SAN estireno acrilonitrilo
AN - Estireno acrilonitrilo
Gama de productos (XSTIR)
Estireno acrilonitrilo
En Mexpolimeros ofrecemos una vasta gama de SAN resina y sus compuesros desarrollados de acuerdo a sus necesidades, garantizando la calidad en productos y servicio. Nuestra gama de productos incluye grados sin refuerzo, con fibra de vidrio y/o con carga mineral ( Ibridos), cargado con metales, con aditivos especiales como establizador al calor, UV, metales, antiestatico, antibacteria, marcado laser, nucleado etc, lubricante especial y retardante de llama (con o sin halógenos). También frecemos desarrollados y evaluados por personal altamente calificado y con tecnología avanzada.
SAN - copolímero de estireno y acrilonitrilo
What is San plastic?
El SAN es un copolímero de estireno y acrilonitrilo perteneciente a la familia de los plásticos, mas específicamente, a los polímeros de estireno (de los cuales el mas conocido es el poliestireno). A nivel mundial, la producción de SAN representa únicamente el 1% del mercado de los estirenos, encabezado por el poliestireno (50 %), el caucho SBR (15 %) y el ABS (11 %). El estireno acrilonitrilo es un polímero de la familia de los estirénicos (junto con el acrilonitrilo butadieno estireno y el poliestireno), es decir, que está basado en estireno. Es un polímero termoplástico conformado por unidades repetitivas de estireno y acrilonitrilo. Se designa como SAN (por sus siglas en inglés, Styrene Acrylonitrile). El Estireno Acrilonitrilo se puede mezclar con otros polímeros, como el PC o el Poliuretano Termoplástico. Un “copolímero” es un polímero formado por dos unidades estructurales distintas (monómeros): en éste caso, estireno y acrilonitrilo. El copolímero SAN resin generalmente contiene 70–80% de estireno y 20–30% de acrilonitrilo. Es un simple copolímero aleatorio. Esta combinación de monómeros proporciona mayor resistencia, rigidez y resistencia química que el poliestireno, pero es bastante clara, ya que el poliestireno cristalino y su apariencia tienden a decolorarse más rápidamente. La estructura general se muestra en la figura.
Nombres - Símbolo
- SAN
- SAN thermoplastic
- SAN termoplastic
- Estireno acrilonitrilo
- Copolímero de estireno y acrilonitrilo
- Styrol-Acrylnitril-Copolymer
Ventajas
Desventajas
- Buena resistencia térmica y química
- Baja resistencia al impacto
- Copia detalles de molde con gran fidelidad
- No es atacado químicamente por el agua
- Deformable plásticamente
- Tiene gran brillo superficial
- Presenta muy baja absorción de agua
- Bajo costo de fabricación y fácil proceso
- Excelente rigidez
- Excelente capacidad de carga
- Alta resistencia a la flexión
- Buena apariencia
- Buena capacidad de color
- Buena claridad
- Buena estabilidad dimensional
- Temperatura de servicio máxima baja
- Higroscópico
- Amarilleo con la edad
- Inflamable con alta generación de humo
- Frágil
Propriedades
- Estructura : amorfa
- Opacidad : transparente
- Densidad : 1.08
- Contracción / shrinkage : 0,3% al 0,7%
- Temperatura de servicio 60 °C
SAN Propiedades Físico-Mecánicas
Los copolímeros SAN tienen una excelente transparencia (transmisión de luz de hasta 92%), un alto módulo de tracción y cualidades de superficie como brillo y reproducción de microtexturas en herramientas de moldeo, buena rigidez y buena dureza. Como es típico en los plásticos amorfos duros, SAN tiene una alta estabilidad dimensional y precisión. Además de la alta rigidez, SAN es en general fuerte y resistente a los arañazos y tiene buen calor y excelente resistencia química. El acrilonitrilo aporta rigidez, brillo, buena resistencia química y térmica; mientras que el Estireno le aporta facilidad de procesamiento. Esta combinación de propiedades hace del estireno acrilonitrilo un plástico de ingeniería; por esta razón, se utiliza en aplicaciones especiales. Los copolímeros de estireno y acrilonitrilo son generalmente transparentes, contando con una estructura más bien amorfa que resulta fácil procesar. Puede ser utilizado cualquier tipo de tratamiento mecánico en su fabricación. Sus propiedades de impacto, así como las de tensión y flexión, son bastante mejores que las de otros estirenos, gracias a las aportaciones de las propiedades del acrilonitrilo en la mezcla. La baja contracción y la excelente fluidez en el molde permiten realizar moldes con una buena precisión dimensional. SAN polymer puede ofrecer una buena transparencia. Difiere del poliestireno estándar en importantes propiedades tales como tenacidad, resistencia al calor bajo carga, resistencia química y resistencia a la rotura. Estas propiedades quedan determinadas, por la cantidad de acrilonitrilo en su composición, su peso molecular y distribución. Con el incremento del peso molecular, se mejoran sus propiedades de tenacidad y durabilidad de sus propiedades mecánicas.
