Additivi plastici: cosa sono, tipologie, utilizzi

Cosa sono gli additivi per plastica? Le materie plastiche, comunemente utilizzate in tutti gli ambiti della nostra vita, sono tra i materiali più questionati grazie alla crescente consapevolezza della tutela ambientale. Qual è il contenuto della plastica a cui non possiamo rinunciare e che viene messo in discussione così tanto?

I polimeri sono composti organici formati da carbonio, cloro, azoto, idrogeno e ossigeno. I monomeri, sottoposti a calore e pressione, si combinano tra loro formando dei macro polimeri. Le materie plastiche realizzate con polimeri necessitano di additivi a causa delle proprietà di cui avranno bisogno in base all’uso previsto. Non avendo una funzionalità individuale, le materie plastiche ci aiutano a trasformare i polimeri di base in plastiche utili grazie a questi additivi e riempitivi ad essi aggiunti.

I diversi tipi di plastiche

Prima di spiegare i tipi di additivi nelle materie plastiche, diamo prima un’occhiata alla classificazione generale delle materie plastiche.

• Termoplastici – Sono polimeri lineari, o leggermente ramificati, solubili anche in alcuni solventi organici. Si sciolgono ad alte temperature e si induriscono quando si raffreddano, il che significa che sono molto malleabili quando si tratta di creare forme diverse. Questa caratteristica significa anche che sono altamente riciclabili, in quanto possono essere riscaldati e modellati per creare nuovi oggetti. Tuttavia, è importante capire che dopo essere stati riciclati, le loro proprietà fisiche cambiano, quindi le possibilità di riutilizzo si riducono.
• Plastiche ad alte prestazioni – Si tratta di un gruppo di termoplastiche con eccezionali proprietà meccaniche.
• Plastiche termoindurenti – Sono materiali che nel loro stato finale si reticolano, rendendoli insolubili e incapaci di fondersi. Dopo essere state stampate ad alta temperatura, queste plastiche assumono una forma permanente e non possono essere rimodellate, motivo per cui hanno ottime proprietà alle alte temperature. Hanno anche un’elevata resistenza chimica.
• Elastomeri (gomme) – Sono materiali molto flessibili che possono resistere a forti deformazioni per poi tornare alla loro forma iniziale quando viene rimossa la forza. Sono resistenti a olio, grasso e ozono. Grazie alla loro grande capacità di recupero elastico, possono essere allungati per poi tornare nella posizione iniziale. In commercio esistono due tipi di elastomeri le gomme naturali e sintetiche.
• Compositi – Noti anche come plastiche composite, sono materiali tenaci con buone proprietà meccaniche e resistenti allo strappo.

Tipi di additivi plastici e relative funzioni

Gli additivi sono sostanze necessarie per produrre una plastica adatta allo scopo previsto. La corretta scelta dell’additivo è essenziale per garantire che il prodotto esegua ciò che è necessario, poiché gli additivi possono alterare notevolmente le proprietà di un materiale.

Esistono diversi tipi di additivi per materie plastiche, che possono essere classificati in altrettanti modi. 

Additivi per facilitare il processo di produzione

Gli additivi che aiutano a lavorare la plastica includono diversi composti chimici. Tra questi troviamo gli stabilizzanti, sostanze che ritardano il degrado della plastica e si possono suddividere nelle seguenti categorie:

• Antiossidanti, che interrompono le reazioni di degradazione. Questi sono necessari perché alcuni polimeri tendono ad ossidarsi se esposti all’aria, che rompe la catena e fa degradare il materiale.
• Stabilizzanti ultravioletti, assorbono energia e prevengono l’invecchiamento e sono generalmente utilizzati insieme agli antiossidanti. I raggi UV possono causare la perdita delle proprietà del polimero, provocando l’ingiallimento della superficie.
• Stabilizzanti al calore, per polimeri con temperatura di decomposizione inferiore alla temperatura di lavorazione.

Tra glia altri additivi maggiormente usati si trovano anche i lubrificanti. Questi additivi vengono utilizzati per ridurre l’usura delle parti che sfregano tra loro durante la fabbricazione. Nell’industria manifatturiera, i problemi derivanti da un eccessivo attrito sono comuni durante le diverse fasi del processo di trasformazione. Si suddividono in due classi principali.

• I lubrificanti esterni, il cui scopo è ridurre e controllare l’eventuale attaccamento del polimero alle parti metalliche dell’attrezzatura di trasformazione. Devono avere una bassa solubilità nel polimero, soprattutto alle temperature di lavorazione.
• I lubrificanti interni, la cui funzione è quella di ridurre l’attrito tra le molecole del polimero al fine di migliorare il flusso del materiale. Devono inoltre essere compatibili con il polimero alle alte temperature.

Additivi per ridurre il costo delle formule

Son in genere gli stucchi, materiali solidi che vengono aggiunti alla formula plastica per ridurre i costi.

Antifiamma

Questi sono usati per ridurre l’infiammabilità di un materiale in modo da ridurre la propagazione di eventuali fiamme sulla superficie.

Agenti schiumogeni

Lo scopo di questi additivi è quello di produrre strutture cellulari, in altre parole strutture che contengono piccole cellule riempite di gas. In questo modo si possono apportare modifiche alla densità e alla conducibilità termica e si può dissipare l’energia acustica e meccanica. Conosciuti anche come agenti rigonfianti.

Additivi per migliorare le proprietà meccaniche

Modificatori d’urto: la loro funzione è quella di migliorare la resistenza all’urto, soprattutto alle basse temperature, e sono generalmente plastificanti o additivi flessibili.

Modificatori di proprietà ottiche

I Pigmenti e i coloranti hanno generalmente un formato a grana molto fine per garantire una migliore dispersione nel polimero. I pigmenti sono spesso mescolati per creare colori diversi.

C’è anche una nuova tecnologia nei sistemi di colore. I masterbatch sono una combinazione dei pigmenti e degli additivi più appropriati per ciascun polimero. Oltre al colore, il masterbatch può fornire altre caratteristiche fisiche, estetiche e persino funzionali. Questo è il caso di effetti estetici come iridescenze, nonché di proprietà speciali al tatto e antimacchia, tra gli altri.

Di cosa hai bisogno per il masterbatch perfetto? La giusta scelta dei polimeri, una buona dispersione di pigmenti o additivi nella matrice polimerica e i necessari studi di stabilità per gli additivi nelle materie plastiche e nei pigmenti.

Additivi atti a modificare le proprietà superficiali

Si tratta di agenti antistatici, additivi antiscivolo, additivi antiusura e promotori di adesione. 

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