ASA

Introducción

El ASA es un terpolímero amorfo termoplástico constituido por acrilonitrilo, estireno y acrilato. El ASA es un plástico denominado de ingeniería, con una excepcional resistencia a la intemperie. A diferencia de muchos materiales plásticos, el ASA mantiene su color y resistencia al impacto, incluso después de largo tiempo de uso al aire libre a largo plazo. El ASA es a menudo utilizado para techos de viviendas, cubiertas de equipo de transporte, maquinaria al aire libre y los equipos eléctricos cuando se requiere de color persistente y resistencia al impacto.
El acrilato-estireno-acrilonitrilo (ASA) fue introducido por primera vez por BASF alrededor de 1970 como con el nombre comercial de Luran S. La intención era crear un material similar al ABS, pero con mejor resistencia a la intemperie. Debido a este atributo del ASA, se lo ha utilizado mucho en la industria automotriz, así como para varias aplicaciones al aire libre. Las principales marcas comerciales son Luran S y Geloy

Síntesis y estructura química
El ASA se produce mediante la introducción de un elastómero de éster acrílico injertado en la reacción de copolimerización entre estireno y acrilonitrilo. Los elastómeros acrílicos utilizados pueden ser poli(n-butil acrilato), poli(etil acrilato) y/o poli(2-etil hexilacrilato).

Ejemplo de la estructura química del ASA

Para producir los injertos de SAN (copolímero de estireno-acrilonitrilo) en la cadena de polibutil acrilato son necesarios compuestos etilénicamente insaturados (denominados agentes de reticulación) copolimerizados con el elastómero de acrilato, como por ejemplo el 1,3-butileno diacrilato. En la reacción de copolimerización entre el estireno y el acrilonitrilo también se puede realizar en presencia de un agente de reticulación (por ejemplo, el divinilbenceno).
Una formulación típica de copolímero de acrilonitrilo-estireno-acrilato es de 5 a 35% en peso de un reticulado de estireno-acrilonitrilo y de 15 a 85% en peso de un de estireno-acrilonitrilo lineal o no reticulado. La composición está hecha por una secuencia de tres etapas que comprende la polimerización en emulsión de un acrilato de alquilo que contienen al menos un monómero de reticulación, polimerización en emulsión de una mezcla de monómeros de estireno y acrilonitrilo y al menos un monómero de reticulación en presencia del elastómero de acrilato (copolimerizado con el agente de reticulación) formado en el paso anterior (o una secuencia inversa de las dos anteriores procedimientos de polimerización en emulsión) y, por último, polimerización en emulsión o suspensión de estireno y acrilonitrilo en presencia de los productos previamente formados.

Propiedades y características
El terpolímero estireno-acrilonitrilo-acrilato es un material que tiene gran dureza y rigidez, buena resistencia química y estabilidad térmica, excelentes resistencias a la intemperie, el envejecimiento y el amarillamiento y de alto brillo.
La diferencia, a nivel químico, entre el ABS y el ASA radica en el elastómero utilizado. En el ASA se utiliza un elastómero acrílico a diferencia del butadieno en el ABS.
Se puede incorporar en aleaciones, combinaciones y mezclas para beneficiarse de las propiedades de las resinas componentes, por ejemplo, el ASA mezclado con resinas de cloruro de polivinilo (PVC) para paredes extruidas, o con resinas de policarbonato (PC) para aplicaciones termo-resistentes. La buena compatibilidad con el ABS permite incluir una cantidad de hasta 25% de ASA en el procesamiento del ABS.

Desventajas
- El ASA funde con otros termoplásticos tales como poliolefinas, poliestirenos y poliamidas dando lugar a las molduras de poca fuerza
- Es atacado por ácidos concentrados, hidrocarburos aromáticos y clorados, ésteres, éteres y cetonas
- Generación de humo tóxico cuando se quema

Tabla de propiedades típicas del ASA

Propiedad	Valor
Densidad (g/cm3)	1.07
Dureza de la superficie	RR105
Resistencia a la tracción (MPa)	35
Módulo de flexión (GPa)	2.5
Impacto Izod (kJ/m)	0.1
Expansión lineal   (/°C x 10-5)	10
Alargamiento de rotura (%)	10
Tensión en Rendimiento (%)	3.3
Max. Temp. de funcionamiento.(°C)	60
Absorción de agua (%)	0.5
Índice de oxígeno (%)	19
Inflamabilidad UL94	HB
Resistividad de volumen (log ohm.cm)	14
Rigidez dieléctrica (MV / m)	22
Factor de Disipación 1kHz	0.025
Constante dieléctrica 1kHz	3.2
HDT@0.45 MPa (°C)	97
HDT@1.80 MPa (°C)	85
secado  (horas a °C)	3 a 85
Fusión Temp. Rango (° C)	210-240
La contracción (%)	0.5
Rango Temp. Molde (°C)	50-85

Los valores pueden variar dependiendo de la cantidad de monómeros en el terpolímero

El ASA admite ser procesado por inyección y extrusión. Si bien presenta una baja absorción de agua es recomendable el presecado antes de procesarlo. Al ser un polímero amorfo, tiene una baja tasa de contracción. La post-contracción es insignificante en la mayoría de las aplicaciones, lo que representa aproximadamente 1/10 de la contracción total.
El ASA es muy adecuado para la extrusión de láminas, perfiles macizos y huecos y tuberías. Las láminas de ASA pueden ser termoformadas para dar molduras con una buena distribución espesor de la pared.
Grados especiales de ASA admiten el moldeo por soplado.

Los materiales moldeados en ASA permiten un post-procesamiento:
- Mecanizado (torneado, fresado, taladrado, corte con sierra)
- Soldado (de placa caliente, por rotación y en algunos casos por ultrasonido)
- Pegado (el ASA es soluble en metil etilcetona, dicloroetileno y ciclohexanona)
- Tratamiento de superficies (impresión, pintado sin tratamiento previo especial)

Aplicaciones
- Partes de vivienda (marcos de ventanas y techos)
- Componentes aeroespaciales
- Partes de automóviles (parilla del radiador)
- Juguetes
- Piezas estructurales al aire libre (perfiles, tubos)
- Instalaciones eléctricas (gabinetes, cajas)

A continuación, algunos ejemplos de los usos del ASA y de mezclas con otros poímeros:

Tejas de ASA/PVC

Marco de ventana de ASA

Soporte y caja de cámara de seguridad de ASA/PC

Parrilla del radiador del automóvil VW Golf R32

Mango de cepillo de diente eléctrico (Oral-B Braun - CrossAction)

Juguetes (Märklin, el mayor fabricante mundial de trenes a escala)

Cortadora de césped automática con carcaza de ASA

Caja para tablero eléctrico

Fuentes:
http://www.ec21.com
http://www.sciencedirect.com
http://www.rapra.co.uk
http://www.azom.com
http://www.sabic.com
http://www.patentstorm.us
http://www.portplastics.com
http://www.patentgenius.com
http://www.widepr.com
http://www.styrolution.net