Plastica

Additivi polimerici: perché li utilizziamo?

L’industria utilizza molti tipi di additivi polimerici che possono essere suddivisi in quattro gruppi principali:

Stabilizzanti di lavorazione

• Stabilizzanti termici : vengono utilizzati nel caso di polimeri che tendono a decomporsi alle temperature di lavorazione.
• Antiossidanti di processo : vengono utilizzati per prevenire l’ossidazione dei polimeri e la formazione di post-trasformazione (ad esempio ramificazione) durante la lavorazione.

L’offerta del Gruppo PCC include numerose sostanze di questo tipo sotto forma di prodotti della serie Rostabil , che come additivi trovano un’ampia gamma di applicazioni nell’industria delle materie plastiche. Questi prodotti hanno proprietà antiossidanti e possono anche agire come stabilizzanti termici, prevenendo la degradazione delle materie plastiche durante la lavorazione. Sono utilizzati anche come stabilizzanti di processo. La serie Rostabil presenta un’elevata stabilità idrolitica, non influisce negativamente sulle proprietà meccaniche dei materiali e previene la degradazione durante i processi termici.

Modificatori di elaborazione

• Lubrificanti , disperdenti e antiadesivi : riducono l’attrito interno ed esterno, aumentando la plasticità dei polimeri. Prevengono inoltre l’adesione delle materie plastiche alle parti metalliche dei dispositivi di formatura. Le serie Chemstat e Maxomer sono un gruppo di additivi professionali che migliorano notevolmente le proprietà lubrificanti, antistatiche e disperdenti nella produzione di materie plastiche. Il Gruppo PCC offre anche una serie di disperdenti – serie Dyspergator (R, RP, SBRP ) – che consentono la formazione di dispersioni di lattice stabili durante la polimerizzazione. Questi prodotti sono utilizzati principalmente come agenti ausiliari nella produzione di gomma stirene-butadiene (SBR) mediante polimerizzazione in emulsione. I prodotti della serie Dyspergator (R, RP, SBRP) sono compatibili con altri additivi utilizzati in questo processo (ad esempio emulsionanti e stabilizzanti), garantendo un’ottima dispersione delle particelle di lattice risultanti nella fase acquosa. Un altro gruppo di prodotti sono gli antiadesivi, come Chemax X-997 e Chemstat X-9910 , che possono anche fungere da lubrificanti durante la produzione di materie plastiche.
• Inibitori di corrosione : additivi che, anche se utilizzati in piccole quantità, riducono efficacemente la velocità di corrosione dei metalli. I prodotti Chemstat Cl-1020 e Chemstat Cl1020/60DC sono stati appositamente progettati per prevenire la corrosione nella produzione di materie plastiche, ad esempio granulati di poliolefine. L’offerta del Gruppo PCC comprende sia un prodotto in polvere (Chemstat Cl1020/60DC ) che un prodotto liquido ( Chemstat Cl1020 ), grazie al quale può essere utilizzato in molti processi durante la produzione di materiali come polipropilene e polietilene (HDPE e LLDPE).
• Additivi fluidificanti : riducono la temperatura di rammollimento e di scorrimento dei polimeri. A differenza dei grassi, hanno una bassa viscosità. I ​​prodotti della serie Rodys (C, L, LP, O) sono polimeri di acido naftalensolfonico con formaldeide, che grazie alla loro struttura unica agiscono sia come emulsionanti che come disperdenti. Gli emulsionanti hanno un impatto enorme sulle proprietà reologiche dei polimeri, migliorandole notevolmente e consentendo una riduzione dei costi di produzione.
• Agenti tissotropici : questi additivi hanno lo scopo di aumentare o diminuire la viscosità sotto l’influenza della deformazione plastica. Le materie plastiche che presentano proprietà tissotropiche in condizioni statiche saranno più appiccicose, simili a un solido (o viceversa, saranno allo stato liquido). D’altra parte, sottoposte a processi di miscelazione, agitazione o altre sollecitazioni, iniziano a "fluire", riducendo drasticamente la loro viscosità (o diventando più dense). Dopo un periodo di tempo prestabilito, tornano al loro stato originale. Tipicamente, i tissotropi includono, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, silice attiva, talco e vetro smerigliato.

