Gomme

La gomma è il prodotto di un processo di vulcanizzazione che utilizza gomma naturale, gomma artificiale o una miscela delle due . La formulazione generalmente consiste di circa il 3 %di zolfo incorporato insieme a vari additivi di processo. La gomma come materiale è caratterizzata dalla sua elevata elasticità, nonché dalla sua notevole resistenza agli effetti nocivi degli agenti chimici.

Gomma naturale

La principale materia prima per la gomma è la gomma naturale , che è strutturalmente un cis-1,4 poliisoprene. Si trova in molte piante sotto forma di lattice, un sistema colloidale in cui la fase dispersa è principalmente gomma naturale e il mezzo di dispersione è l’acqua. Oltre a questi componenti, il lattice contiene anche acidi grassi, lipidi, carboidrati e minerali. I lattici provenienti da diverse fonti variano nella composizione e nel contenuto dei singoli componenti. I maggiori produttori di lattice sono Thailandia, Indonesia, Malesia e India. Il lattice naturale si ottiene dalla linfa del latte pressata delle piante di gomma. Il lattice sintetico può essere un prodotto intermedio o finale nella produzione di gomme sintetiche.

Gomme sintetiche

Questo gruppo comprende tutte le gomme ottenute per sintesi chimica. La produzione mondiale di gomme sintetiche è paragonabile in volume alla gomma naturale. I metodi sintetici utilizzano principalmente la polimerizzazione in emulsione e in soluzione. Gli elastomeri sintetici più popolari sono:

Scopo generale:

• Gomma stirene-butadiene (SBR)
• Gomma etilene propilene diene (EPDM)
• Gomma isoprene (IR)
• Gomma butadiene (BR)

Scopo speciale:

• Gomma cloroprene (CR)
• gomma nitrilica (-butadiene), (NBR)
• Gomma butilica (IIR)

Scopo specifico:

• Fluorosilicone (FVMQ)
• Fluorocarbonio e derivati ​​(FKM)
• Nitrile idrogenato (HNBR)

Industria della gomma

L’industria della gomma riguarda la produzione di vari tipi di prodotti, con pneumatici e camere d’aria che rappresentano la quota maggiore, circa il 60 %della produzione globale. Di questa, il 60%è rappresentato da pneumatici per autovetture e autocarri leggeri e circa il 26 %da pneumatici per autocarri. Altre applicazioni includono: tubi di gomma, nastri trasportatori, calzature, articoli tecnici, prodotti imbevuti (guanti monouso), tessuti con supporto in gomma e adesivi. Le proprietà della gomma dipendono dal tipo e dalla quantità di componenti utilizzati nella mescola di gomma. Selezionando opportunamente i componenti della mescola di gomma, è possibile ottenere gomma con diverse proprietà fisiche e chimiche. La selezione dei componenti della miscela viene effettuata al fine di ottenere un prodotto finito con le caratteristiche appropriate, che includono:

• resistenza all’abrasione (gomma degli pneumatici);
• resistenza alle alte temperature;
• resistenza alle basse temperature;
• ritardo di fiamma;
• proprietà richieste per i materiali utilizzati nell’industria alimentare, medica, ecc.

Componenti in mescola di gomma

Oltre alla gomma o a una miscela di più gomme, il composto di gomma è costituito dai seguenti componenti.

