Grupo acrilatos
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Hay varios metodos de polimerización de los acrilatos y metaacrilatos :
- Polimerización a granel (bulk)
- Polimerización en solución
- Polimerización en suspensión
- Polimerización en emulsión
- Polimerización por irradiación
- Polimerización por plasma
Polimerización a granel (bulk)
A diferencia de los monómeros acrílicos, la polimerización en masa de ésteres metacrílicos es muy importante en la fabricación de láminas, varillas, tubos y material de moldeo mediante técnicas de moldeo por fundición.
Polimerización en solución de acrilatos
Varias desventajas generales de la polimerización en masa (eliminación del calor de reacción, contracción, falta de solubilidad del polímero resultante en el monómero, reacciones secundarias en sistemas altamente viscosos como el efecto Trommsdorff o transferencia de cadena con polímero) son responsables del hecho de que muchos procesos de polimerización se llevan a cabo en presencia de un disolvente. Se produce una polimerización homogénea cuando tanto el monómero como el polímero son solubles en el disolvente. Cuando el polímero es insoluble en el disolvente, el proceso se define como polimerización por precipitación en solución.
Polimerización en suspensión de acrilatos
El término polimerización en suspensión, a menudo también denominada polimerización en suspensión acuosa o polimerización de perlas o perlas, significa un proceso en el que las gotitas de monómero líquido se suspenden en una fase acuosa con agitación vigorosa. Este proceso puede considerarse como una polimerización a granel dentro de las gotitas de monómero, donde el calor de polimerización puede ser fácilmente disipado por el agua circundante. Para evitar la coalescencia de las gotitas, es necesaria la presencia de estabilizadores de suspensión o agentes de suspensión.
Polimerización en emulsión de acrilatos
Un sistema de polimerización en emulsión puede comprender tres fases: una fase acuosa, que contiene el iniciador soluble en agua, el tensioactivo formador de micelas y una pequeña cantidad del monómero escasamente soluble; gotitas de monómero; y partículas de látex, que consisten en el polímero y algo de monómero. El lugar de polimerización es predominantemente dentro de las partículas de látex.
Polimerización por irradiación de acrilatos
La polimerización en masa inducida por irradiación se puede dividir en dos tipos: polimerización en estado sólido y polimerización en estado líquido, clasificadas de la siguiente manera:
- Luz ultravioleta: se cree que el proceso de iniciación se produce mediante un mecanismo de radicales libres.
- Radiación G: el proceso de polimerización inducida involucra radicales libres o especies iónicas, dependiendo del monómero, temperatura, tasa de dosis, etc.
- Radiación de haz de electrones, rayos X o haz de iones.
Polimerización por plasma
Se da una introducción general al campo de la polimerización por plasma. El plasma utilizado en los procesos de polimerización es el plasma de baja temperatura o el plasma de baja presión, que normalmente se crea por una descarga luminiscente eléctrica provocada, por ejemplo, por fuentes de energía de microondas.
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. Muchos de estos materiales se destacan por sus propiedades ópticas. El miembro más conocido de este grupo es el polimetilmetacrilato (PMMA). Cuando se polimeriza metacrilato de metilo (MMA) en un material plástico ópticamente transparente, se obtiene PMMA. Es un plástico amorfo de color blanco agua (o cristalino) con una temperatura de transición vítrea (Tg) de ~ 100˚C. A temperatura ambiente es un material duro y rígido que mantiene su claridad, incluso en secciones gruesas, incluso después de largas exposiciones a atmósferas exteriores (es decir, tiene una excelente resistencia a los rayos UV). 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.
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.
Resistencia al fuego de los acrílicos
Una de las principales limitaciones del uso de acrílicos como materiales es su comportamiento frente al fuego. Se pueden adoptar varios enfoques para mejorar las cosas. Si la claridad no es importante, se pueden utilizar rellenos como el trihidrato de alúmina (ATH). En caso de incendio, el ATH sufre una reacción endotérmica, produciendo agua, lo que retarda la propagación del fuego. Un enfoque alternativo es estimular la formación de carbonilla en el polímero mediante el uso de reactivos de fósforo. Clouet y col. han realizado una serie de estudios sobre acrilatos y metacrilatos que contienen fósforo ubicados en los extremos de las cadenas, como grupos colgantes y como bloques en el medio de las cadenas de polímeros. Los valores del índice de oxígeno limitante (LOI) de los polímeros parecían mostrar que la La eficacia ignífuga del fósforo dependía tanto de la naturaleza del compuesto de fósforo como de su posición en la cadena del polímero. Los polímeros con fósforo en los extremos de la cadena y en el medio de la cadena exhibieron mejores propiedades ignífugas.
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.
