu caracteristici sinergice, adică suma componentelor este mai calitativă decât componentele în sine. Mai mult decât atât, în compoziția materialului pot fi adăugate mai multe categorii de aditivi care să permită realizarea unor tipuri de plastic cu proprietăți diferite.

Printre acești aditivi se numără plastifianții, care au drept rol asigurarea unei stabilități a amestecului, în acest mod prelungindu-se în mod evident durata de viață a materialului, catalizatorii care ușurează procesul de producție prin grăbirea proceselor de întărire, lubrifianții care facilitează amestecul componentelor și pigmenții care permit colorarea plasticului ABS într-o gamă aproape infinită de culori.

Prin modificarea rețetei, rezultă o gamă largă de tipuri de plastic ABS care pot fi utilizate în numeroase instanțe. Cea mai importantă proprietate a materialului este faptul că poate fi industrializat fie prin extruzie, fie prin injectare în forme diverse. Materialul rezultat este unul rezistent la șocuri mecanice, care se remarcă prin următoarele caracteristici importante: nu absoarbe apă, are proprietăți izolator electrice și rezistă la lumina ultravioletă prin adăugarea unor aditivi speciali.

Din punct de vedere chimic, polimerii de tip ABS fac față cu succes acizilor apoși și celor alcalini, dar sunt sensibili în fața unor substanțe chimice, precum acidul acetic glacial, acidul sulfuric și nitric concentrat, acetona sau cloroformul. Datorită compoziției, plasticul ABS se aprinde la temperaturi înalte, arzând intens cu flăcări puternice. În timpul acestui proces, nu se elimină în atmosferă produse poluante persistente, în afara monoxidului de carbon și a acidului prusic.

1.2. Principalele utilizări ale plasticului ABS

Caracteristicile plasticului ABS l-au făcut să fie folosit intens, într-o gamă largă de aplicații, în special în industria auto și cea a jucăriilor. Totuși, nu se limitează la acestea, după cum se va observa mai jos, identificându-se și alte domenii în care ABS-ul devine foarte popular. După cum se știe deja, automobilele moderne au numeroase componente realizate din plastic ABS. De ce se întâmplă acest lucru? Componentele din ABS sunt ușor de manufacturat, sunt ieftine, durabile și cu textură plăcută. Printre piesele realizate din acest material, care pot fi întâlnite la automobilele din prezent se numără volanul, fețele ușilor, tăvițele pentru portbagaj sau bordul. În industria jucăriilor, materialul ABS este preferat pentru următoarele caracteristici:

• este rigid;
• poate fi colorat în orice culoare;
• i se poate da o gamă largă de texturi;
• nu emite substanțe poluante;
• poate fi imprimat sau vopsit cu ușurință.

De exemplu, cărămizile de tip lego sunt făcute din acest material, duritatea lui fiind, de altfel, cunoscută de către părinții care merg desculți prin camera copiilor și întâlnesc mereu în cale astfel de jucării educative.

Plasticul ABS este întrebuințat și în realizarea armelor airsoft, dar și în producerea de sticle pentru cei mici, deoarece excelează prin rezistența la căldură și siguranță pentru sănătatea acestora. ABS nu conține bisfenol A. În ultima perioadă, plasticul ABS este utilizat ca materie primă pentru printarea 3D, datorită prețului accesibil, a numeroaselor culori disponibile, a ușurinței de prelucrare și a posibilității de a fi lipit și vopsit.

2. Avantajele și dezavantajele plasticului ABS

Utilizarea intensă a polimerului de tip ABS dovedește numeroasele avantaje pe care materialul le oferă, unele industrii profitând din plin de acestea. Este adevărat că există și unele dezavantaje, dar cercetătorii au descoperit metode de a le minimiza sau de a le face să dispară în totalitate, ceea ce nu poate fi decât un lucru de apreciat pentru oamenii moderni, care își doresc permanent inovații și tehnologii noi în orice domenii de activitate.

2.1. Avantajele plasticului ABS

Plasticul ABS este un polimer termoplastic. Specialiștii explică acest lucru prin faptul că materialul poate fi modelat în urma aplicării căldurii. La o temperatură de aproximativ 105 grade Celsius, materialul devine fluid, asemănător sticlei, ceea ce permite să fie modelat prin injecție la temperaturi situate între 204 și 238 de grade Celsius. Această caracteristică face ca producerea pieselor din ABS să fie ușor de pus în practică, nefiind necesare operațiuni tehnologice complexe sau un consum exagerat de energie.

Alte avantaje evidente ale materialului sunt cele de mai jos:

• Materialul ABS este ieftin, materia primă fiind disponibilă, iar tehnologia de producere (fie prin emulsie, fie prin polimerizare în masă continuă) este disponibilă pe scară largă, fiind foarte ușor de utilizat;
• Are caracteristici excelente în ceea ce privește maleabilitatea, putând fi cu ușurință transformat în piese de forme simple sau complexe;
• Are o greutate redusă, mult mai mică decât metalele obișnuite sau chiar decât aluminiul;
• Este foarte rigid, rezistent la șocuri și la presiune;
• Prin utilizarea pigmenților i se pot da diverse culori (piesele LEGO sunt o dovadă clară în acest sens);
• Rezistă la radiația ultravioletă datorită aditivilor adăugați, ceea ce îl face potrivit pentru producerea unor obiecte din plastic ce stau în lumina directă a soarelui;
• Are performanțe excelente, într-o gamă largă de temperaturi, fără degradări vizibile; Este ușor de lipit, prin utilizarea unor substanțe uzuale;
• Poate fi imprimat și pictat datorită suprafeței lucioase;
• Izolează electric la temperaturi diverse și chiar și în prezența umidității;
• Granulele din plastic ABS mai mici de 1 micrometru se folosesc pentru a realiza cerneluri de tatuaj, având caracteristica de a fi deosebit de vii;
• Rezistența la căldură a produselor fabricate din plastic ABS este de până la 105 grade Celsius;
• Suportă o anumită deformare înainte de a ceda, la oprirea presiunii revenind la forma inițială.