Propiedades Térmicas
La temperatura práctica de deflexión térmica es superior a 90°C y, por lo tanto, adecuada para muchas aplicaciones. Sin embargo, en muchos casos, se debe tener cuidado con la estabilidad en la exposición a temperaturas alternas. Con cambios frecuentes y abruptos de temperatura, pueden aparecer pequeñas grietas finas que se amplían con el tiempo, haciendo que el artículo quede inutilizable. SAN es relativamente resistente a tales cambios de temperatura con grados con un alto contenido de AN y un alto peso molecular que muestran una resistencia particularmente buena. Las modificaciones SAN con polivinil carbazol (¡PVK es tóxico!) Resultan en productos extremadamente resistentes a la distorsión térmica pero tóxicos. En particular, el contenido de AN tiene una fuerte influencia en la resistencia al calor.
El copolímero de MS y AN (MSAN) tiene una mayor resistencia al calor que SAN con el mismo contenido de AN. Las temperaturas de ablandamiento Vicat de los copolímeros MSAN y SAN son 123 ° C y 103 ° C, respectivamente. Las propiedades físicas y la resistencia química del grado modificado son similares a las de SAN. Los métodos de fabricación utilizados para SAN también son adecuados para el copolímero MSAN. Los materiales basados en MS son algo más amarillos que sus contrapartes S. En la práctica, S a menudo solo está parcialmente sustituido por MS, produciendo terpolímeros SMSAN. La proporción de MS depende de la resistencia al calor requerida. El copolímero MSAN también es miscible con PVC y, por lo tanto, puede usarse para hacer mezclas con mayor resistencia al calor y al impacto.
SAN Ensayo de combustión
Cuando realizamos ensayos de combustión en los copolímeros de estireno y acrilonitrilo, vemos un comportamiento que provoca bastantes cenizas dispuestas en copos, siendo de color amarillo parpadeante en cuanto a la llama se refiere. El olor característicos del SAN polimero en combustión es característico olor a estireno, junto a ácido clorhídrico. Se utiliza en lugar del poliestireno debido a su alta resistencia térmica.
SAN Propiedades Eléctricas
Siendo un material ligeramente polar, con un TG elevado y baja absorción de agua, las propiedades eléctricas prácticamente no son afectadas por la variación de temperatura, frecuencia (hasta 106 Hz) y humedad, dentro de intervalos normales de trabajo. Para aislante de alta frecuencia, el SAN no es apropiado.
