Plástico ABS: Pode Ser Reciclado? É Biodegradável?

A demanda por equipamentos de proteção duráveis durante a Segunda Guerra Mundial impulsionou a produção de plásticos poliméricos. Na época, o objetivo era desenvolver folhas de copolímero à prova de balas.

A corporação Borg-Warner patenteou originalmente a ideia do plástico ABS em 1948, mas levou mais 6 anos para sua introdução comercial. Seu produto ABS foi registrado como Cycolac. A companhia telefônica Bell usou ABS pela primeira vez em peças de telefones domésticos.

Hoje, existem mais de 6000 graus de ABS projetados para muito mais que telefones. E alguns plásticos podem ser reciclados. Programas de reciclagem foram estabelecidos para diminuir a poluição do ar, da água e reduzir o consumo de energia. Acompanhe-me para aprender tudo sobre plástico ABS e se é um material renovável para prevenir resíduos.

Então, o ABS é reciclável?

Sim, o plástico ABS é considerado "reciclável" porque é um termoplástico, o que significa que você pode aquecer o plástico e usá-lo novamente como filamento por extrusão.

No entanto, as ligações moleculares do ABS se degradam a cada ciclo de calor, tornando-o menos durável. Para evitar isso, você precisará adicionar um pouco de ABS puro ao reciclado para durabilidade.

O que é Plástico ABS?

Acrilonitrila butadieno estireno, também conhecido como ABS.

ABS é um polímero plástico à base de petróleo que pode ser remodelado em diferentes temperaturas. Polímeros termoplásticos, como o ABS, tornam-se flexíveis ou emborrachados quando aquecidos. Ao esfriar, têm a capacidade de solidificar novamente.

O ABS é categorizado como composto amorfo, o que significa que não segue a tendência de fase natural de outros materiais ordenados. Mais precisamente, ao atingir uma temperatura específica, não se transforma de sólido para líquido. Portanto, não tem um ponto de fusão genuíno. Em vez disso, tem uma temperatura de transição vítrea de 105°C.

A temperatura de transição vítrea é a temperatura na qual uma substância amorfa passa de estado rígido para estado semelhante a borracha.

O ABS é chamado de terpolímero porque é feito de 3 polímeros diferentes. Um polímero é um material composto por subunidades moleculares grandes repetidas.

As cadeias são ligadas através de reações químicas chamadas polimerização. Como você pode deduzir do nome completo, os 3 polímeros que compõem o ABS são acrilonitrila, estireno e polibutadieno. A estrutura molecular do ABS consiste em uma longa cadeia de polibutadieno.

De forma cruzada, as cadeias menores de estireno e acrilonitrila estão ligadas à cadeia longa.

A formação molecular única do ABS e as propriedades de cada polímero contribuem para suas características gerais.

Os grupos nitrila adjacentes na cadeia se atraem e aumentam a resistência do plástico. A acrilonitrila aumenta sua rigidez, dureza e a temperatura na qual o material distorce. Além disso, dá ao ABS resistência a alguns produtos químicos e estresse mecânico.

O estireno contribui para o brilho do ABS, sua impermeabilidade e também sua dureza e rigidez.

O polibutadieno atua principalmente para tornar o material mais resistente e maleável. A porcentagem de cada componente costuma ser 15-30% acrilonitrila, 5-30% butadieno e 40-60% estireno.

Mas as porcentagens variam com o grau do plástico ABS. Depende da finalidade da aplicação.

Por exemplo, se um plástico emborrachado e flexível fosse necessário para equipamentos esportivos, os fabricantes criariam uma mistura polimérica com maior conteúdo de polibutadieno.

Como o ABS é feito?

Há muita ciência na fabricação do ABS. Inicialmente, você precisa isolar os 3 polímeros.

A acrilonitrila pode ser feita sinteticamente combinando petróleo e amônia. Como o butadieno é um hidrocarboneto de petróleo, pode ser feito pelo processo petroquímico de craqueamento térmico.

O estireno é sintetizado pela desidrogenação de um composto chamado etilbenzeno. Para sua informação, desidrogenação é uma reação química que envolve a remoção de uma molécula de hidrogênio de um composto.

Agora que você tem os polímeros, o plástico ABS pode ser fabricado de 2 formas: polimerização em emulsão e polimerização em massa contínua.

