En 1843 Ferdinand Redtenbacher (1809-1895) estudio el óxido de acrinoleína con un óxido de plata acuoso y ácido acrílico isolatado. Posteriormente, Friedrich Beilstein (1838-1883) produjo ácido acrílico mediante la destilación de ácidos hidroacrílicos en 1862. La investigación continuó con los esfuerzos de Edward Frankland (1825-1899), Duppon, Schneider, Richard Erlenmeyer (1825-1909), Engelhorn, Carpary y Tollens y quien compensó los esfuerzos fue el químico francés Charles Maureu (1803-1929) quien descubrió el acrilonitrilo en 1893. Él demostró que era un nitrilo del ácido acrílico.
Durante la Primera Guerra Mundial, el acrilonitrilo fue propuesto a trabajar en la manufactura del caucho sintético. Con la restauración del comercio después de la Guerra, el abastecimiento del caucho natural se incremento y lo hizo un sintético menos ventajoso, algunas compañías comenzaron a investigar otras aplicaciones del acrilonitrilo. La fibra sintética industrial fue una de las primeras opciones investigadas. Los desarrollos en las fibras de acrilonitrilo fueron obstaculizados hasta que los solventes apropiados fueron descubiertos, lo que permitió a las fibras ser formadas por hilado en seco o mojado.
En 1942, DuPont introdujo las fibras de poliacrilonitrilo bajo el nombre de Orlon, iniciando su producción a principios de 1950. El primer uso del copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), fue en la fabricación de equipaje ocurrido en 1948, patentándolo en el mismo año. En 1996, el ABS fue usado por primera vez en el exterior de las superficies de los helicópteros.
La dureza del copolímero de acrilonitrilo estireno lo hizo conveniente para muchos usos, sus limitaciones condujeron a la introducción de un caucho (butadieno) como un tercer monómero y a partir de aquí nació la gama de materiales popularmente designados como plásticos ABS. Estos llegaron estar disponibles a partir de 1950 y la variabilidad de estos copolímeros y la facilidad del proceso ha permitido al ABS llegar a ser el polímero más popular de la ingeniería.
jueves, 1 de mayo de 2008
Poliacrilonitrilo
También se le conoce como PAN, por su abreviación.
El poliacrilonitrilo se utiliza para hacer otro polímero, la fibra de carbono. Pero los copolímeros que contienen principalmente poliacrilonitrilo, se utilizan como fibras para hacer tejidos, como medias y suéteres, o también productos para ser expuestos a la intemperie, como carpas y otros.
Si la etiqueta de cierta prenda de vestir dice "acrílico", entonces es porque la prenda está hecha con algún copolímero de poliacrilonitrilo.
Generalmente son copolímeros de acrilonitrilo y metil acrilato, o acrilonitrilo y metil metacrilato:
A veces también hacemos los copolímeros a partir de acrilonitrilo y cloruro de vinilo.
Estos copolímeros son retardantes de llama y las fibras hechas de ellos se llaman fibras modacrílicas.
Pero la gran cantidad de copolímeros de acrilonitrilo no termina aquí.
El poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN) y el poli(acrilonitrilo-co-butadieno-co--estireno) (ABS), se utilizan como plásticos.
El SAN es un simple copolímero al azar de estireno y acrilonitrilo.
El ABS es más complicado. Está hecho por medio de la polimerización de estireno y acrilonitrilo en presencia de polibutadieno.
El polibutadieno tiene enlaces dobles carbono-carbono en su estructura, los que pueden también polimerizar. Así que terminamos con una cadena de polibutadieno, conteniendo cadenas de SAN injertados el él.
El ABS es muy fuerte y liviano. Es lo suficientemente fuerte como para ser utilizado en la fabricación de piezas para automóviles.
El empleo de plásticos como ABS hace más livianos a los autos, así que utilizan menos combustible y por lo tanto contaminan menos.
El ABS es un plástico más fuerte que el poliestireno dado a los grupos nitrilo en sus unidades de acrilonitrilo. Los grupos nitrilo son muy polares, así que se atraen mutuamente.
Esto permite que las cargas opuestas de los grupos nitrilo puedan estabilizarse, como usted ve en el cuadro de la izquierda.
