Grupo acrilatos
Grupo acrilatos Acrylates group
Las resinas acrílicas se sintetizaron por primera vez alrededor de 1900 como resultado del trabajo del Dr. Otto Rohm en Alemania. Se introdujeron comercialmente en los Estados Unidos a principios de la década de 1930. Los plásticos acrílicos poseen una claridad óptica extremadamente alta, excepcional resistencia a la intemperie y una combinación favorable de rigidez, densidad y tenacidad dependiendo del tipo de homopolímero o copolímero acrílico. También tienen buena resistencia química, propiedades térmicas y eléctricas, y también son biocompatibles. Los plásticos acrílicos transparentes e incoloros son tan transparentes como el vidrio óptico. Su transmitancia total de luz blanca es 92% la transmitancia más alta posible de cualquier material. La alta claridad óptica hace que los acrílicos sean muy adecuados para su uso en dispositivos médicos, como luers, conectores de tubos, cubetas, espéculos y otros dispositivos que requieren una alta claridad.
Los acrilatos son una familia de polímeros, que son un tipo de polímero de vinilo. Los acrilatos, por supuesto, están hechos de monómeros de acrilato. Los monómeros de acrilato son generalmente ésteres que contienen grupos vinilo, es decir, dos átomos de carbono unidos por enlaces dobles, unidos directamente al carbono carbonilo del grupo éster. Algunos polímeros (especialmente los copolímeros) contienen el ácido libre como ácido acrílico. Los copolímeros de acrilonitrilo son ampliamente utilizados. Los copolímeros de cloruro de vinilideno y acrilonitrilo encuentran aplicación en películas de baja permeabilidad a gases. Los copolímeros de estireno-acrilonitrilo (polímeros SAN) también se han utilizado en aplicaciones de envasado. Aunque la permeabilidad a los gases de los copolímeros es mayor que la de los puros poliacrilonitrilo, los copolímeros de acrilonitrilo tienen menor permeabilidad a los gases que muchas otras películas de embalaje. Se desarrollaron varios copolímeros de acrilonitrilo para envases de bebidas, pero se requieren niveles muy bajos de monómero de acrilonitrilo residual. El copolímero tiene mejores propiedades de barrera que el polipropileno y el tereftalato de polietileno. El acrilonitrilo también Se utiliza con butadieno y estireno para formar polímeros ABS. A diferencia del homopolímero, los copolímeros pueden procesarse por muchos métodos, incluyendo extrusión, moldeo por soplado y moldeo por inyección.
Producción de acrílicos y propiedades
Los polímeros acrílicos se basan en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido cianoacrílico y sus ésteres, así como en acrilonitrilo y acrilamida. Las resinas acrílicas utilizadas para dispositivos médicos se basan principalmente en los ésteres del ácido metacrílico. El monómero más común es el metacrilato de metilo. El metacrilato de polimetilo (PMMA) se fabrica mediante la polimerización por radicales libres del metacrilato de metilo. Los métodos de polimerización incluyen polimerización en emulsión y suspensión. A medida que aumenta la cadena del éster, disminuye el punto de reblandecimiento y aumenta la tenacidad. El PMMA es el polímero más utilizado. Se pueden usar otros monómeros o modificadores para mejorar o modificar propiedades tales como resistencia al impacto, resistencia al calor y estabilidad, resistencia a los rayos UV, propiedades de flujo, flexibilidad y tenacidad. Por ejemplo, el metacrilato de metilo puede copolimerizarse con acrilato de metilo, acrilato de etilo, estireno o acrilonitrilo o puede mezclarse con modificadores de impacto, caucho de estireno-butadieno, vinilo u otros modificadores. Estos copolímeros y mezclas, también conocidos como multipolímeros acrílicos, tienen una tenacidad, resistencia al impacto, resistencia química y lipídica y resistencia a la esterilización mejoradas que el PMMA. Las propiedades de los multipolímeros de PMMA y acrílicos. La adición de copolímeros o un segundo componente de mezcla puede cambiar la tenacidad, la flexibilidad y la claridad en comparación con el PMMA. La claridad generalmente disminuye. La dureza y la flexibilidad aumentarán típicamente a medida que el comonómero o el aditivo de mezcla imparte una mejor tenacidad y flexibilidad al copolímero o mezcla final.
Resistencia química de los acrílicos
Los acrílicos pueden poseer una alta resistencia química, incluida la resistencia al alcohol isopropílico (IPA) y a los lípidos, dependiendo del tipo de estructura de multipolímero acrílico. Los acrílicos modificados mantienen el 100% de su alargamiento después de la exposición a los lípidos y los HAP. Los multipolímeros acrílicos mantienen sus propiedades a diversas velocidades de deformación cuando se exponen a alcoholes o lípidos. Algunos multipolímeros acrílicos mantienen casi el 100% de su resistencia a la tracción cuando se exponen a diferentes soluciones de limpieza y solventes. La resistencia química de los polímeros acrílicos típicos. La resistencia química de los polímeros acrílicos a IPA, agua salada, jabones y detergentes se puede mejorar mediante el uso de copolímeros o mezclas acrílicas. Esto se puede lograr adaptando los tipos y cantidades del comonómero o segundo polímero en la mezcla. Los acrílicos no son resistentes a los solventes orgánicos.
