L'acrilat d'acrilonitril estirè (ASA), també anomenat acrilonitril acrílic estirè, és un termoplàstic amorf desenvolupat com a alternativa a l'acrilonitril butadiè estirè (ABS), que ha millorat la resistència a les inclemències del temps. És un copolímer d'estirè acrilonitril modificat amb cautxú acrilat. S'utilitza per a la creació de prototips generals en la impressió 3D, on la seva resistència als raigs UV i les seves propietats mecàniques el converteixen en un material excel·lent per al seu ús en impressores de fabricació de filaments fusionats, especialment per a aplicacions a l'aire lliure. L'ASA també s'utilitza àmpliament en la indústria de l'automoció.
Propietats L'ASA és estructuralment molt similar a l'ABS. Les partícules esfèriques de cautxú d'acrilat lleugerament reticulat (en lloc de cautxú de butadiè), que funcionen com a modificador d'impacte, s'empelten químicament amb cadenes de copolímer d'estirè-acrilonitril i s'incrusten en una matriu d'estirè-acrilonitril. El cautxú d'acrilat es diferencia del cautxú a base de butadiè per l'absència de dobles enllaços, cosa que dóna al material unes deu vegades més resistència a la intempèrie i a la radiació ultraviolada que l'ABS, una major resistència a la calor a llarg termini i una millor resistència química. L'ASA és significativament més resistent a l'esquerdament per tensions ambientals que l'ABS, especialment als alcohols i a molts agents de neteja. Normalment s'utilitza cautxú d'acrilat de n-butil, però també es poden trobar altres èsters, com ara l'acrilat d'etilhexil. L'ASA té una temperatura de transició vítria més baixa que l'ABS, 100 °C enfront de 105 °C, cosa que proporciona millors propietats a baixa temperatura al material.
L'ASA té una alta resistència a la intempèrie a l'exterior; conserva la brillantor, el color i les propietats mecàniques en l'exposició a l'exterior. Té bona resistència química i tèrmica, alta brillantor, bones propietats antiestàtiques i és resistent i rígid. S'utilitza en aplicacions que requereixen resistència a la intempèrie, com ara revestiments comercials, parts exteriors de vehicles o mobles d'exterior.
L'ASA és compatible amb altres plàstics, com ara el clorur de polivinil i el policarbonat. S'utilitzen compostos ASA-PVC.
L'ASA es pot processar per extrusió i coextrusió, termoconformat, emmotllament per injecció, emmotllament per extrusió-bufat i emmotllament d'escuma estructural.
L'ASA és lleugerament higroscòpic; pot ser necessari assecar-lo abans del processament.
L'ASA presenta una baixa contracció per emmotllament.
L'ASA es pot utilitzar com a additiu a altres polímers, quan cal reduir la seva distorsió per calor (que provoca peces deformades fetes del material).
L'ASA es pot coextrudir amb altres polímers, de manera que només la capa d'ASA queda exposada a altes temperatures o a la intempèrie. Les làmines d'ASA s'utilitzen en la decoració en motlle per formar, per exemple, panells exteriors de cotxes.
L'ASA es pot soldar a si mateix o a altres plàstics. La soldadura per ultrasons es pot utilitzar per unir ASA a PVC, ABS, SAN, PMMA i alguns altres.
L'ASA es pot soldar amb dissolvent, utilitzant per exemple ciclohexà, 1,2-dicloroetà, clorur de metilè o 2-butanona. Aquests dissolvents també poden unir l'ASA amb ABS i SAN. Les solucions d'ASA en aquests dissolvents també es poden utilitzar com a adhesius.
L'ASA es pot enganxar amb cianoacrilats; la resina sense curar, però, pot causar esquerdes per tensió. L'ASA és compatible amb adhesius acrílics. Els adhesius anaeròbics tenen un mal rendiment amb l'ASA. Els adhesius epoxi i de neoprè es poden utilitzar per unir ASA amb fustes i metalls.
Els residus d'ASA es poden combinar amb sorra per a estructures de pavimentació. Els resultats del mòdul dinàmic van mostrar que les mescles d'ASA han millorat la resistència a la deformació a altes temperatures en comparació amb les mescles d'asfalt. Les mescles d'ASA tenen una excel·lent resistència a la deformació i a la humitat. La relació de resistència a la tracció de l'ASA i la mescla d'asfalt és superior a 0,8 i, per tant, satisfà l'especificació Superpave. El coeficient mitjà de permeabilitat de la mescla d'ASA és de 6 a 10 vegades superior al de la mescla d'asfalt en el mateix nivell de buit d'aire. El percentatge mitjà de pèrdua d'àrids de les mescles d'ASA és de 9,2 a 10,8 vegades superior al de les mescles d'asfalt. En general, es va trobar que les mescles de sorra i plàstic ASA eren un substitut adequat de les mescles d'asfalt que s'utilitzen normalment per a superfícies de carreteres. L'ASA i la sorra també es poden utilitzar en la impressió 3D i el modelat per injecció com a mètode de baix cost de reciclatge distribuït.
En comparació amb el policarbonat, l'ASA té una major resistència a l'esquerdament per tensió ambiental i presenta menys groguenc en aplicacions a l'aire lliure. En comparació amb el polipropilè, l'ASA té una menor contracció per emmotllament (0,5% vs 1,5%), una major rigidesa, resistència a l'impacte, temperatura de distorsió tèrmica i resistència a la intempèrie.
Història A la dècada del 1960, James A. Herbig i Ival O. Salyer de Monsanto van ser els primers a intentar fabricar el que es convertiria en ASA utilitzant acrilat de butil com a fase de cautxú. Aquest treball va ser refinat per Hans-Werner Otto i Hans Peter Siebel de BASF utilitzant un copolímer d'acrilat de butil amb butadiè per a la fase de cautxú.
Producció L'ASA es pot fabricar mitjançant un procés de reacció dels tres monòmers (estirè, acrilonitril, èster acrílic) o mitjançant un procés d'empelt, tot i que el procés d'empelt és el mètode típic. S'introdueix un elastòmer d'èster acrílic empeltat durant la copolimerització de l'estirè i l'acrilonitril. L'elastòmer s'introdueix en forma de pols.
L'any 2003, només hi havia uns quants grans fabricants d'ASA; per exemple, BASF, General Electric, Bayer, Miele, Hitachi i LG Chem. El procés de producció és similar al de l'ABS, però té algunes diferències i dificultats clau. La demanda anual al voltant del 2003 era d'aproximadament l'1-5% d'ABS.
Aplicacions S'han preparat mescles d'ASA/PC (policarbonat) i estan disponibles comercialment.
En el procés d'impressió 3D de fabricació de filament fusionat, el filament ASA s'utilitza per fabricar peces impreses en 3D, que sobretot han d'absorbir una certa quantitat d'impacte i energia d'impacte sense trencar-se. S'han centrat esforços substancials en l'optimització dels paràmetres d'impressió 3D mitjançant molts mètodes, inclosos els mètodes Taguchi, per permetre que l'ASA s'utilitzi per a aplicacions d'alta gamma.
L'AAS amb compostos de plata, que fan que la seva superfície sigui antimicrobiana per l'efecte oligodinàmic de la plata, es va introduir al mercat el 2008.
L'ASA imprès en 3D es pot utilitzar per a absorbidors per a la dessalinització d'aigua.
Referències
Categoria:Plàstics Categoria:Impressió en 3D