A polimerização em emulsão do ABS é um processo de múltiplas etapas. Emulsão envolve misturar 2 ou mais líquidos imiscíveis.

Primeiro, butadieno e água são emulsionados. Um catalisador é adicionado para acelerar a reação e o produto resultante é látex de borracha. Em seguida, estireno, acrilonitrila e o látex de borracha são emulsionados, novamente com catalisador.

O produto final é uma mistura de partículas de ABS em água. Uma centrífuga é usada para isolar os grânulos de ABS e eles são secos para extrair o excesso de água, resultando em ABS puro.

O problema da polimerização em emulsão são as muitas etapas, o que pode levar a inconsistências entre cada produto na sequência. Outro fator são as substâncias adicionadas, como catalisadores e emulsionantes. Como essas substâncias permanecem no produto final, são consideradas impurezas.

Assim, você fica com uma resina ABS amarelada de baixa qualidade.

Por outro lado, a polimerização em massa contínua é uma única etapa longa e não tem muitas substâncias extras adicionadas.

Você começa com grânulos de borracha butadieno polimerizada que são quebrados em pedaços menores. Esses pedaços são dissolvidos em uma mistura de estireno e acrilonitrila. Depois, toda a solução é colocada em um reator onde estireno e acrilonitrila são polimerizados.

Enquanto a polimerização ocorre, a solução é continuamente misturada, quebrando as partículas em pedaços ainda menores. Os monômeros restantes são isolados e podem ser reciclados para reiniciar o processo.

A polimerização em massa contínua é um método mais eficaz para produzir ABS puro, pois cria plásticos ABS consistentes, de alta qualidade e opacos.

Para que o ABS é usado?

Além de ser material para modelagem por deposição fundida na impressão 3D, o ABS tem inúmeras aplicações. Suas propriedades e mistura de polímeros o tornam um plástico ideal e versátil usado em diversas indústrias.

O ABS é um plástico leve, parte integral da modernização da indústria automotiva. Fabricantes de carros estão se afastando de metais pesados para materiais e peças. Em vez de metal, o ABS é usado para painéis, maçanetas, cintos de segurança, painéis e muito mais.

Em sua casa, aposto que você encontra plástico ABS em todo lugar. É usado em muitos eletrodomésticos para painéis de controle, tomadas e em outros aparelhos como aspiradores, processadores de alimentos, geladeiras e até móveis e malas.

O ABS agora é usado em encanamento como substituto de metal em tubos e conexões, pois não corrói.

Para eletrônicos, o plástico ABS é transformado em keycaps de teclado e gabinetes de computador. Todos conhecemos brinquedos LEGO, que são ABS. E está presente em alguns instrumentos plásticos como flautas doces, oboés, clarinetes e pianos.

Um dos usos mais fascinantes do ABS é na indústria médica. É usado para fazer suturas não absorvíveis, tendões artificiais, acessórios para administração de drogas por tubos traqueais, inaladores e nebulizadores.

Como reciclar ABS

O plástico ABS recebeu o código de resina #7, categoria de "outros plásticos". Na maioria das vezes, o ABS não é aceito em centrais de reciclagem, mas sugiro verificar com seu município. Algumas empresas desenvolveram programas de coleta seletiva para plásticos #7.

Se aceitos na sua central de recuperação de materiais local, são decompostos como outros plásticos. A etapa de coleta é realizada via flotação por espuma.

O ABS é separado de outras formas de partículas plásticas em uma mistura água-óleo. Então, é moído em grânulos menores. Os grânulos são alimentados em máquinas extrusoras que moldam a resina em várias formas. As formas podem ser chapas de ABS, filamentos ou a resina pode ser inserida diretamente em unidades de injeção.

Além disso, material impresso em ABS pode ser reciclado e transformado em filamento novamente usando uma máquina como a Filastruder.

A Filastruder pode criar filamento da cor e tamanho desejados para seu projeto de impressão 3D. No entanto, recomendo verificar as tolerâncias da Filastruder ou qualquer máquina extrusora, pois variam.

Há algumas considerações ao usar ABS reciclado com a Filastruder: O tamanho dos grânulos deve ser de 5 mm ou menores. Caso contrário, podem bloquear ou danificar a máquina ou criar filamento não uniforme.

Além disso, se houver impurezas nos grânulos reciclados, elas estarão no produto final. Certifique-se de moer os grânulos cuidadosamente e usar o equipamento adequado.