Esterilización de acrílicos
Los polímeros acrílicos pueden esterilizarse con óxido de etileno, rayos gamma y radiación de haz electrónico. La esterilización con vapor no es adecuada para resinas acrílicas, ya que se deformarían y deformarían debido a las bajas temperaturas de transición vítrea. Los copolímeros y las mezclas acrílicas se pueden personalizar para una excelente esterilización gamma con el uso de comonómeros o mezclas estirénicas. La figura muestra que estos polímeros acrílicos retienen más del 80% de sus propiedades cuando se exponen a radiación gamma con dosis entre 25 kGy y 100 kGy. Los polímeros acrílicos se pueden estabilizar o colorear para evitar que los materiales se vuelvan amarillos después de la exposición a la radiación gamma. La mayoría de los polímeros se vuelven amarillos después de la radiación gamma. El color amarillo disminuirá después de unos días. Esta reducción no es suficiente si el índice de amarillamiento inicial es grande, como con una resina acrílica estándar
Polímero acrilatos
Polymer acrylates
Es muy importante la diferencia entre los dos carbonos de vinilo (los carbonos alfa y beta del grupo éster o ácido. El carbono alfa es más pobre en electrones que el carbono beta, debido a la naturaleza muy natural del carbonilo, alejando la densidad electrónica del grupo de vinilo normalmente rico en electrones. Esto tiene un gran efecto en el monómero, algo en lo que no tenemos espacio para entrar. Sin embargo, una cosa significa que la polimerización aniónica se hace posible para diferentes formas (y también metacrilatos), y esto proporciona polímeros con diferentes tácticas de la red troncal y diferentes propiedades físicas, como ser más cristalino.
Propriedades opticas
Los polímeros de acrilato son un grupo de polímeros conocidos por su transparencia, resistencia a la rotura y elasticidad. También se conocen comúnmente como acrílicos o poliacrilatos. Los monómeros de acrilato, utilizados para formar polímeros de acrilato, se basan en la estructura del ácido acrílico, que consiste en un grupo vinilo y un extremo éster del ácido carboxílico o un nitrilo.
Acrílicos Biocompatibilidad
Los polímeros acrílicos, los copolímeros y las mezclas están disponibles en grados biocompatibles y cumplen con ISO 10993. El PMMA utilizado en lentes intraoculares tiene una excelente biocompatibilidad y hemocompatibilidad.
Soldadura y Unión de Acrílicos
Las piezas acrílicas se pueden unir mediante técnicas como la unión química, la soldadura ultrasónica y el termoestacado. La unión con solvente hace uso del hecho de que los polímeros acrílicos se hinchan en solventes orgánicos, se ablandan y se unen a un sustrato después de que el solvente se evapora. Adhesivos especialmente adhesivos acrílicos químicamente similares, funcionan bien y proporcionan enlaces de muy alta resistencia. La soldadura ultrasónica (campo cercano y campo lejano) también se puede usar con acrílicos y es buena para fusionar dos partes hechas del mismo material. Tanto la soldadura por contacto (campo cercano) como la soldadura por transmisión (campo lejano) se pueden usar para unir piezas acrílicas.
Elastomeros de acrilato
En este familia también existe el grupo de elastómeros acrílicos, son unos tipos de caucho sintético cuyo componente principal es el alquiléster de ácido acrílico (éster etílico o butílico). El elastómero acrílico tiene características de resistencia al calor y al aceite. Se divide en tres tipos ; ACM (copolímero de éster de ácido acrílico y 2-cloroetil vinil éter) que contiene cloro y ANM (copolímero de éster de ácido acrílico y acrilonitrilo) sin cloruro. Aparte de la resistencia al agua ligeramente mejor de ANM, no hay diferencias físicas; incluso la procesabilidad es pobre para ambos tipos. Dado que los precios también son altos, la demanda no es tan alta en relación con las características. Por otro lado, el nuevo tipo de caucho acrílico no contiene cloro a pesar de su composición química poco clara. AEM, el etileno/elastómero acrílico es un copolímero de etileno y acrilato de metilo más una pequeña cantidad de un monómero de curesita que contiene grupos ácido carboxílico. AEM es un caucho resistente, de baja compresión, con excelente resistencia a altas temperaturas, aceite mineral caliente, fluidos y la intemperie.
Polimeros y elastomeros del grupo acrilico
- PMMA
- MBS
- SMA
- SMMA
- AEM
- ACM
- ANM
Otro aspecto de la transparencia de los acrilicos es su duración. En general, los polímeros tienden a amarillear por la acción de la radiación ultravioleta, por lo que en la mayoría de los casos es necesario adicionar absorbentes de UV para evitar una degradación fácilmente visible. Desde este punto de vista, los polímeros acrílicos son particularmente privilegiados, puesto que poseen una resistencia natural a la radiación y, en general, a todo tipo de envejecimiento.