Esta fuerte atracción sostiene firmemente las cadenas de ABS, haciendo el material más fuerte. También el polibutadieno, con su apariencia de caucho, hace al ABS más resistente que el poliestireno.
El poliacrilonitrilo es un polímero vinílico, y un derivado de la familia de los acrilatos poliméricos. Se hace a partir del monómero acrilonitrilo, por medio de una polimerización vinílica por radicales libres.
El poliacrilonitrilo se utiliza para hacer otro polímero, la fibra de carbono. Pero los copolímeros que contienen principalmente poliacrilonitrilo, se utilizan como fibras para hacer tejidos, como medias y suéteres, o también productos para ser expuestos a la intemperie, como carpas y otros.
Si la etiqueta de cierta prenda de vestir dice "acrílico", entonces es porque la prenda está hecha con algún copolímero de poliacrilonitrilo.
Generalmente son copolímeros de acrilonitrilo y metil acrilato, o acrilonitrilo y metil metacrilato:
A veces también hacemos los copolímeros a partir de acrilonitrilo y cloruro de vinilo.
Estos copolímeros son retardantes de llama y las fibras hechas de ellos se llaman fibras modacrílicas.
Pero la gran cantidad de copolímeros de acrilonitrilo no termina aquí.
El poli(estireno-co-acrilonitrilo) (SAN) y el poli(acrilonitrilo-co-butadieno-co--estireno) (ABS), se utilizan como plásticos.
El SAN es un simple copolímero al azar de estireno y acrilonitrilo.
El ABS es más complicado. Está hecho por medio de la polimerización de estireno y acrilonitrilo en presencia de polibutadieno.
El polibutadieno tiene enlaces dobles carbono-carbono en su estructura, los que pueden también polimerizar. Así que terminamos con una cadena de polibutadieno, conteniendo cadenas de SAN injertados el él.
El ABS es muy fuerte y liviano. Es lo suficientemente fuerte como para ser utilizado en la fabricación de piezas para automóviles.
El empleo de plásticos como ABS hace más livianos a los autos, así que utilizan menos combustible y por lo tanto contaminan menos.
El ABS es un plástico más fuerte que el poliestireno dado a los grupos nitrilo en sus unidades de acrilonitrilo. Los grupos nitrilo son muy polares, así que se atraen mutuamente.
Esto permite que las cargas opuestas de los grupos nitrilo puedan estabilizarse, como usted ve en el cuadro de la izquierda.
Esta fuerte atracción sostiene firmemente las cadenas de ABS, haciendo el material más fuerte. También el polibutadieno, con su apariencia de caucho, hace al ABS más resistente que el poliestireno.
El poliacrilonitrilo es un polímero vinílico, y un derivado de la familia de los acrilatos poliméricos. Se hace a partir del monómero acrilonitrilo, por medio de una polimerización vinílica por radicales libres.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Formulación:
Poliacrilonitrilo PAN (-CH2-CH-CN)n
Cargas y refuerzos: PVC y otros polímeros
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Y SUS TEMPERATURAS
Proceso Temperatura (°C)
Moldeo (con dificultad) Superior a 300
Hilado húmedo 160-180
DATOS DE DEGRADACIÓN TÉRMICA
Temperatura degradación: 200°C
Utilización industrial:
* Fibras acrílicas (PAN 85%)
* Fibras modacrílicas
* Fibras de grafito
* Caucho nitrílico
* Fabricación de copolímeros ABS y SAN
Información adicional:
* El PAN se utiliza en copolimerización con estireno, cloruro de vinilo, acetato de vinilo y butadieno para dar plásticos de calidad y bajo costo.
* Las fibras acrílicas y modacrílicas poseen elevada resistencia, rigidez y tenacidad. Son insensibles a la humedad y presentan buena resistencia a agentes químicos y hongos y a la intemperie.
* Las llamadas fibras de grafito se obtienen por tratamiento térmico sup. 2000°C.
* Los productos de degradación son irritantes, asfixiantes y, algunos, muy tóxicos.
* La poliacrilamida, soluble en agua, se usa como espesante y floculante.
