
SMA (styreenmaleïnezuuranhydride) compounds worden verwerkt tot auto-onderdelen, verpakkingen en bouwartikelen. Maleïnezuuranhydride zelf is bekend als hechtingsbevorderaar tussen glas- of natuurvezels en de polymere matrix. Minder bekend is het gebruik van onversterkte en niet-slagvast gemodificeerde SMA-type als additief in amorfe thermoplasten en copolymeren. Het verbetert in die functie de thermische eigenschappen, de oppervlaktepolariteit en de mengbaarheid met andere kunststoffen in mengsels en legeringen.
SMA als additief verbetert de eigenschappen van ABS en PMMA (nieuw of gerecycled). Het verbetert de bestandheid tegen hoge temperaturen en de verwerkingseigenschappen, en het maakt onderdelen uit ABS en PMMA gemakkelijker te lijmen, te lakken, te bedrukken of de metalliseren.
Een van de leveranciers van SMA als additief voor thermoplasten is Polyscope Polymers in Geleen. Het bedrijf levert onder de naam XIRAN SMA met uiteenlopende moleculairgewichten en percentages maleïnezuuranhydride. Het SMA combineert het polaire maleïnezuuranhydride (bevordert de stijfheid, thermische stabiliteit en chemische reactiviteit) en het niet-polaire styreen (vergemakkelijkt de verwerking). De verhouding tussen het styreen en het maleïnezuranhydride is bepalend voor de polariteit. Het blokcopolymeer is mengbaar met een groot aantal kunststoffen, waardoor het kan worden gebruikt als compatibilisator in multi-polymeersystemen.
Thermische eigenschappen en maatvastheid
Door de hoge glasovergangstemperatuur (Tg) van XIRAN SMA, die tussen 145-175°C ligt, wordt de temperatuurbestandheid van PMMA en ABS verhoogd. Eigenschappen zoals de warmvervormingstemperatuur, de continue gebruikstemperatuur, het Vicat verwekingspunt en veroudering door warmte worden verbeterd. Soms verbreedt het ook het verwerkingsgebied, en de vorm- en maatvastheid.
Toevoegpercentage
ABS Afhankelijk van het ABS copolymeer en het type XIRAN SMA, geldt als vuistregel dat voor elke procent SMA die wordt toegevoegd aan de compound, de thermische eigenschappen van het basispolymeer met 0,3-0,7°C stijgen. Andersom geredeneerd geldt dat voor het verhogen van de thermische bestandheid met 1 °C, tussen 1,5 en 3,3% SMA moet worden toegevoegd aan de compound. Dit houdt in dat compoundeer- en recyclingbedrijven uit kunnen gaan van relatief goedkoop standaard ABS of maalgoed, en het met behulp van SMA kunnen veranderen in hoogwaardiger ABS.
PMMA SMA is volledig mengbaar met PMMA. Het verbetert de thermische eigenschappen en de bestandheid tegen spanningsscheurtjes en chemicaliën. Bij toevoeging van SMA behoudt het PMMA zijn transparantheid en optische eigenschappen. De invloed op de brekingsindex van het spuitgietproduct is gering. Als vuistregel geldt dat voor elk procent SMA dat aan de compound wordt toegevoegd, de temperatuurbestandheid van het basispolymeer met 0,4 tot 0,6 °C stijgt. Of omgekeerd: voor elke graad stijging van de temperatuurbestandheid, is tussen 1,8 en 2,3 procent SMA nodig.
Polariteit en reactiviteit van het oppervlak
SMA vergroot de polariteit van ABS en PMMA, waardoor producten gemakkelijker te lakken, te verchromen, te bedrukken of te lijmen zijn. Een voorbehandeling is vaak niet meer nodig.
Hechting
SMA verbetert de hechting tussen kunststof en versterking in meermaterialensystemen. De mengbaarheid en de aanpasbare polariteit van SMA vermindert fasescheiding en verbetert de hechting tussen kunststof en glas- en natuurvezels, rubberdeeltjes, TPU’s, TPE’s en TPV’s zoals SEBS, en polymeren die normaal gesproken niet mengbaar zijn met PMMA en ABS, zoals polyamide.
Compounderen
Voor het compounderen is conventionele apparatuur met een goede temperatuurregeling voldoende. De beste resultaten worden gehaald met een dubbelschroefextruder, hoewel een enkelschroefextruder geschikt is als er relatief geringe percentages SMA moeten worden ingecompoundeerd. De temperatuur in de toevoerzone moet rond de 120 °C liggen en de mal rond 220 °C. De optimale smelttemperatuur ligt tussen 240 en 260 °C. Andere additieven kunnen voor of tijdens het compounderen worden toegevoegd. SMA is door de polariteit ook een effectieve doorspoelcompound, waardoor de apparatuur schoon blijft.
Toepassingen
Als mogelijke toepassingen voor PMMA of ABS waaraan SMA is toegevoegd noemt Polyscope: auto-onderdelen, levensmiddelverpakkingen, verchroomde sanitairproducten, bouwartikelen, elektrische en elektronische apparatuur, witgoed en verlichting.
Aldus een bericht van Polyscope Polymers, een Nederlandse producent van styreenmaleïnezuuranhydride polymeren en maleïnezuuranhydride monomeren. Het hoofdkantoor en de fabrieken staan in Geleen.
Ga voor meer informatie naar de website van Polyscope.