SMA - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

Las resinas multifuncionales SMA son una familia de resinas de bajo peso molecular que incluye estireno / anhídrido maleico, ácidos amicos, imidas, resinas base de copolímero, ésteres parciales de las resinas base y soluciones acuosas de sal de amoniaco de las resinas base y resinas de éster. En general, las resinas de intercambio están compuestas por polímeros entrecruzados y funcionalizados capaces de intercambiar iones particulares presentes en su estructura con iones presentes en una solución en contacto; este intercambio toma lugar sin ninguna alteración física en la resina. Así mismo, se producen a través de un proceso de polimerización en suspensión para generar esferas con diámetros que varían entre 0,5 y 1,2 mm, posteriormente el copolímero obtenido se modifica mediante la inclusión de distintos grupos funcionales en su estructura. Las propiedades y características del producto final dependen de la forma en que se realicen las dos etapas mencionadas. Las características principales del copolímero de SMA son su apariencia transparente, alta resistencia al calor, alta estabilidad dimensional y la reactividad específica de los grupos anhídrido. La última característica da como resultado la solubilidad de SMA en soluciones alcalinas (a base de agua) y dispersión.

Resinas de SMA son producidas principalmente por estireno y anhídrido maleico. Anhídrido maleico de estireno (SMA thermoplastics ) es un termoplástico amorfo cristalino formado por copolimerización por radicales libres de estireno y anhídrido maleico. El polímero está formado por una polimerización radical, utilizando un peróxido orgánico como el iniciador. Los copolímeros de SMA se definen por la relación promedio de estireno a unidades de repetición de ácido maleico (SMA resin). Las resinas SMA polymera veces están parcialmente esterificadas. Estas resinas contienen una combinación de funcionalidad anhídrido, monoéster y ácido carboxílico. Las principales características de SMA copolímero son su aspecto transparente, alta resistencia térmica, alta estabilidad dimensional y la reactividad específica de los grupos de anhídrido. Los SMA  tienen una elevada resistencia al calor que le empareja con las famílias de estireno y ABS, ofrece alta resistencia química, alto brillo y alta viscosidad de fusión. Algunos grados de SMA polimeros modificados al impacto también tienen una excelente resistencia al impacto. SMA ofrece alta resistencia química y al calor, alto brillo y alta viscosidad de fusión. Algunos grados de SMA modificados por impacto también tienen una excelente resistencia al impacto.

Entre sus características generales se pueden destacar las siguientes

El estireno-anhídrido maleico (SMA) es un termoplástico amorfo, transparente como el cristal, formado por copolimerización de radicales libres de estireno y anhídrido maleico. El anhídrido maleico de estireno (SMA o SMAnh) es un polímero sintético que está formado por monómeros de estireno y anhídrido maleico. Los monómeros pueden alternar casi perfectamente, lo que lo convierte en un copolímero alternativo, pero también es posible la copolimerización (aleatoria) con menos del 50% de contenido de anhídrido maleico. El polímero se forma mediante una polimerización radical, usando un peróxido orgánico como iniciador.

Las resinas SMA son bien conocidas por su alta funcionalidad y reactividad. Por ejemplo, la porción de anhídrido puede actuar como un endurecedor para formulaciones epoxi (curable por calor) (recubrimientos en polvo). Los grupos anhídrido en SMA son notablemente menos reactivos a la absorción de la humedad atmosférica y la hidrólisis que la mayoría de los anhídridos no poliméricos. Las resinas de éster SMA poseen viscosidades de fusión bajas en comparación con las resinas base de SMA, alta reactividad típica de la funcionalidad del ácido carboxílico, solubilidad mejorada en muchos solventes orgánicos, así como buena compatibilidad con muchos surfactantes poliméricos y no poliméricos.