• Riempitivi: aumentano significativamente la resistenza della gomma all’abrasione o migliorano la sua resistenza alle sostanze chimiche. I riempitivi attivi hanno un ruolo particolare da svolgere nel caso delle gomme sintetiche, poiché i prodotti in gomma derivati ​​da questo tipo di gomma sono in pratica inutilizzabili. Il motivo è la bassissima resistenza meccanica rispetto alla gomma naturale. Il riempitivo più comune nell’industria della gomma è il carbon black, che è il prodotto della combustione incompleta di petrolio o gas, combinata con la decomposizione termica e il rilascio di carbonio. I carbon black attivi e semi-attivi sono i più comunemente utilizzati. I tipi High Abrasion Furnace e Intermediate Super Abrasion Furnace hanno un’altissima resistenza all’abrasione e impediscono l’accumulo di calore negli pneumatici: sono carbon black attivi. I tipi semi-attivi includono: Fast Extrusion Furnace e General Purpose Furnace di carbon black per estrusione rapida e per applicazioni generali. Un riempitivo altrettanto importante nella progettazione di composti di gomma è la silice. Come per il carbon black, aumenta significativamente la resistenza all’abrasione della gomma. Tuttavia, ha delle proprietà, ovvero: formazione di agglomerati di particelle permanenti, difficoltà di inquadramento in gomme non polari, forte adsorbimento di particelle di acceleratori del sistema vulcanizzante. È quindi necessario utilizzare attivatori (poliglicoli) e agenti di accoppiamento insieme alla silice. Il Gruppo PCC ha una gamma di poliossietilenglicoli (PEG) dedicati all’industria della gomma con il nome commerciale Polikol . I prodotti dedicati includono Polikol 1500 Flakes , Polikol 4500 Flakes , Polikol 6000 Flakes e Polikol 8000 Flakes . I prodotti possono essere in forma di scaglie, ma anche in polvere o pastiglie.

• Plastificanti : assicurano un’adeguata lavorabilità della mescola di gomma per facilitarne la lavorazione. Influiscono anche sulle proprietà meccaniche delle mescole non vulcanizzate e vulcanizzate. A seconda del tipo di gomma, vengono utilizzati plastificanti di origine sintetica (ftalati, tereftalati) e quelli ottenuti dalla lavorazione del petrolio greggio (oli minerali: paraffinici, naftenici, aromatici). Il Gruppo PCC ha una gamma di plastificanti specializzati nella serie Roflex con funzione ignifuga. Tra i più efficaci nella risposta al fuoco ci sono Roflex 50 / Roflex 65 eRoflex T70 . La plastificazione a basse temperature è efficacemente fornita da Roflex T45 . Per formulazioni specializzate con viscosità più elevata e per applicazioni sensibili all’uomo e all’ambiente, è dedicato Roflex T70L . I plastificanti nella gamma Roflex agiscono in sinergia con i plastificanti convenzionali per fornire eccellenti proprietà meccaniche al prodotto finito.

• Ritardanti di fiamma – sostanze chimiche che riducono l’infiammabilità dei prodotti in gomma. Tra i più importanti ci sono idrossidi di alluminio e magnesio, triossido di antimonio, cloroparaffina e polifosfato di ammonio. L’uso di tali additivi insieme alla gamma Roflex di plastificanti ritardanti di fiamma offre la possibilità di un effetto sinergico per migliorare il profilo di infiammabilità dei prodotti in gomma.

• Sistema di reticolazione: tutti gli additivi progettati per modificare la struttura della gomma mediante la formazione di ponti tra le catene di gomma. La reticolazione con zolfo (vulcanizzazione) o ossidi e perossidi metallici è la più comune. Viene utilizzato zolfo elementare o polimerico e come attivatori, ad esempio ossido di zinco insieme a stearina. È importante l’uso di acceleratori: ditiocarbammati, tiram, tiazoli o tiouree.

• Altri additivi: si tratta di un vasto gruppo di additivi che alterano le proprietà specifiche dei composti di gomma. Vengono utilizzati antiossidanti, anti-ozonanti, cere protettive o coloranti e pigmenti . Tra il gruppo di antiossidanti, si possono distinguere gli stabilizzatori termici , che vengono utilizzati per miscele che tendono a decomporsi alle temperature di lavorazione. La gamma di prodotti del Gruppo PCC include un certo numero di tali prodotti: la serie Rostabil . Questi additivi hanno proprietà antiossidanti e possono anche agire come stabilizzatori termici, impedendo la degradazione dei composti di gomma durante la lavorazione.

Un gruppo di additivi molto interessante è quello che fornisce proprietà antistatiche abbassando la resistenza superficiale del prodotto finito. Il PCC Group offre agenti antistatici liquidi con il nome commerciale EXOstat . Quando introdotto internamente, questo additivo migra sulla superficie del prodotto, dove interagisce con l’umidità atmosferica, riducendo la resistività superficiale e consentendo alla carica statica di dissiparsi in un lungo periodo di tempo.