Per chi lavora nel mondo della plastica, la stabilità termica del prodotto è fondamentale.
L’obiettivo è garantire che il materiale in lavorazione non subisca stress eccessivo e mantenga stabili le proprietà meccaniche e chimiche.
La resistenza termica è particolarmente critica in applicazioni quali i componenti automotive sotto cofano, i dispositivi elettronici ed elettrici, i tubi e raccordi per fluidi caldi, gli imballaggi sterilizzabili e i materiali per l’edilizia esposti a temperature elevate. In tutti questi casi, il polimero deve mantenere le proprie prestazioni anche in condizioni termiche impegnative.
Esistono diversi modi per rendere il polimero più resistente allo stress termico, a seconda delle necessità specifiche. Uno dei più efficaci è l’aggiunta di additivi mirati.
Cosa succede se il polimero degrada?
La degradazione è un processo che induce una modificazione, anche limitata, nel materiale polimerico, ma che ha un effetto rilevante sulle sue proprietà.
Il polimero può quindi mostrare alterazioni delle caratteristiche meccaniche, come di quelle fisiche e ottiche.
Le cause di tali degradazioni sono generalmente lo stress termico, lo stress meccanico, l’esposizione ai raggi UV, l’ossidazione o l’interazione con una sostanza chimica.
Ed è qui che entrano in gioco gli antiossidanti.
Antiossidanti e processi radicalici
Per prevenire o rallentare la degradazione termo-ossidativa di un polimero, si possono utilizzare degli additivi antiossidanti. Questi possono intervenire sia durante il processo produttivo che nelle fasi di trasformazione.
Possiamo distinguere tra due tipologie di antiossidanti.
I primari, i quali agiscono come donatori di idrogeno e neutralizzano i radicali liberi che avviano e propagano la degradazione ossidativa. E poi i secondari, che lavorano in sinergia con i primari e decompongono gli idroperossidi prima che possano generare nuovi radicali.
Questa combinazione permette di aumentare le proprietà antiossidanti intrinseche del materiale, ottenendo la stabilità e l’effetto protettivo richiesti da molte applicazioni industriali.
Sotto riportiamo un esempio di applicazione di antiossidanti Greenchemicals:
In questo schema vediamo il GX AOX 1010, che impedisce la reazione del radicale con l’ossigeno (antiossidante primario). Nell’eventualità si formi una percentuale di perossido, interviene invece l’antiossidante secondario, il GC AOX 168, che forma un alcool (ROH), cioè una molecola inerte per questo processo.
I due prodotti permettono così di mantenere stabili le proprietà del polimero, che può essere lavorato senza subire degradazioni.
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Altre opzioni di stabilizzazione
La resistenza termica dei polimeri si può raggiungere anche in altri due modi.
Per esempio utilizzando delle cariche minerali, cioè polveri inorganiche come talco, wollastonite, idrossido di magnesio, carbonato di calcio. Una carica particolarmente efficace è la fibra di vetro, che può aumentare la resistenza alla trazione, la rigidità e la stabilità termica.
Un’altra strategia è quella di aggiungere piccole quantità di polimeri ad alta resistenza termica al compound principale, naturalmente verificando la compatibilità tra i materiali.
Per migliorare la longevità dei polimeri, possiamo supportarti nella scelta dell’additivo antiossidante migliore per le tue esigenze. Come?
Tenendo conto delle migliori sinergie tra antiossidanti primari e secondari sullo specifico polimero, garantendo stabilità durante i processi di lavorazione (estrusione/stampaggio) e qualità nel prodotto finale.
Per maggiori informazioni o consulenze personalizzate, contattaci a info@greenchemicals.green