Mezclas de poliestireno
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Mezclas de estireno
Las resinas de estireno, una familia de polímeros y copolímeros derivados del estireno comercialmente importantes, se encuentran entre los materiales termoplásticos de mayor volumen utilizados, con un consumo anual de casi 4 Mton/año solo en los EE. UU. Su bajo costo, facilidad de procesamiento y buen equilibrio de propiedades explican su uso generalizado. El PS es miscible con varios polímeros, a saber, éter de polifenileno (PPE), éter de polivinilmetilo (PVME), poli-2-cloroestireno (PCS), polimetilestireno (PMS), policarbonato de tetrametil bisfenol-A (TMPC), copolicarbonato de bisfenol -A y tetrametil bisfenol-A, acrilato de policiclohexilo (PCHA), metacrilato de polietilo (PEMA), metacrilato de poli-n-propilo (PPMA), metacrilato de policiclohexilo (PCHMA), copolímeros de metacrilato de ciclohexilo, o metacrilato de metilo, etc. De manera similar, el poli-a-metilestireno es miscible con PMMA, PEMA, PBMA y PCHMA. El poli-p-metilestireno y el poli-p-t-butilestireno muestran miscibilidad con poli(met) acrilatos de alquilo. Sin embargo, PS no es miscible con PMMA, PMA, polietilacrilato (PEA), polibutilacrilato (PBA) o PBMA). PS es antagónicamente inmiscible con todas las demás resinas de ingeniería, a saber, PA, PC, POM y PEST. Se ha agregado PS a estos polímeros para mejorar la capacidad de procesamiento y reducir los costos sin afectar indebidamente el rendimiento (la llamada extensión del rendimiento de ingeniería). Las resinas de estireno comerciales pueden clasificarse en los siguientes tipos:
1. Poliestireno (PS) y poliestireno de alto impacto (HIPS)
2. Copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN) y sus versiones modificadas al impacto, a saber, ABS (SAN injertado con caucho de polibutadieno), ASA (SAN injertado con caucho de acrilato), AES (SAN injertado con caucho EPDM)
3. Copolímero de estireno-anhídrido maleico (SMA) y terpolímeros con metacrilato de metilo (SMA-MMA) y acrilonitrilo (SMA-AN)
4. Metacrilato de estireno-metilo copolímero (S-MMA)
5. Copolímeros de bloque de estireno-butadieno [bloque di, tri y radial (SB)n]
Todas las resinas estirénicas son polímeros esencialmente amorfos con temperaturas de transición vítrea que varían de aproximadamente 100 a 130°C, y temperaturas de distorsión por calor que varían de aproximadamente 80 a 120°C, dependiendo del contenido de comonómero y modificador de impacto. Aunque los estirenos no modificados, a saber. Los copolímeros de poliestireno, SAN y SMA, presentan buena claridad, resistencia y rigidez, son invariablemente frágiles para muchas aplicaciones. Por lo tanto, los estirenos modificados con caucho como HIPS y ABS, que combinan un buen nivel de resistencia al impacto con una resistencia al calor moderada, se han vuelto más aceptados en muchas aplicaciones de moldeo y extrusión. HIPS y ABS pueden considerarse en sí mismos como mezclas, ya que normalmente contienen • caucho de polibutadieno al 5% como una fase discreta, dispersa como partículas de tamaño 0,1-5 µm en la matriz de poliestireno o copolímero SAN. Sin embargo, la fase de caucho en estas resinas se incorpora durante la polimerización por radicales libres de estireno o mezcla de monómeros S-AN mediante un proceso de polimerización en masa, suspensión o emulsión que da como resultado el acoplamiento por injerto de la fase de caucho a la fase de matriz. En el contexto de la discusión actual sobre las mezclas, HIPS y ABS no se consideran mezclas, sino más sistemas de resina modifi cados al impacto fabricados en un reactor, aunque se producen de forma rutinaria varios grados de ABS mediante fusión cautiva con SAN para ajustar los niveles de caucho a las especificaciones de propiedad deseadas. Sin embargo, HIPS y ABS se utilizan como componentes para mezclar con otras resinas termoplásticas para hacer nuevas mezclas con la combinación deseada de propiedades. La motivación general para mezclar resinas estirénicas con otros polímeros, particularmente con las resinas de ingeniería de mayor precio, como el policarbonato o el éter de polifenileno, es principalmente reducir el costo y mejorar la procesabilidad de estas últimas resinas. En lo que respecta a las resinas estirénicas, algunas de las razones para la mezcla provienen de la necesidad de mejorar las deficiencias de sus propiedades, a saber. resistencia a los disolventes, resistencia al impacto, resistencia al calor y resistencia a las llamas.
El PS tiene una baja temperatura de distorsión por calor (HDT) y el poli (óxido de 2,6-dimetilfenileno) (PPO) tiene una baja procesabilidad. La combinación de PS con PPO mejora la HDT y las características de economía y procesamiento. Las aplicaciones incluyen carcasas de electrodomésticos, tableros de automóviles, componentes de bombas y componentes de televisores. El PS y el polimetilmetacrilato (PMMA) forman mezclas inmiscibles que presentan un aspecto nacarado y se utilizan para aplicaciones decorativas.