I materiali polimerici sono virtualmente inesistenti in forma "pura" non modificabile. La modificazione di polimeri con vari additivi ci consente di ottenere un'ampia gamma di applicazioni di una plastica. Il tipo e la quantità di additivi utilizzati nella lavorazione influiscono sulle proprietà di prestazione del prodotto finale. Uno di questi è l'ottenimento della flessibilità, che consente l'adempimento delle funzioni di base di un prodotto in una data applicazione.
La flessibilità può essere ottenuta utilizzando agenti ammorbidenti chiamati plastificanti. Quando aggiunto a un polimero, ne facilitano la lavorazione e modificano le proprietà delle prestazioni finali ha reso la temperatura di transizione vetrosa (dalla plastica del polimero al punto di vetrosa). In termini chimici, il meccanismo di un plastificante consiste nella penetrazione delle sue molecole in catene polimeriche, nella riduzione delle forze intermolecolari e nel contemporaneo aumento della mobilità. Il polimero più comunemente ammorbidito è il cloruro di polivinile (PVC): oltre l’80 %della produzione mondiale di plastificanti viene utilizzato ogni anno per prodotti a base di cloruro di polivinile flessibile. L’utilizzo di numerosi additivi ne facilita la lavorazione, modifica le proprietà funzionali del prodotto finale e consente una varietà di applicazioni di questo materiale. Anche i prodotti in PVC rigido, come i tubi di scarico contengono, 5-10 phr (parti di centinaia di resina) di plastificanti che facilitano la lavorazione.
Tipi di plastificanti
Esistono due gruppi di plastificanti principali per il PVC: primario e secondario. Il primo gruppo comprende plastificanti caratterizzati da elevata compatibilità con il cloruro di polivinile, ad es. Diottilftalato (DOP), diisononilftalato (DINP), diottil tereftalato (DOTP) ed esteri fosforici (fosfati). Grazie alla loro struttura chimica appropriata e alla presenza di fosforo nella loro struttura, i plastificanti combinano le caratteristiche di plastificazione e ritardanti di fiamma, che sono stati utilizzati in soluzioni speciali che richiedono una maggiore resistenza al fuoco. I plastificanti secondari sono meno compatibili con il PVC. Nelle soluzioni industriali, vengono utilizzati insieme a plastificanti primari per fornire proprietà aggiuntive, ovvero ridotta capacità di migrazione del plastificante, miglioramento della flessibilità alle basse temperature, maggiore resistenza all’olio e bassa volatilità. Includono, tra gli altri, adipati, sebacati, citrati, trimellitati e oli vegetali epossidici – olio di soia (ESBO) o olio di colza (ERO).
Le soluzioni di PCC Group
La Business Unit Phosphorus Chemistry di PCC Rokita produce plastificanti ritardanti di fiamma offerti con il nome Roflex . Questi prodotti appartengono al gruppo degli esteri fosforici (fosfati) e sono dedicati alla produzione di PVC flessibile con un profilo di flammabilità aumentato. Le attuali normative legali riguardanti il settore delle materie plastiche impongono ai produttori requisiti relativi non solo alla propagazione del fuoco, ma anche ai fenomeni che accompagnano questo processo. Il più importante di questi è il rilascio di gas tossici e fumo durante la combustione. Allo stesso tempo, grande enfasi viene posta sui vantaggi aggiuntivi degli additivi utilizzati, ovvero la capacità di fornire un effetto plastificante a basse temperature, una bassa migrazione del plastificante o la compatibilità ambientale del prodotto.
Il futuro
Per stare al passo con le crescenti esigenze del mercato, la Phosphorus Chemistry Business Unit sta ampliando il suo portafoglio di plastificanti con prodotti che combinano diverse funzioni desiderabili. Nel prossimo futuro verranno aggiunti al portafoglio i seguenti prodotti:
- un plastificante "verde" – dedicato a prodotti con elevati requisiti di prestazione ambientale e ritardo di fiamma;
- un plastificante a basso fumo – combina eccellenti proprietà plastificanti e ritardanti di fiamma con un basso profilo di formazione di fumo;
- un plastificante a bassa temperatura – un additivo che fornisce flessibilità a bassa temperatura e la capacità di generare piccole quantità di fumo tossico durante la combustione.
L’introduzione di questi nuovi prodotti si tradurrà in maggiori possibilità di utilizzare plastificanti ritardanti di fiamma in applicazioni precedentemente non disponibili a causa dei requisiti specialistici sopra menzionati. Le potenziali applicazioni della nuova gamma di prodotti possono essere trovate in settori quali fili e cavi, pavimenti in PVC, trasporti e automobili.
Magdalena Janus Specialista del supporto tecnico junior PCC Rokita
Patryk Juszczak Specialista del supporto tecnico PCC Rokita