Modificatori di proprietà

• Modificatori delle proprietà ottiche: si tratta principalmente di agenti coloranti (tinture e pigmenti), agenti schiarenti e opacizzanti.
• Modificatori di infiammabilità: ritardanti di fiamma e antifumo. I prodotti della serie Roflam sono efficaci ritardanti di fiamma e hanno un’influenza molto debole sulle proprietà fisico-meccaniche delle schiume poliuretaniche flessibili. Sono inoltre caratterizzati da basse emissioni di composti organici volatili. Questi prodotti possono essere utilizzati nell’industria del mobile, ad esempio per la produzione di poltrone, divani, materassi e cuscini. Grazie al contenuto di fosforo, formano uno strato protettivo sulla superficie del polimero, impedendo all’ossigeno di raggiungere la fiamma e di propagarla. L’utilizzo dei prodotti della serie Roflam consente di ottenere una buona classificazione al fuoco dei materiali da costruzione.
• Modificatori delle proprietà meccaniche: sono plastificanti, modificatori d’impatto, agenti schiumogeni e agenti reticolanti. Questo gruppo di prodotti include la serie Roflex , ovvero plastificanti professionali ad alta viscosità compatibili con i ritardanti di fiamma Roflam. Presentano una resistenza alla migrazione notevolmente superiore rispetto ai plastificanti standard basati sulle tradizionali formulazioni in PVC. Gli accessori della serie Roflex sono ampiamente utilizzati nell’edilizia (pellicole tecniche, rivestimenti), nell’elettronica (isolamento dei cavi), nell’arredamento (schermi di proiezione, pelle sintetica), nell’automotive (rivestimenti per auto) e nei trasporti (nastri trasportatori e teloni).
• Modificatori delle proprietà superficiali : si tratta di agenti antistatici, lubrificanti e antiappannanti, come ad esempio Chemstat AF-322 e Chemstat AF-687 . Entrambi i prodotti prevengono la formazione di vapore e possono essere destinati al contatto indiretto con gli alimenti secondo la definizione e i limiti stabiliti dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense – elenco 21 CFR 178.3400. Hanno un’ampia gamma di applicazioni nell’industria del packaging, nell’industria alimentare e nella plastica. Gli agenti antistatici possono essere applicati sia internamente (vengono quindi collegati alla matrice polimerica) sia esternamente alla superficie del polimero. Il Gruppo PCC offre un’ampia gamma di additivi antistatici di alta qualità. I ​​prodotti Chemstat possono essere utilizzati come antielettrostatici nella produzione di molte materie plastiche e, grazie alla loro presenza in varie forme (solida, liquida o granulare), sono pratici da applicare.

Stabilizzatori di proprietà

• Disattivatori di metalli : impediscono l’ossidazione degli ioni metallici che si verifica nelle materie plastiche a diversi gradi di ossidazione.
• Stabilizzanti : ritardano i processi di degradazione che si verificano nei polimeri, causati ad esempio dagli effetti distruttivi di ossigeno, temperatura, ozono o altre reazioni catalitiche che portano alla rottura della catena polimerica. Questi cambiamenti hanno un impatto diretto sulla lavorazione e sull’aspetto dei prodotti finiti, ad esempio variazioni di colore, lucentezza e tonalità della plastica. Il Gruppo PCC, per soddisfare le aspettative dei clienti, offre una serie di prodotti Rostabil che possono essere utilizzati sia come stabilizzanti di processo che termici. Eliminano l’effetto di ingiallimento dei materiali durante la lavorazione, migliorano la stabilità del colore dei materiali polimerici contenenti pigmenti e garantiscono la trasparenza nei materiali non pigmentati.

Le tendenze osservate nell’industria della plastica

L’industria delle materie plastiche ha subito numerosi cambiamenti negli ultimi anni. Si tratta di un settore enorme, molto frammentato (secondo una ricerca del CSO, in Polonia oltre 2.800 aziende generano circa il 50 %del fatturato) e con un grande potenziale. Nel settore delle materie plastiche si osservano da diversi anni diverse tendenze.

Il primo si basa sulla riduzione del peso dei materiali, particolarmente evidente nei settori automobilistico ed edile. Le materie plastiche, grazie al loro peso ridotto e all’elevata resistenza, sostituiscono gli elementi in acciaio utilizzati nella produzione di automobili. Inoltre, grazie alla possibilità di modificare i polimeri mediante diverse aggiunte, gli ingegneri possono creare prodotti specializzati dedicati ad applicazioni specifiche. Una tendenza simile si sta verificando nel settore edile, dove elementi in plastica sostituiscono i materiali da costruzione tradizionali, come legno, acciaio o cemento, nonché nella costruzione di ponti, edifici e linee ferroviarie.

Un’altra tendenza nel settore delle materie plastiche è l’uso di polimeri biologici e biodegradabili come alternativa alle plastiche prodotte da composti del petrolio. Ciò è dovuto al fatto che le plastiche termoindurenti, spesso utilizzate, ad esempio, nelle automobili, sono molto difficili da riciclare. Naturalmente, questo ha un impatto negativo diretto sull’ambiente. Attualmente, molte aziende si stanno concentrando sulla ricerca di soluzioni biologiche alternative in grado di sostituire diversi materiali derivati ​​dal petrolio difficili da riciclare. Un esempio recente è un materiale completamente biodegradabile a base di chitina.