سازگارکننده‌های مالئیکه پایه ABS
ABS گرافت‌شده با انیدرید مالئیک (ABS-g-MAH) نسخه‌ای اصلاح‌شده از پلیمر اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) است که در آن انیدرید مالئیک (MAH) به زنجیره پلیمری ABS گرافت شده است. این اصلاح ساختاری، سازگاری ABS را با پلیمرهای قطبی، پرکننده‌ها و تقویت‌کننده‌ها بهبود می‌بخشد و آن را به ماده‌ای مناسب برای کاربردهایی تبدیل می‌کند که به چسبندگی بهتر و پیوند بین‌سطحی قوی‌تر نیاز دارند.
ساختار
ABS-g-MAH از ساختار اصلی ABS که شامل سه بخش استایرن، بوتادین و اکریلونیتریل می‌باشد، تشکیل شده است. در این ساختار، گروه‌های انیدرید مالئیک از طریق فرآیند گرافتینگ (معمولاً با استفاده از اکستروژن واکنشی یا پلیمریزاسیون رادیکالی) به زنجیره پلیمر اضافه می‌شوند. این گروه‌های MAH معمولاً به بخش بوتادین یا استایرن متصل می‌شوند و گروه‌های قطبی فعالی را وارد ماتریس غیرقطبی ABS می‌کنند. نتیجه آن افزایش قطبیت، بهبود چسبندگی با پلیمرهای قطبی و افزایش قابلیت ترکیب با پرکننده‌ها و تقویت‌کننده‌ها است. ساختار نهایی ABS-g-MAH، همچنان خواص مکانیکی و فرآیندپذیری ABS را حفظ می‌کند، اما قابلیت چسبندگی و سازگاری شیمیایی آن به‌طور چشمگیری بهبود می‌یابد.خواص
- سازگاری بالا با پلیمرهای قطبی مانند پلی‌آمیدها (PA)، پلی‌کربنات (PC) و پلی‌استرها (PET)
- چسبندگی عالی به مواد مختلف مانند فلزات، پوشش‌ها، چسب‌ها و پرکننده‌ها
- بهبود مقاومت ضربه‌ای و پایداری حرارتی
- قابلیت فرآیند بالا در عملیات اکستروژن، قالب‌گیری تزریقی و شکل‌دهی حرارتی
- مقاومت شیمیایی خوب در برابر برخی مواد خورنده و شرایط محیطی
کاربردها
- ترکیب‌های پلیمری و آلیاژها: برای افزایش سازگاری در ترکیب‌هایی مانند ABS/PA، ABS/PC و ABS/PBT
- بهبود چسبندگی در سطوح: افزایش چسبندگی به رنگ‌ها، پوشش‌ها، چسب‌ها و فلزات
- کامپوزیت‌ها: برای توزیع بهتر پرکننده‌هایی مانند الیاف شیشه، تالک و نانولوله‌های کربنی
- صنعت خودرو: در قطعات داخلی خودرو، سپرها و قطعات ساختاری که به مقاومت بالا نیاز دارند
- الکترونیک و برق: در بدنه قطعات الکترونیکی، کانکتورها و محفظه‌هایی که به مقاومت حرارتی نیاز دارند
- کالاهای مصرفی و بسته‌بندی: در فیلم‌های چندلایه و قطعات کاربردی با نیاز به چسبندگی بالا
مزایا
- افزایش سازگاری با پلیمرهای قطبی و پرکننده‌ها
- بهبود چسبندگی بین‌سطحی با دیگر مواد
- افزایش خواص مکانیکی مانند مقاومت ضربه‌ای و استحکام
- حفظ فرآیندپذیری عالی ABS
- مقاومت بهتر در برابر مواد شیمیایی و تنش‌های محیطی
معایب
- هزینه بالاتر نسبت به ABS معمولی
- ممکن است پایداری حرارتی کمی کاهش یابد
- احتمال هیدرولیز گروه‌های MAH در شرایط مرطوب
- دسترسی محدودتر نسبت به ABS استاندارد در برخی بازارها
سازگارکننده‌های مالئیکه پایه PS
پلی‌استایرن گرافت‌شده با انیدرید مالئیک (PS-g-MA) نوعی پلی‌استایرن اصلاح‌شده است که در آن گروه‌های انیدرید مالئیک (MA) به‌صورت شیمیایی به زنجیره اصلی پلی‌استایرن متصل شده‌اند. این اصلاح باعث افزایش قطبیت و واکنش‌پذیری پلی‌استایرن شده و سازگاری آن را با مواد قطبی، پرکننده‌ها و تقویت‌کننده‌ها بهبود می‌بخشد.