SAN Propiedades Òpticas
Debido a su estructura molecular, el SAN pierde transparencia con el moldeo por inyección. La resistencia a los rasguños adicional lo convierte en una elección apta para displays en el punto de venta y artículos cosméticos. Debido a la presencia de la unidad de estireno, la resistencia de SAN a la luz ultravioleta (UV) no es excepcionalmente buena, pero la adición de estabilizadores UV mejora la resistencia a los rayos UV lo suficiente para que algunos grados de SAN se utilicen para acristalamiento y otras aplicaciones en exteriores. Las modificaciones con el éster dimetílico del ácido carbónico también dan como resultado una mayor resistencia química y UV. SAN tiene un ligero color amarillo en comparación con otros plásticos transparentes como PS, acrílicos (o metacrilato de polimetilo (PMMA)) y PC. Este color surge de los cromóforos cíclicos asociados con los segmentos AN y se vuelve más fuerte a medida que aumenta el contenido de AN. Como el amarilleo implica parcialmente reacciones que no son de naturaleza oxidante, los antioxidantes son de uso limitado y la combinación preferible es de fosfito y antioxidante fenólico. Las aminas estéricamente impedidas son particularmente efectivas contra el amarillamiento de los mohos expuestos a los rayos UV. El tinte amarillo de los productos se puede compensar agregando agentes colorantes azules, el resultado de esta adición es un SAN de tonalidad azulada-verdosa. La naturaleza polar de AN también resulta en un ligero deterioro de las propiedades eléctricas en comparación con PS, pero SAN todavía tiene propiedades adecuadas como material de aislamiento. Sin embargo, la resistencia de la superficie conduce a una acumulación de carga estática en el plástico y problemas asociados, como atraer polvo o descargas estáticas. Los compuestos aniónicamente activos, tales como los alquilsulfonatos de sodio, son buenos agentes antiestáticos para ser agregados.
SAN Propiedades Químicas
Generalmente buena aunque depende del grado de la resina, de la concentración química, temperatura y esfuerzos sobre las partes. En este copolímero, el acrilonitrilo no solo proporciona una mayor resistencia química, sino también mayor resistencia, dureza, tenacidad y rigidez. Por lo tanto, SAN es químicamente mucho más resistente que el poliestireno. Los hidrocarburos saturados, los combustibles de carburador poco aromáticos y los aceites minerales, las grasas y aceites vegetales y animales, el agua, las soluciones salinas acuosas, los ácidos diluidos y los álcalis no tienen efecto sobre la SAN. También es más resistente al agrietamiento por estrés que el PS y a la radiación UV que el ABS. Las propiedades eléctricas son peores y la absorción de agua es algo mayor en comparación con el PS. El material sin teñir es transparente. Además no es atacado por el agua químicamente hablando. Los productos comerciales difieren principalmente en peso molecular y contenido de AN, que generalmente está entre 15 y 40% p / p. El aumento del peso molecular o del contenido de AN aumenta la resistencia, la rigidez, la resistencia al impacto, la resistencia al calor y la resistencia al agrietamiento por tensión. En particular, el contenido de AN tiene una fuerte influencia en la resistencia química, resistencia, rigidez y resistencia al calor. Si se mejora este contenido, aumenta la viscosidad del fundido. Los grupos nitrilo son fuertemente dipolares y, a medida que aumenta el nivel de AN, la atracción dipolar entre los grupos AN aumenta la viscosidad de la masa fundida. Además de la resistencia química, la resistencia al agrietamiento por tensión también es importante. Un mayor contenido de AN y un mayor peso molecular favorecen esas propiedades. Sin embargo, el efecto de una sustancia en una pieza de plástico también se ve notablemente afectado por la duración de la exposición, la temperatura, el medio circundante y las tensiones internas y externas, por lo que las investigaciones experimentales siempre deben realizarse bajo las condiciones prácticas relevantes.
SAN Processabilidad
SAN pellets puede ser fácilmente moldeado por medio de inyección,extrusion o moldeo o utilizando el sistema de rotación. Los de alto impacto son más dificultosos porque al tener un mayor contenido en caucho los hace más viscosos. Sus características son similares a las de los metales no ferrosos, se pueden barrenar, fresar, tornear, aserrar y troquelar. Debido a su estructura molecular, el SAN pierde transparencia con el moldeo por inyección. El SAN presenta una muy baja absorción del agua, y algo que lo hace tan utilizado y extendido en la industria es sin duda si fácil fabricación, así como el bajo coste económico de ésta.