Esterilización de acrílicos
Los polímeros acrílicos se pueden esterilizar con óxido de etileno (EtO), radiación gamma y de haz electrónico. La esterilización por vapor no es adecuada para las resinas acrílicas porque se deformarían y deformarían debido a sus bajas temperaturas de transición vítrea. Los copolímeros y mezclas acrílicos se pueden adaptar para que tengan una esterilización gamma excelente con el uso de comonómeros o mezclas estirénicas. Los polímeros acrílicos se pueden estabilizar o teñir para evitar que los materiales amarilleen después de la exposición a la radiación gamma. La mayoría de los polímeros amarillearán después de la radiación gamma. El color amarillo disminuirá después de unos días. Esta disminución no es suficiente si el índice de amarilleo inicial es grande, como ocurre con la resina acrílica estándar.
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.
Otros tipos de polimetacrilatos
Dado que los (met) acrilatos se basan en ácido (met) acrílico, se puede sintetizar una gran variedad de monómeros simplemente por esterificación con alcoholes (funcionales). Por tanto, dependiendo de la aplicación, los (met) acrilatos con estructura y funcionalidad muy específicas se hacen a menudo a medida. Los monómeros funcionales típicos contienen segmentos de cadena de polietilenglicol o restos de uretano en la cadena lateral del éster. Sin embargo, los más utilizados son los monómeros más simples, como los ésteres de alquilo y el (met)acrilato de hidroxietilo.
PHEMA
PHEMA es un metacrilato polar que tiene la capacidad de hincharse en el agua para formar un hidrogel. Es biocompatible, inerte y permeable al oxígeno. Por lo tanto, el polímero se utiliza en la fabricación de lentes de contacto blandas, como medio de incrustación para estudios de microscopía y como capa de recubrimiento para implantes y prótesis.
Polimetacrilatos con cadenas laterales de alquilo hidrófobas largas
El metacrilato de terc-butilo tiene una cadena lateral hidrófoba voluminosa y se utiliza como comonómero en resinas acrílicas para aplicaciones de revestimiento. El metacrilato de ciclohexilo es un monómero hidrófobo cíclico que se aplica en resinas para mejorar la resistencia química y la capacidad a la intemperie. El metacrilato de behenilo, el metacrilato de laurilo, el metacrilato de isodecilo, el metacrilato de isotridecilo y el metacrilato de estearilo son monómeros con cadenas laterales hidrófobas más largas que llevan entre 10 y 22 átomos de carbono. Se utilizan como (co)monómeros en resinas acrílicas para mejorar la flexibilidad, la hidrofobicidad, las propiedades adhesivas, la capacidad a la intemperie y la resistencia al impacto de los materiales resultantes. Se utilizan en recubrimientos y adhesivos, cosméticos, tintas y dispersiones de pigmentos, y procesamiento de plásticos, y para minería y extracciones de petróleo o gas.
Metacrilatos multifuncionales
El dimetacrilato de 1,3-butilenglicol y el dimetacrilato de mono, dietilenglicol, trietilenglicol o polietilenglicol son monómeros de metacrilato hidrófilos difuncionales que se utilizan como reticulantes en diversas resinas acrílicas. Tienen baja viscosidad y baja contracción. Promueven la adhesión, la flexibilidad, la resistencia al impacto y la resistencia a la abrasión en los productos finales. Además de estos dimetacrilatos, el metacrilato de dimetilo, dietilo y terc-butilaminoetilo son metacrilatos de amina monofuncionales que tienen reactividad doble metacrílica y amina y, por lo tanto, exhiben una excelente adhesión a sustratos metálicos y plásticos. Mediante la cuaternización de la funcionalidad amina a sales de amonio, se puede generar solubilidad en agua. Los metacrilatos multifuncionales descritos anteriormente se utilizan en tintas, pinturas, revestimientos, adhesivos, cosméticos, industria petrolera y minera y aditivos para hormigón en la construcción de carreteras.
Almacenamiento
Dado que los monómeros acrílicos son susceptibles de polimerización prematura, se transportan y almacenan con un estabilizador que inhibe la polimerización. Principalmente, el éter monometílico de hidroquinona se usa en un rango de concentración de 10 a 100 ppm. El estabilizador solo es eficaz en presencia de bajas cantidades de oxígeno; por lo tanto, los matraces y bidones se llenan solo en un 97% con un monómero acrílico, lo que permite una oxigenación adecuada del inhibidor. Para aumentar la vida útil tanto del monómero como del inhibidor, los monómeros acrílicos deben almacenarse en un lugar fresco. Preferiblemente, AA y MAA deben almacenarse entre 15°C y 25°C para evitar la congelación de los monómeros. Los (met) acrilatos, por otro lado, se pueden almacenar de forma segura en un congelador. Además, los monómeros deben protegerse de la luz almacenándolos en un lugar oscuro.
