بولي ستيرين معدل بأنهيدريد المالئيك (PS-g-MA) هو شكل معدل من البولي ستيرين يتم فيه تطعيم أنهيدريد المالئيك (MA) كيميائيًا على العمود الفقري لبولي ستيرين. تُحسّن هذه التعديلات من قطبية وتفاعلية البولي ستيرين، مما يُحسن توافقه مع مواد أخرى، خاصة البوليمرات القطبية، والحشوات، ومواد التعزيز.

التركيب يتكون PS-g-MA من عمود فقري من البولي ستيرين يحتوي على مجموعات أنهيدريد المالئيك مطعّمة بشكل عشوائي على طول السلسلة. يتألف هيكل البولي ستيرين من وحدات ستايرين متكررة، تحتوي كل منها على حلقة بنزين متصلة بسلسلة إيثيلينية. خلال عملية التطعيم، يتم ربط جزيئات أنهيدريد المالئيك – التي تحتوي على مجموعة أنهيدريد حلقية وظيفية – بشكل تساهمي ببعض وحدات الستايرين من خلال تفاعل جذري. وينتج عن ذلك بوليمر معدل يحتوي على سلسلة بولي ستيرين كارهة للماء تتخللها مجموعات أنهيدريد قطبية، غالبًا بتوزيع غير منتظم. توفر مجموعة أنهيدريد مواقع تفاعلية يمكنها الخضوع لتفاعلات كيميائية إضافية، مما يُحسن من توافق البوليمر مع المواد القطبية، وخصائص الالتصاق، والأداء العام في الخلطات والمواد المركبة.

الخصائص يُظهر PS-g-MA مزيجًا من خصائص البولي ستيرين ومجموعات أنهيدريد المالئيك المطعّمة. فهو يحتفظ بالصلابة، والشفافية، وقابلية المعالجة المميزة للبولي ستيرين، بينما يكتسب قطبية وتفاعلية مُحسّنة بفضل الوظائف الأنهدريدية. تُعزز مجموعات MA من التوافق مع البوليمرات القطبية والحشوات، وتُحسن الالتصاق بمختلف الركائز، وتُتيح تعديلات كيميائية إضافية من خلال التفاعل مع النيوكليوفيلات مثل الأمينات والكحولات. كما يُظهر هذا البوليمر المعدل خصائص ميكانيكية محسّنة في بعض التطبيقات، خاصة في خلطات البوليمر حيث يؤدي الالتصاق البيني الأفضل إلى تحسين المتانة والقوة. تبقى الثباتية الحرارية قريبة من البولي ستيرين النقي، لكن قد تتطلب ظروف المعالجة تعديلات طفيفة نظرًا للطبيعة التفاعلية للمجموعات الأنهدريدية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يُظهر PS-g-MA تحسينًا في قابلية التبلل والتشتت في المواد المركبة، مما يجعله ذا قيمة في التطبيقات التي تتطلب تفاعلات بينية محسّنة.

التطبيقات:

• يُستخدم كعامل توافق في خلطات البوليمر، خاصة مع البوليمرات القطبية مثل البولي أميد والبولي استر.

• يُحسن الالتصاق في المواد المركبة، مما يُحسن الربط مع الحشوات والألياف ومواد التعزيز.

• يعمل كمُعزز للالتصاق في الطلاءات، والمواد اللاصقة، ومعالجات الأسطح.

• يعمل كمعدل تفاعلي للبولي ستيرين، مما يُتيح المزيد من الوظائف الكيميائية.

• يُحسن التشتت والالتصاق البيني في المواد النانوية المركبة البوليمرية.

• يُستخدم في تعديل التأثير في اللدائن الهندسية لتحسين الخصائص الميكانيكية.

المزايا:

• يُحسن التوافق بين البولي ستيرين والمواد القطبية.

• يُعزز الالتصاق وقوة الربط في المواد المركبة والطلاءات.

• يُوفر مواقع تفاعلية لإجراء تعديلات ووظائف كيميائية إضافية.

• يحتفظ بخفة الوزن وقابلية المعالجة للبولي ستيرين مع إضافة مزايا وظيفية.

• يُحسن الخصائص الميكانيكية مثل المتانة وطول العمر في خلطات البوليمر.

العيوب:

• قد يُغير قليلًا من السلوك الحراري وسلوك المعالجة للبولي ستيرين.

• عملية التطعيم قد تُسبب تفاوتًا في الخصائص حسب درجة التطعيم.

• وجود مجموعات أنهيدريد قد يجعل المادة أكثر حساسية للرطوبة والتحلل المائي.

• التكلفة قد تكون أعلى من البولي ستيرين غير المعدل بسبب خطوات المعالجة الإضافية.