Por fim, como você aqueceu repetidamente o plástico ABS, ele eventualmente perderá a capacidade de resistir ao calor. Isso ocorre porque as ligações moleculares se degradam a cada ciclo de calor. Para evitar isso, você precisará adicionar alguns grânulos de ABS puro aos reciclados para durabilidade.

O ABS é um material tóxico?

Felizmente, quando o plástico ABS está em sua forma final, como eletrodomésticos ou brinquedos, é considerado não tóxico.

É estável, não lixivia e, até agora, não é cancerígeno conhecido. Embora não tenha sido regulamentado para uso na indústria alimentícia ou para dispositivos médicos dentro do corpo.

O problema é que o ABS se torna tóxico após passar por diferentes métodos de processamento. Se exposto a temperaturas extremas, o plástico ABS é inflamável. Obviamente isso causa risco de incêndio, mas também produz fumos tóxicos como monóxido de carbono e cianeto de hidrogênio.

Na verdade, qualquer "processo de fusão" que o plástico ABS sofra é perigoso porque o terpolímero se decompõe em cada polímero, como estireno e acrilonitrila. Isso se aplica ao uso de solventes para suavizar designs em peças impressas em 3D.

Em terceiro lugar, esses problemas representam ameaças ecológicas.

Outro ponto é que a impressão 3D faz com que poeira e partículas finas de ABS se dispersem no ar. Isso já se sabe causar efeitos adversos à saúde. As partículas de poeira são irritantes para olhos, pele e pulmões.

Finalmente, o ABS sofre degradação com exposição UV, o que poderia causar liberação de alguns produtos químicos ao longo do tempo.

O ABS é Biodegradável?

Materiais biodegradáveis são aqueles que se decompõem através de microrganismos como bactérias e fungos, e infelizmente o plástico ABS não é biodegradável.

A maior parte acaba em aterros sanitários porque algumas centrais de reciclagem não os aceitam. É um equívoco comum que "plástico biodegradável" pode ser reciclado quando as instalações ainda não os aceitam.

Elas alegam que o produto final de compostagem será inferior ou de baixa qualidade. E, na verdade, leva muito tempo para materiais rotulados como plástico biodegradável se decomporem naturalmente no ambiente.

Considerações Finais

Então, sim, o plástico ABS é considerado "reciclável", no sentido de que você pode aquecer o plástico e usá-lo novamente. Junto com suas propriedades vantajosas, tem várias desvantagens. O plástico ABS degrada e risca facilmente.

Discuti como solventes são usados para suavizar designs em ABS, mas se você usar demais, pode dissolver partes essenciais da peça.

E o plástico ABS pode ser suscetível a rachaduras se você usar certos óleos ou graxas como lubrificantes. Para melhoria, fabricantes desenvolveram ligas de ABS com policarbonato. O policarbonato aumenta ainda mais a resistência, rigidez e resistência ao calor do ABS.

Mas existem outras alternativas ao uso de ABS para impressão 3D que podem ser mais adequadas para você.

PLA ou ácido polilático é outra opção termoplástica.

O PLA é um polímero poliéster, o que significa que contém ligações éster para ligar as cadeias. É um material favorável porque é feito de recursos renováveis, como plantas fermentadas. É mais forte e rígido que o ABS e torna-se flexível a uma temperatura mais baixa sem warping.

A desvantagem é que em temperaturas moderadas, o plástico perde durabilidade, rachando facilmente.

O polímero de nylon foi na verdade o primeiro polímero termoplástico criado artificialmente. É um polímero poliamida composto por ligações amida.

Como material de impressão, é menos forte e menos rígido que PLA e ABS. Tem maior capacidade de suportar força ou choque que o ABS e é resistente a produtos químicos.

Isso permite seu uso em aplicações mais industriais. No entanto, requer alta temperatura para extrusão. Recentemente, fabricantes desenvolveram ligas de fibra com nylon para aumentar sua resistência.

Na minha opinião, quando se trata de sua saúde, plásticos e alto calor nunca são boa combinação. Aconselho pesquisar profundamente o material plástico escolhido para impressão.

Sempre há opções mais verdes. Se decidir usar ABS para impressão, tente evitar inalar vapores e partículas finas. Sugiro construir um enclosure ao redor da impressora. E sempre certifique-se de trabalhar em área bem ventilada.

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