2.2. Dezavantajele plasticului ABS

Ca orice material plastic, ABS-ul este realizat din petrol, ceea ce, bineînțeles, nu reprezintă cea mai bună soluție de protejare a mediului înconjurător, fiind știut că industria petrolieră are un efect negativ asupra ecologiei planetei. În ultima vreme, s-a pus un accent tot mai mare asupra protejării mediului înconjurător, așa că este vital ca producerea ABS-ului să se facă ținându-se cont de acest aspect. În industrializarea materialului sunt folosite procese tehnologice care emit în atmosferă gaze cu efect de seră sau cu urmări negative asupra sănătății omului, iar acest lucru trebuie minimizat pe cât posibil.

Un alt dezavantaj al materialului este că nu rezistă la anumiți solvenți. Aceștia din urmă îl afectează sau chiar pot să îl dizolve. Din această cauză, nu poate fi folosit în anumite domenii, cum ar fi industria chimică. În comparație cu alte tipuri de plastic, ca de exemplu polistirenul și polietilena, ABS-ul este mai scump, caracteristică de acceptat, totuși, datorită proprietăților superioare celorlalte opțiuni.

În cazul în care nu există un tratament special aplicat acestui material, soarele, prin intermediul radiației ultraviolete, ajunge să-l afecteze din plin, putându-se ajunge chiar la destrămarea lanțurilor de polimeri ce asigură rigiditatea sa. De asemenea, trebuie menționat și alt aspect important, faptul că arderea plasticului ABS poate să producă gaze periculoase, ceea ce nu este de dorit.

Compoziția chimică a acestui tip de plastic face ca acesta să nu fie biodegradabil. În cazul în care obiectele fabricate din acest material ajung în natură, ele rămân zeci sau chiar sute de ani relativ neschimbate. Acest lucru reprezintă un dezavantaj, multe dintre insulele și țărmurile oceanelor și mărilor fiind poluate de astfel de obiecte aduse de valuri.

Un ultim dezavantaj este utilizarea limitată a ABS-ului în industria alimentară, neexistând încă suficiente studii care să demonstreze efectele pe termen lung ale ambalajelor din plastic ABS asupra sănătății umane.

3. Implicațiile utilizării plasticului ABS asupra sănătății umane

Studiile realizate în ultimii 50 de ani au arătat că plasticul ABS nu are efecte importante asupra sănătății umane. Practic, în compoziția materialului nu există substanțe cu efect cancerigen cunoscut. ABS-ul este folosit de 70 de ani cu succes și această perioadă nu a relevat apariția unor boli în rândul persoanelor ce au folosit sau au stat în apropierea unor piese fabricate din acest material.

Țările civilizate permit prezența plasticului ABS în obiecte implicate în prepararea sau păstrarea alimentelor, ca de exemplu interiorul frigiderelor, containerele de transport sau diverse ustensile utilizate în procesarea alimentelor. Plasticul ABS nu are în componență substanțe de tip BPA, prezente în alte tipuri de plastic, ceea ce înseamnă că jucăriile sau alte produse realizate din acest polimer sunt unele sigure pentru copii de toate vârstele.

Deși materialul este stabil, la temperaturi de peste 400 de grade Celsius se poate descompune în constituenți care au un efect dăunător asupra sănătății umane. Așadar, nu este indicat ca piesele din ABS să fie așezate în zonele cu temperaturi înalte sau să fie arse, deoarece ele emit substanțe toxice, care ar putea să dăuneze într-un fel sau altul. Unele studii au demonstrat că utilizarea ABS-ului în printarea 3D poate duce la producerea unor particule ultrafine, care, în condițiile unei ventilații improprii spațiului în care se află imprimanta, ar putea fi inhalate în plămâni și ar putea să producă diferite efecte nedorite.

De asemenea, ele au mai arătat că în cazul folosirii obișnuite a ABS-ului, efectele asupra sănătății umane sunt minime sau chiar inexistente. Totuși, trebuie luate anumite precauții, în așa fel încât să nu se ajungă la apariția unor riscuri asupra sănătății omului. Aceste precauții sunt legate de expunerea la anumiți solvenți sau la temperaturi înalte.

În concluzie, importanța plasticului ABS în viața omului nu poate fi negată, numeroasele lui avantaje făcându-l o opțiune în unele industrii, în special cea auto neputând fi închipuită fără diversele elemente fabricate din acest material, cum sunt tăvițele pentru portbagaj. Caracteristicile acestui material sunt excelente și îl fac o alegere extrem de populară în prezent: prețul redus, maleabilitatea sporită, rigiditatea accentuată, rezistența, posibilitatea de a fi deformat înainte de a ceda, ușurința în lipire, posibilitatea de a fi imprimat etc. De reținut este și faptul că utilizarea sa în condiții normale nu pune în pericol sănătatea și viața omului modern.

Sursa foto: Shutterstock.com, Ro.pinterest.com