SAN Síntesis
Los plásticos de estireno-acrilonitrilo son los copolímeros más importantes del estireno. La relación ponderal media de monómeros en la copolimerización es la siguiente: 76% de estireno y 24% de acrilonitrilo. Se fabrican también otros copolímeros con menor y mayor porcentaje de acrilonitrilo. El SAN granulos se obtiene mezclando en un reactor estireno y acrilonitrilo, utilizando como catalizador peróxido de benzoilo y calentado a una temperatura aproximada de 60 ºC. La reacción presenta un punto azeotrópico para una composición de 76% p/p de estireno, por este motivo la síntesis se lleva a cabo en la composición de dicho punto. La polimerización puede obtenerse mediante dos procesos: suspensión o emulsión. El acrilonitrilo copolimeriza también con mezclas de estireno y α-metilestireno para formar SAN. La ordenación de los componentes monómeros dentro de las macromoléculas obedece a leyes estadísticas. Los grupos laterales benceno y nitrilo están estéricamente desordenados (atácticos). El estireno-acrilonitrilo es un termoplástico amorfo. Los grados de polimerización son del mismo orden que los que presentan los homopolímeros de estireno.
Polimerización en suspensión
La polimerización se realiza en agua. El monómero y el polímero que se obtienen son insolubles en agua, por lo que se obtiene una suspensión. Para evitar que el polímero se aglomere en el reactor, se disuelve en el agua una pequeña cantidad de alcohol polivinílico, el cual cubre la superficie de las gotitas del polímero y evita que se peguen.
Polimerización en emulsión
La reacción también se produce en agua, pero en lugar de añadir un agente de suspensión como el alcohol polivinílico, se agrega un emulsificante que puede ser un detergente o jabón. Los monómeros forman gotitas de tamaño microscópicos que quedan estabilizadas por el jabón durante todo el proceso de polimerización, y que acaban formando un látex de aspecto lechoso, del cual se hace precipitar el polímero rompiendo la emulsión. Posteriormente se somete el polímero a un proceso de lavado para eliminar los restos del emulsificante.
Polimerización en proceso continuo masivo
El proceso continuo masivo es el método más popular para hacer SAN. Estireno y acrilonitrilo se alimentan continuamente a uno o varios reactores con o sin solventes, como etilbenceno o tolueno. Los monómeros se hacen reaccionar hasta que se alcanza un nivel de conversión de entre 60 y 80% a una temperatura entre 90 y 170°C. La solución de polímero se descarga continuamente del reactor. En la etapa posterior, el disolvente y los monómeros no convertidos se eliminan por calentamiento y destilación a presión reducida. Se pueden usar varios tipos de equipos para este paso. Los volátiles se condensan y reciclan en el proceso de polimerización. Despues del paso de desgasificación, el polímero fundido se enfría y se granula o se transfiere a una unidad de mezcla para mezclar con el caucho injertado. El proceso masivo de SAN da como resultado un producto con claridad y color superiores. Hoy en día este es el proceso dominante para la fabricación de grados comerciales transparentes de SAN.
Buen consejo
SAN es el poliestireno resistente a químicos. Se utiliza principalmente para alojar piezas sujetas a cargas más altas y también para piezas planas. Impresiona con su extraordinaria transparencia y brillo de color combinado con alta resistencia química, pero también es algo más caro que el poliestireno. Las modificaciones SAN con polivinil carbazol (¡PVK es tóxico!) Resultan en productos extremadamente resistentes a la distorsión térmica pero tóxicos Las modificaciones con el éster dimetílico del ácido carbónico también dan como resultado una mayor resistencia química y UV. SAN se puede reforzar con fibras de vidrio para proporcionar mayor rigidez, resistencia a la rotura y resistencia al impacto con muescas.
SAN Aplicaciones
SAN compite con poliestireno, acetato de celulosa y metacrilato de polimetilo. Las aplicaciones para SAN incluyen piezas moldeadas por inyección para dispositivos médicos, conectores de tubos de PVC, productos aptos para lavavajillas y estanterías para refrigeradores. Otras aplicaciones incluyen envases para los mercados farmacéutico y cosmético, equipos automotrices y usos industriales. El SAN puede encontrarse en una amplia gama de aplicaciones, ya sea desde el sector técnico (fabricación de artículos para el hogar), el médico (equipos de diálisis desechables) y la industria alimenticia (por sus cualidades representa una excelente barrera contra la humedad y el CO2, utilizándose como protector de alimentos). SAN se utiliza para artículos del hogar y vajillas, en envases de cosméticos, artículos sanitarios y de tocador, así como en materiales de escritura y artículos de oficina, lentes electrónicos, lentes instrumentales automotrices, cubiertas de polvo, electrodomésticos, vasos, cuerpos de cepillo de dientes, charolas, cubiertas de batería industrial, instrumentos marinos, de paneles, recipientes aptos para lavavajillas, encendedores, desechables, cepillo de cerdas, cubiertas de auto calibrador, estuches cosméticos, jeringas medicas, reflectores, puertas del refrigerador, cajas de batería etc. Un campo de aplicación importante es el inherente a la preparación de resinas ABS: en este caso el SAN se mezcla con copolímeros de injerto de polibutadieno con acrilonitrilo y estireno. El SAN degrada lentamente en los basureros, además de que contiene aditivos dañinos, que incluyen colorantes, estabilizantes y plastificantes.