Muchas aplicaciones de los polímeros de estireno requieren un incremento en la resistencia a la temperatura, uno de los caminos más comunes para incrementar esta resistencia a la temperatura es por la adición de un comonómero que aumenta la rigidez de la cadena polimérica. Los comonómeros que se usan más comúnmente para este caso son el anhídrido maleico, maleimidas y α-metilestireno. Generalmente, el α-metilestireno es el comonómero más utilizado para dar resistencia a alta temperatura, por sus características de solubilidad con el estireno, y así no se requieren solventes como en una polimerización especial, obteniendo por lo tanto el copolímero estireno-co-αmetilestireno (SAMS). Los aditivos SMA pellets pueden aumentar el rendimiento y el valor de reciclado o resinas vírgenes como el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y el polimetacrilato de metilo (PMMA), al extender su estabilidad térmica, mejorar la ventana de procesamiento y aumentar la polaridad o adhesión a un costo moderado en comparación con otros aditivos y técnicas patentadas de modificación de polímeros para estas mismas resinas las familias.  Con una alta temperatura de transición vítrea (Tg) a 145–175°C, el SMA granulos es una forma muy rentable de aumentar el rendimiento térmico de las resinas de PMMA y ABS. Se pueden mejorar todas las propiedades, como la temperatura de flexión del calor (HDT), la temperatura de uso continuo (CUT), el  Vicat y el envejecimiento térmico.

La manipulación de la relación de estireno a anhídrido maleico permite ajustar la polaridad. Este copolímero de bloques es miscible en una amplia gama de plásticos, lo que le permite ser utilizado como compatibilizador en sistemas multipolímeros. SMA es el compatibilizador ideal para la ingeniería de compuestos plásticos. SMA termoplasticos contiene grupos reactivos que pueden contribuir a crear una mezcla de polímeros con una tensión interfacial óptima. El SMA thermoplastics para plásticos proporcionan una mejor estabilidad a largo plazo, otorgan propiedades anti-estáticas, dan color y mejoran propiedades mecánicas. Las cargas en particular son herramientas útiles en los plásticos para ajuste de propiedades, adaptándose a las necesidades específicas de cada aplicación. Aunque las cargas son muy beneficiosas para el rendimiento de los plásticos, traen consigo algunas desventajas y es allí donde los dispersantes y los agentes de acoplamiento entran en función. Mediante la selección del dispersante o agente de acoplamiento adecuado, se pueden maximizar las propiedades y minimizar inconvenientes para crear materiales con un equilibrio óptimo de rendimiento y costo.

Los SMMA son copolímeros estirénicos con una excelente transparencia y propiedades ópticas, excelente resistencia a la esterilización por irradiación gamma, beta y ETO. Frente al poliestireno tienen mejora estabilidad a la luz, claridad y  tenacidad y es libre de Bisfenol A, por lo tanto puede cumplir  con las normativas par el contacto con alimentare (FDA y normativa Europea)y  para aplicaciones en el sector médicales (USP VI).

Respecto al PS cristal, tienen la misma facilidad de transformación similares, pero no necesita secado, mejor resistencia a la luz UV, con la misma transparencia, pero tiene mejores propiedades mecánicas, miemtras respecto al  SAN cuenta una mejor resistencia a la luz , no necesita presecado. Se pueden utilizar los restos de producción triturados, sin problemas de contaminación. Algunas mezclas, presentan mejor impacto. Sin duda respecto al PMMA tiene una mejor estabilidad dimensional , mas ligero, mejor impacto , trasparencia similar , no necesita secado y es mas barato. Tambien respecto al PC es más fácil la procesabilidad , tiene mejor transparencia , no necesita presecado es más económico, libero da Bisfenol A. Conserva las características de alta transparencia, resistencia al rayado y buen comportamiento en grandes espesores similares a PMMA. Prácticamente no tiene absorción de humedad, lo que ofrece la ventaja de evitar el tratamiento previo del secado. Buena procesabilidad y resistencia química ligeramente mayor que la PMMA.

Es ideal tanto para productos con grandes espesores como para paredes finas. Entre sus características generales se pueden destacar las siguientes:

Deben contener al menos un 30% partes por peso de estireno para evitar la degradación a temperaturas próximas a 250 °C. Satisfacen los requisitos de plásticos transparentes con buenas propiedades mecánicas, estabilidad dimensional, resistencia al rayado y flexibilidad, fácilad de transformacion  (necesita menos  temperatura, no necesita ser secado, proporciona alto brillo excelente y baja  densidad.

