Chemical resistance of core-shell particles (PS/PMMA) polymerized by seeded suspension

Resistencia química de partículas core-shell (PS/PMMA) polimerizadas por suspensión sembrada

Se produjeron partículas con forma de concha mediante polimerización en suspensión con semilla utilizando poliestireno (PS) como núcleo polimérico, o semilla, y metacrilato de metilo (MMA) como monómero formador de la concha. Se evaluaron dos rutas de síntesis variando la conversión de la semilla de PS antes de la adición del MMA. El objetivo principal de este trabajo era investigar la influencia de las rutas de síntesis en la morfología y la resistencia química de las partículas resultantes. La espectroscopia de 1 H NMR mostró que el uso de semillas de PS con una conversión más baja conducía a la formación de una mayor cantidad de poli(estireno-co-MMA). 

El copolímero actuó como compatibilizador, disminuyendo la energía interfacial entre ambos homopolímeros. Como consecuencia, se formó una mayor cantidad de conglomerados reducidos de PMMA, como revelaron las mediciones TEM. Las muestras de este sistema mostraron una mayor resistencia al ataque del ciclohexano en comparación con el PS puro, con una extracción de PS de sólo el 37% tras 54 horas de ensayo.

INTRODUCCIÓN

La polimerización por suspensión de estireno ha sido ampliamente estudiada en las últimas décadas. Consiste en polimerizar gotas de monómero relativamente insolubles en agua en un medio acuoso formado por agitación vigorosa en presencia de un estabilizador estérico. La síntesis conduce a la formación de partículas esféricas de polímero dispersas en un sistema acuoso.

El principal uso del poliestireno (PS) producido por suspensión es la producción de poliestireno expandido (EPS). Los espumas EPS poseen excelentes propiedades, que combinan baja densidad con alta resistencia mecánica. Por lo tanto, las espumas EPS se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, especialmente en las industrias de la construcción y el embalaje. La gama de aplicaciones de estas espumas sería más amplia al mejorar algunas de las propiedades del EPS, en particular su resistencia química.

La baja resistencia química del PS es un factor limitante para muchas aplicaciones, como el transporte de equipos pesados que contienen grasas lubricantes. En este caso, la espuma EPS necesita estar cubierta con un filme polimérico resistente a productos químicos, lo que introduce un paso de fabricación posterior, aumenta el costo de producción y hace que su uso sea casi prohibitivo.

El uso de la espuma de polimetil metacrilato (PMMA) como sustituto del EPS se menciona en otros lugares. La resistencia química del PMMA es mucho mayor que la del PS y, a pesar de los resultados prometedores, la aplicación está limitada por el mayor costo de los monómeros.