Poliacrilonitrilo PAN (-CH2-CH-CN)n
Cargas y refuerzos: PVC y otros polímeros
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN Y SUS TEMPERATURAS
Proceso Temperatura (°C)
Moldeo (con dificultad) Superior a 300
Hilado húmedo 160-180
DATOS DE DEGRADACIÓN TÉRMICA
Temperatura degradación: 200°C
Utilización industrial:
* Fibras acrílicas (PAN 85%)
* Fibras modacrílicas
* Fibras de grafito
* Caucho nitrílico
* Fabricación de copolímeros ABS y SAN
Información adicional:
* El PAN se utiliza en copolimerización con estireno, cloruro de vinilo, acetato de vinilo y butadieno para dar plásticos de calidad y bajo costo.
* Las fibras acrílicas y modacrílicas poseen elevada resistencia, rigidez y tenacidad. Son insensibles a la humedad y presentan buena resistencia a agentes químicos y hongos y a la intemperie.
* Las llamadas fibras de grafito se obtienen por tratamiento térmico sup. 2000°C.
* Los productos de degradación son irritantes, asfixiantes y, algunos, muy tóxicos.
* La poliacrilamida, soluble en agua, se usa como espesante y floculante.
Poliacrilonitrilo como Termoplástico y descripción de uno de sus copolímeros.
Los polímeros termoplásticos se componen de largas cadenas producidas al unir moléculas pequeñas o monómeros y típicamente se comportan de una manera plástica y dúctil. Al ser calentados a temperaturas elevadas, estos polímeros se ablandan y se conforman por flujo viscoso. Los polímeros termoplásticos se pueden reciclar con facilidad.
Sobre el copolímero de acrilonitrilo 'ABS' es un termoplástico duro, resistente al calor y a los impactos. Es un copolímero obtenido de la polimerización del estireno y acrilonitrilo en la presencia del polibutadieno, resultado de la combinación de los tres monómeros, originando un plástico que se presenta en una gran variedad de grados dependiendo de las proporciones utilizadas de cada uno.
Propiedades generales de éste:
Sobre el copolímero de acrilonitrilo 'ABS' es un termoplástico duro, resistente al calor y a los impactos. Es un copolímero obtenido de la polimerización del estireno y acrilonitrilo en la presencia del polibutadieno, resultado de la combinación de los tres monómeros, originando un plástico que se presenta en una gran variedad de grados dependiendo de las proporciones utilizadas de cada uno.
Propiedades generales de éste:
Acrilonitrilo:
- Resistencia química
- Resistencia a la fatiga
- Dureza y rigidez
- Resistencia a la fusión
Butadieno:
- Ductilidad a baja temperatura
- Resistencia al impacto
- Resistencia a la fusión
- Facilidad de procesado (fluidez)
- Brillo
- Dureza y rigidez
Dentro de sus propiedades físicas se encuentran:
- Fuerza tensil: 40-50 Mpa
- Fuerza al impacto ( Notched Impact Strength) : 10-20 Kj/m 2
- Coeficiente de expansión térmica: 70-90 x10 -6
- Temperatura de uso máximo ( Max Cont Use Temp) : 80-95 °C
- Densidad: 1.0-1.05 g/cm 3
Alguna de la resistencia a químicos se enlista a continuación
- Ácido diluido: muy bueno
- Álcali diluido: muy bueno
- Aceites y grasas: muy bueno
- Hidrocarburos alifáticos: moderado
- Hidrocarburos aromáticos: pobre
- Hidrocarburos halogenados: pobre
- Alcoholes: pobre (variable)
Aplicaciones
Debido a que las propiedades del ABS son suficientemente buenas para diversas aplicaciones, entre las que se encuentran:
- Carcasas de electrodomésticos y de teléfonos
- Maletas
- Cascos deportivos
- Cubiertas internas de las puertas de refrigeradores
- Carcasas de computadoras
- Fabricación de tubería sanitaria como sustituto del PVC
Por su característica de ser cromable se utiliza ampliamente en la industria automotriz
Se pueden usar en aleaciones con otros plásticos, por ejemplo, el ABS con el PVC nos da un plástico de alta resistencia a la flama que le permite encontrar amplio uso en la construcción de televisores.
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