Due to their distinct characteristics and wide range of uses, maleic anhydride grafted polymers are a class of materials that have attracted considerable interest from a number of industries. Maleic anhydride (MA) is grafted onto a polymer backbone to create these copolymers, which have improved characteristics over the original polymer.

1. Introducción a los polímeros injertados con anhídrido maleico

Las unidades de anhídrido maleico están unidas químicamente a una espina dorsal polimérica en polímeros injertados de anhídrido maleico, a menudo denominados polímeros modificados con anhídrido maleico. La adición de grupos funcionales adicionales provocada por el injerto de anhídrido maleico en la espina dorsal del polímero cambia drásticamente las características del copolímero resultante. La adición de anhídrido maleico, un anhídrido de ácido dicarboxílico cíclico insaturado, a los polímeros mejora su estabilidad térmica, reactividad, adhesión y compatibilidad con otros materiales. Los polímeros injertados con anhídrido maleico son muy adecuados para diversas aplicaciones, como adhesivos, revestimientos, compuestos, etc., debido a sus características distintivas.

2. Métodos de síntesis de polímeros injertados con anhídrido maleico

Maleic anhydride grafted polymers may be created using a variety of techniques, each with their own benefits and drawbacks. The required copolymer qualities and the particular application requirements determine the synthesis process to be used. Here are a few such approaches:

2.1 Melt grafting is a simple technique in which maleic anhydride is combined with the polymer while it is still molten. Maleic acid and the polymer backbone create an ester bond as a result of the reaction, which is triggered by the opening of the maleic anhydride ring. High melt viscosity and thermally stable polymers are suited for this approach.

2.2 Maleic anhydride is dissolved in a suitable solvent for solution grafting, after which the polymer is added to the solution. Maleic anhydride can react with the polymer chains since the reaction happens at a high temperature. This approach is excellent for polymers that are difficult to handle in the molten state and provides more control over the reaction conditions.

2.3 Emulsion grafting is the process of adding a polymer after dispersing maleic anhydride in water with the aid of surfactants. The interaction between the maleic anhydride droplets and the polymer particles is where the reaction takes place. For polymers that are insoluble in typical solvents, emulsion grafting is favorable and enables the production of copolymers with high grafting efficiency.

2.4. Injerto por radiación: La radiación ionizante, como los rayos gamma o los haces de electrones, se utiliza en el injerto por radiación para iniciar el proceso de injerto. El anhídrido maleico se combina directamente con el polímero o se disuelve en un disolvente antes de exponerlo a la radiación. Esta técnica es adecuada para polímeros sensibles al calor y permite un control exacto del nivel de injerto.

3. Uses for polymers with grafted maleic anhydride 

Varias industrias utilizan polímeros injertados de anhídrido maleico por sus cualidades especiales y su adaptabilidad. Algunos usos destacables son:

3.1 Due to their superior adhesion capabilities, maleic anhydride grafted polymers are frequently employed in the manufacture of adhesives and sealants. The inclusion of maleic anhydride units improves the adhesion performance by strengthening the bond between the polymer and various substrates.
3.2. Recubrimientos y pinturas: Los polímeros injertados de anhídrido maleico son apropiados para revestimientos y pinturas debido a su compatibilidad con diversas resinas y pigmentos. Estos copolímeros potencian la capacidad de formación de películas, aumentan la adherencia del recubrimiento al sustrato y ofrecen una mayor resistencia química y a la intemperie.

3.3. Materiales compuestos: Para aumentar la adhesión interfacial entre las fibras de refuerzo y la matriz polimérica, se utilizan polímeros injertados de anhídrido maleico como agentes de acoplamiento en materiales compuestos. Como resultado, se mejoran las cualidades mecánicas, incluyendo la resistencia a la tracción, la resistencia a la flexión y la resistencia al impacto.

3.4 Drug delivery systems can be created by conjugating pharmaceuticals or bioactive compounds to the polymer backbone using the functional groups created via maleic anhydride grafting. This makes it possible to create drug delivery systems with controlled release characteristics, enhanced stability, and targeted distribution to certain body regions.

3.5 Textiles and fibers can benefit from the usage of maleic anhydride grafted polymers as sizing agents or surface modifiers. They increase the fibers’ dyeability, water resistance, and dimensional stability, enabling them to be used in a variety of textile applications.

4. Perspectivas de futuro y veredicto

Los investigadores siempre están buscando nuevos procesos y cambios para mejorar la producción de polímeros injertados con anhídrido maleico. Se prevé que la creación de nuevos copolímeros con funciones especializadas y mayor rendimiento estimulará su uso en diversas industrias. Se prevé que los polímeros injertados de anhídrido maleico desempeñen un papel clave en la consecución de estos criterios a medida que aumente la demanda de materiales innovadores con características mejoradas. Estos copolímeros tienen un gran potencial de desarrollo futuro en diversos campos, como la electrónica, la automoción, la industria aeroespacial y la sanidad.