ساختار
PS-g-MA شامل یک ستون فقرات پلی‌استایرنی است که در طول زنجیره‌اش، گروه‌های انیدرید مالئیک به‌صورت تصادفی گرافت شده‌اند. ساختار پلی‌استایرن از واحدهای تکرارشونده استایرن تشکیل شده است که هرکدام شامل یک حلقه بنزن متصل به یک زنجیره اتیلنی هستند. در فرآیند گرافتینگ، مولکول‌های انیدرید مالئیک از طریق واکنش رادیکالی به برخی از این واحدها متصل می‌شوند و ساختاری ایجاد می‌کنند که در آن زنجیره‌ی هیدروفوب پلی‌استایرن دارای گروه‌های قطبی انیدرید است. این گروه‌های انیدرید، نقاط واکنشی فعالی فراهم می‌کنند که می‌توانند با گروه‌هایی مانند آمین و الکل واکنش دهند، و این موضوع به بهبود چسبندگی، سازگاری شیمیایی و قابلیت ترکیب‌پذیری پلیمر کمک می‌کند.خواص
- حفظ ویژگی‌های ذاتی پلی‌استایرن مانند شفافیت، سختی و فرآیندپذیری آسان
- افزایش قطبیت و واکنش‌پذیری به دلیل وجود گروه‌های انیدرید مالئیک
- بهبود سازگاری با پلیمرهای قطبی مانند پلی‌آمیدها و پلی‌استرها
- افزایش چسبندگی به پرکننده‌ها، الیاف و سطوح مختلف
- فراهم شدن امکان انجام اصلاحات شیمیایی بیشتر از طریق گروه‌های انیدرید
- بهبود پراکندگی در کامپوزیت‌ها و نانوکامپوزیت‌های پلیمری
- خواص مکانیکی بهبود یافته مانند افزایش چقرمگی و دوام در ترکیب‌های پلیمری
کاربردها
- کامپتبیلایزر در ترکیب‌های پلیمری برای بهبود سازگاری پلی‌استایرن با پلیمرهای قطبی
- بهبود چسبندگی در کامپوزیت‌ها شامل پرکننده‌ها، الیاف و تقویت‌کننده‌ها
- پروموتر چسبندگی در پوشش‌ها، چسب‌ها و عملیات سطحی
- اصلاح‌کننده فعال برای ایجاد واکنش‌های بیشتر و افزودن گروه‌های شیمیایی دیگر به پلی‌استایرن
- افزایش پراکندگی و چسبندگی بین‌سطحی در نانوکامپوزیت‌های پلیمری
- اصلاح ضربه‌پذیری در پلاستیک‌های مهندسی برای بهبود خواص مکانیکی
مزایا
- افزایش سازگاری بین پلی‌استایرن و مواد قطبی
- بهبود چسبندگی و استحکام پیوند در کامپوزیت‌ها و پوشش‌ها
- فراهم کردن گروه‌های واکنش‌پذیر برای اصلاحات بیشتر
- حفظ وزن سبک و فرآیندپذیری آسان پلی‌استایرن
- بهبود خواص مکانیکی مانند چقرمگی و دوام در ترکیبات پلیمری
معایب
- ممکن است رفتار حرارتی و فرآیندی پلی‌استایرن را کمی تغییر دهد
- فرآیند گرافتینگ می‌تواند باعث تغییرپذیری خواص در بسته به میزان گرافت شود
- حضور گروه‌های انیدرید می‌تواند حساسیت به رطوبت و هیدرولیز را افزایش دهد
- هزینه بالاتر نسبت به پلی‌استایرن ساده به دلیل فرآیندهای اضافی تولید