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A cosa servono i plastificanti e come funzionano con i polimeri

Con il termine plastificanti si fa riferimento a una serie di prodotti additivi in grado di incrementare le caratteristiche di plasticità oppure di fluidità di un materiale, ovvero renderlo maggiormente flessibile e malleabile per vari scopi, quali ad esempio la produzione stessa dei materiali. Si tratta di una pratica che, differentemente da quanto si potrebbe pensare in un primo momento, ha origini molto antiche, dal momento che vi sono testimonianze dell’utilizzo a tale scopo di derivati animali, quali latte e grassi, risalenti all’Antica Roma. Ad oggi sono una comune aggiunta per moltissimi polimeri, quali gomma e plastica, e uno dei primi esempi è sicuramente il loro utilizzo per migliorare la durezza e la fragilità del PVC; ma vengono anche impiegati nei materiali inorganici, come ad esempio per fluidificare la colata del calcestruzzo.

Ai fini della sicurezza, il loro utilizzo in Europa viene regolamentato dal REACH, un regolamento completo e in costante aggiornamento sulla sicurezza dei prodotti chimici.

⛏️ Guarda anche: Che cosa sono le miche e quali applicazioni hanno nei settori industriali

Come funzionano i plastificanti per i polimeri

Dopo un primo periodo nel quale si è pensato che i plastificanti agissero distanziando le catene di polimeri oppure gonfiandole e quindi abbattendo in modo considerevole la temperatura di transizione vetrosa per la plastica così da renderla maggiormente malleabile, ma in seguito si è stabilito che le sole modifiche al volume non potevano essere sufficienti per spiegare a pieno gli effetti della plastificazione.

In presenza di plastificanti, il quadro classico sulla mobilità della catena polimerica è infatti più complesso: le loro molecole intervengono sulla mobilità della catena prendendone il controllo, e il volume libero attorno alle estremità del polimero non presenta incrementi; e nel caso in cui il plastificante/acqua crei legami di idrogeno con parti idrofile del polimero, il volume libero associato può essere ridotto.

L’effetto che hanno i plastificanti sul modulo elastico dipende in egual modo dalla loro concentrazione che dalla temperatura, e al di sotto di un determinato livello di concentrazione (crossover) il plastificante può incrementare il modulo del materiale; la temperatura di transizione vetrosa del materiale diminuirà però a tutte le concentrazioni. Esiste poi anche una temperatura di crossover, al di sotto della quale il plastificante aumenta il modulo.

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