Las diferencias entre acrílico y policarbonato
El acrílico y el policarbonato son dos de los plásticos transparentes más populares. Proporcionan diferentes beneficios (e inconvenientes). En resumen, los beneficios son: el acrílico es más rígido, más brillante, más resistente a los rayones y más económico que el policarbonato, que es más flexible y prácticamente irrompible. Sus inconvenientes son: el acrílico puede agrietarse o romperse con el impacto y el policarbonato es más fácil de rayar.
Para una comparación más detallada, es útil considerar criterios individuales relevantes para sus necesidades. Estas son algunas de las áreas clave para comparar al elegir entre acrílico y policarbonato para su proyecto. Esperamos que le ayude; si necesita más consejos, envíe un correo electrónico a nuestro amable equipo .
Fuerza: ¿cuál es más fuerte?
El acrílico y el policarbonato pesan la mitad de una pieza de vidrio de tamaño comparable y, sin embargo, ambos plásticos son mucho más fuertes que el vidrio y brindan una resistencia a los impactos mucho mayor. El policarbonato es más fuerte que el acrílico. Aparte de eso, ambos son muy fuertes. Si lo comparas con el vidrio, el acrílico tiene 10 veces más resistencia al impacto que el vidrio. El policarbonato tiene 250 veces más resistencia al impacto que el vidrio. El acrílico es muy rígido, mientras que el policarbonato se puede comprar en grados flexibles. El acrílico se agrieta más fácilmente que el policarbonato bajo tensión.Los escudos antidisturbios de la policía están hechos de policarbonato prácticamente indestructible.
Cual tiene mejor claridad?
El acrílico ofrece una mayor claridad que el vidrio, dejando entrar más luz con una transmitancia de luz del 92% en comparación con el policarbonato que tiene una transmitancia de luz del 88%. Ambos se utilizan con éxito para el acristalamiento; por ejemplo, el policarbonato se utiliza a menudo en el acristalamiento de marquesinas de autobuses, ya que es muy resistente y tanto el acrílico como el policarbonato se utilizan para el acristalamiento secundario. El acrílico se puede pulir para restaurar su claridad, mientras que el policarbonato no se puede pulir.
Trabajar con acrílico y policarbonato
El acrílico se puede usar a temperaturas que oscilan entre -30°F y 190°F. Puede expandirse y contraerse con los cambios de temperatura, aunque no se contraerá permanentemente con el tiempo. El policarbonato puede soportar temperaturas de hasta 240°F. El policarbonato también es muy resistente a productos químicos como gasolina y ácidos.
¿Cuál es más fácil de cortar?
Tanto el acrílico como el policarbonato se pueden cortar con herramientas convencionales como sierras o enrutadores, aunque el acrílico corta más fácilmente que el policarbonato. El policarbonato combate el empuje inicial de una sierra o enrutador al comienzo de un corte. Obtenga más información sobre cómo cortar plásticos aquí .
¿Qué es más fácil de perforar?
El acrílico se agrietará si se perfora cerca de un borde o con una broca que no esté diseñada para plástico. El policarbonato generalmente no se agrieta cuando se perfora, incluso si se perfora cerca del borde con una broca estándar.
¿Cuál es más fácil de doblar?
El doblado por calor funciona mejor con acrílico que con policarbonato. El policarbonato puede conformarse en frío o doblarse sin calentar.
¿Qué es más fácil de pegar?
Al pegar con cementos diseñados para acrílico y policarbonato, el acrílico proporciona una junta de cola más limpia que el policarbonato.
¿Cuál es más fácil de mantener limpio?
Tanto el acrílico como el policarbonato son fáciles de limpiar. La mejor opción para la limpieza es un paño de microfibra o 100% algodón (¡no de otro tipo!). El acrílico solo debe limpiarse con agua tibia con jabón o un limpiador acrílico. Nunca se deben usar productos químicos sobre acrílico. El policarbonato tiene una mayor resistencia química que el acrílico; se puede limpiar con limpiadores más duros que contengan productos químicos como el amoníaco. Ninguno de los plásticos debe limpiarse con solventes.
¿Cuál es más duradero?
Tanto el acrílico como el policarbonato son resistentes a la intemperie y se expanden y contraen con los cambios de temperatura sin contracción a largo plazo o permanente. Tanto el acrílico como el policarbonato pueden rayarse, así que evite tocarlos con cualquier cosa hecha de agentes aglutinantes abrasivos. Es más probable que el acrílico se astille que el policarbonato porque es menos resistente a los impactos. Sin embargo, no se raya con tanta facilidad y no amarilleará con el tiempo. El policarbonato tiene baja inflamabilidad, mientras que el acrílico se quema lentamente y no se recomienda en áreas donde puede haber llamas.
¿Que es más barato?
El acrílico es más barato que el policarbonato, que suele costar un 35% más. Compara precios aquí acrílico vs policarbonato.