Puede ser empleado tanto para inyección como para extrusión y soplado. Sus aplicaciones son similares a las del PMMA, SAN o PS . Puede reemplazar las resinas de PMMA, los polímeros con base acrílica y otro polímeros transparentes como PC,  la principal ventaja será una importante reducción de costes y una transformación mucho más sencilla (más rápida y menos mermas).

Son copolímeros muy delicado de hecho la cantidad de estireno y divinilbenceno debe estar muy controlada, porque bastan pequeñas cantidades de divilbenceno para generar geles insolubles. Las resinas basadas en SDVB, además de la disponibilidad y el bajo costo de los monómeros, cuenta con una buena estabilidad física y química, de tal forma que no es fácilmente degradable por oxidación, ni hidrólisis. Para la copolimerización vía radicales libres de SDVB se utilizan los monómeros estireno y  divinilbenceno, con agente emulsificante in solución de poli(vinil alcohol) (PVA), peróxido de benzoilo como iniciador.

Los SAMS seguramente son los copolímeros menos conocidos , son copolímeros muy inestables de hecho su polimerización deber estar muy controlada para evitar degradacion. La copolimerización vía radicales libres de SAMS esta limitada vía solución o en masa por un numero de razones; arriba de 61°C el homopolímero del α-metilestireno es muy inestable por lo tanto, la copolimerización arriba de 61°C esta condicionada a cantidades molares 2:1 de α-metilestireno a estireno en la alimentación. Adicionalmente, la velocidad de copolimerización esta afectada por la concentración de α-metilestireno e incrementa la formación de oligómeros. Estos oligómeros reducen la temperatura de transición vítrea causando problemas en la etapa de procesamiento, durante el moldeo y la extrusión. El homopolímero de α-metilestireno es usado como plastificante en pinturas, ceras y adhesivos. El monómero también se usa para formar un copolímero con metil metacrilato, el cual tiene una alta temperatura de distorsión.

Los copolímeros acrílicos (AC) son copolímeros termoplásticos transparentes de etileno y acrilato con una excepcional flexibilidad a baja temperatura y resistencia al impacto. Los dos copolímeros más importantes son el etileno-acrilato de etilo (EEA) y el etileno-butilo acrilato (EBA). Se producen mediante una polimerización por radicales libres a alta presión. Dado que la reactividad es mucho mayor que la del etileno, más que solo el final. La arquitectura molecular heterogénea resultante proporciona una buena adhesión a sustratos polares y no polares. También proporciona una buena compatibilidad con una amplia variedad de polímeros. De pequeñas cantidades de otros monómeros, como el ácido acrílico y el anhídrido masculino, se incorporan en el copolímero que aumenta la adhesión a los sustratos polares. Los AC se mezclan frecuentemente con otros termoplásticos como PP, PE, PA, PET y PVC para mejorar su rendimiento y / o para mejorar su rendimiento. Por ejemplo, los dominios de acrilato de etileno dispersos. Se sabe que las AC mejoran la dispersión de pigmentos y cargas minerales. Las aplicaciones típicas de los AC incluyen adhesivos termofusibles, plásticos coextruidos y productos de espuma, así como capas sellables por extrusión y películas en envases flexibles.

SMA resina tiene un rendimiento excelente, así que en el sector automotriz ha sido ampliamente utilizado; también se convierte rápidamente en el campo de recubrimientos en polvo y productos de cuero rápidamente. Resinas base Estireno y Anhídrido Maleico (MA) en forma sólida o hidrolizadas utilizadas generalmente como surfactantes poliméricos y dispersantes.

Como plástico moldeado, los copolímeros SMA / mezclas de resina encuentran usos en la industria del automóvil para aplicaciones de consola y panel de instrumentos. La superficie SMA proporciona una excelente adhesión a la espuma de poliuretano (PUR) utilizada para los paneles de instrumentos acolchados. SMA es un excelente compatibilizador para muchas mezclas de resinas que normalmente son inmiscibles.

Las resinas SMA (éster) también se agregan a muchos productos formulados como adhesivos, recubrimientos a base de solventes, barnices de sobreimpresión, tintas de impresión, recubrimientos en polvo, limpiadores de alfombras y productos para el cuidado de pisos. Funcionan como agentes dispersantes poliméricos y agentes emulsionantes, y como reticulantes de alta funcionalidad.