SAN modificado con olefinas
SAN se puede modificar con olefinas, lo que da como resultado un polímero que se puede extruir y moldear por inyección. Proporcionan resistencia a la intemperie a partes menos costosas, como piscinas, spas y embarcaciones.
SAN
SAN GF25
SAN GF35
Physical
properties
Method
Unit
density
ASTM D1505
g/cm
1,22
1,34
mould shrinkage
ASTM D955
%
0,1-0,2
0,1-0,2
water absorption (24 h/23°C)
ASTM D570
%
0,15
0,1
MFI melt flow index
ASTM D1238
g/10'
-
-
Mechanical
properties
tensile strenght at yield
ASTM D638
MPa
80
110
elongation at break
ASTM D638
%
2
1,5
flexural modulus
ASTM D790
MPa
7800
9500
IZOD impact strength ,notched 23°C
ASTM D256
J/m
35
40
IZOD impact strength, notched 0°C
ASTM D256
J/m
-
-
IZOD impact strenght notched -30°C
ASTM D256
J/m
-
-
Thermal
properties
VICAT method B (50 °C/h - 50 N)
ASTM D1525
°C
105
108
H.D.T. method A (1.82 MPa)
ASTM D648
°C
102
105
ball pressure test
IEC 335
°C
-
-
Flammability
properties
limited oxigen index
ASTM D2863
%
-
-
flame rating 0.8 mm
UL 94
Class
HB
HB
flame rating 1.6 mm
UL 94
Class
HB
HB
flame rating 3.2 mm
UL 94
Class
HB
HB
needle flame test
IEC 695-2-2
-
-
-
GWFI glow wire flammability index
IEC 695-2-1
°C
-
-
CTI comparative tracking index
IEC 112
Volt
-
-
SAN | SAN GF25 | SAN GF35 | ||
Physical properties | Method | Unit | ||
density | ASTM D1505 | g/cm | 1,22 | 1,34 |
mould shrinkage | ASTM D955 | % | 0,1-0,2 | 0,1-0,2 |
water absorption (24 h/23°C) | ASTM D570 | % | 0,15 | 0,1 |
MFI melt flow index | ASTM D1238 | g/10' | - | - |
Mechanical properties | ||||
tensile strenght at yield | ASTM D638 | MPa | 80 | 110 |
elongation at break | ASTM D638 | % | 2 | 1,5 |
flexural modulus | ASTM D790 | MPa | 7800 | 9500 |
IZOD impact strength ,notched 23°C | ASTM D256 | J/m | 35 | 40 |
IZOD impact strength, notched 0°C | ASTM D256 | J/m | - | - |
IZOD impact strenght notched -30°C | ASTM D256 | J/m | - | - |
Thermal properties | ||||
VICAT method B (50 °C/h - 50 N) | ASTM D1525 | °C | 105 | 108 |
H.D.T. method A (1.82 MPa) | ASTM D648 | °C | 102 | 105 |
ball pressure test | IEC 335 | °C | - | - |
Flammability properties | ||||
limited oxigen index | ASTM D2863 | % | - | - |
flame rating 0.8 mm | UL 94 | Class | HB | HB |
flame rating 1.6 mm | UL 94 | Class | HB | HB |
flame rating 3.2 mm | UL 94 | Class | HB | HB |
needle flame test | IEC 695-2-2 | - | - | - |
GWFI glow wire flammability index | IEC 695-2-1 | °C | - | - |
CTI comparative tracking index | IEC 112 | Volt | - | - |