Un additivo di grande efficacia per migliorare alcune prestazioni dei prodotti plastici

di Marco Arezio

Nella realizzazione di ricette polimeriche con alte prestazioni fisico-meccaniche ed estetiche, la cera di polietilene si è ricavata uno spazio di tutto rispetto.

Se diventa più istintivo e facile da abbinare ad un polimero vergine, l’impiego della cera di polietilene nei polimeri riciclati ha bisogno di alcune nozioni suppletive.

Cosa è la cera di polietilene

La cera di polietilene è un tipo di elemento prodotto dalla polimerizzazione dell'etilene, un idrocarburo, infatti essa è spesso utilizzata in una serie di applicazioni industriali in virtù della sua resistenza, flessibilità e impermeabilità all'acqua.

E’ comunemente usata in prodotti come vernici, rivestimenti, cosmetici, polimeri e prodotti per la cura dell'auto. Nei cosmetici, per esempio, può essere utilizzata come agente condizionante della pelle o per dare struttura e consistenza al prodotto.

Va ricordato che, essendo un prodotto sintetico, non è biodegradabile e può avere un impatto ambientale se non gestita in maniera responsabile.

Come viene usata la cera di polietilene nei polimeri riciclati

La cera di polietilene viene utilizzata nei polimeri riciclati principalmente come agente di processo. Questo significa che viene aggiunta durante la fase di produzione per migliorare le proprietà del materiale finale.

Uno dei principali problemi con il riciclo dei polimeri è che il processo può degradare le proprietà del materiale, rendendolo meno utile per le applicazioni future. Tuttavia, l'aggiunta di cera di polietilene può aiutare a contrastare questo problema.

La cera di polietilene può migliorare quindi la lavorabilità dei polimeri riciclati, rendendoli più facili da modellare. Può anche migliorare le proprietà superficiali del prodotto in plastica riciclato, come la lucentezza e la resistenza all'abrasione.

Inoltre, può agire come un lubrificante, riducendo l'attrito tra le particelle del polimero durante la lavorazione. Questo può aiutare a prevenire problemi come l'adesione eccessiva o l'agglomerazione delle masse polimeriche.

In definitiva, l'uso della cera di polietilene nei polimeri riciclati può contribuire a produrre un materiale di migliore qualità che può essere utilizzato in una gamma più ampia di applicazioni.

Con quali polimeri si può usare la cera di polietilene e quali vantaggi si ricavano

La cera di polietilene è versatile e può essere utilizzata con una varietà di polimeri, sia sintetici che naturali.

Polietilene (PE)

La cera di polietilene può essere utilizzata con il polietilene stesso per migliorare la lavorabilità, la lucentezza e la resistenza all'abrasione dei prodotti.

Polipropilene (PP)

Quando utilizzata con il polipropilene, la cera può migliorare le proprietà di flusso del materiale, facilitandone la lavorazione.

Policloruro di vinile (PVC)

E’ spesso utilizzata come lubrificante interno ed esterno nella lavorazione del PVC. Come lubrificante interno, migliora il processo di fusione e miscelazione del PVC, mentre come lubrificante esterno, aiuta a prevenire l'adesione del PVC caldo agli attrezzi e alle apparecchiature di lavorazione.

Polistirene (PS) e altri polimeri stirenici

In questi materiali, la cera di polietilene può aiutare a migliorare le proprietà di flusso e la resistenza al calore.

Poliacrilonitrile butadiene stirene (ABS)

Può migliorare le proprietà di flusso del ABS durante la lavorazione, rendendo il materiale più facile da modellare e lavorare.

Nell'industria dei colori e delle vernici, la cera di polietilene viene spesso utilizzata per migliorare la resistenza all'abrasione, la resistenza all'acqua, la durezza e la brillantezza dei rivestimenti. Inoltre, può essere utilizzata per modulare la viscosità di vernici e inchiostri.

Come la cera di polietilene può migliorare la lucentezza della plastica

Quando la plastica si raffredda e si solidifica, la cera di polietilene aiuta a produrre una superficie più liscia e lucida. Questo accade perché riempie le microscopiche irregolarità della superficie del polimero, creando una superficie più riflettente e quindi più lucente.

Inoltre, la cera di polietilene può anche agire come un agente rilasciante durante l'estrusione, prevenendo l'adesione del polimero fuso all'attrezzatura di lavorazione.

Questo può aiutare a produrre prodotti finiti con una superficie più liscia e uniforme, che contribuisce ad aumentare la lucentezza.

Come la cera di polietilene può migliorare la resistenza all'abrasione?

La resistenza all'abrasione di un materiale si riferisce alla sua capacità di resistere all'usura quando viene sfregato o graffiato.

Nei polimeri, l'aggiunta di cera di polietilene può migliorare la resistenza all'abrasione in vari modi:

Riduzione del coefficiente di attrito

La cera di polietilene agisce come un lubrificante, riduce il coefficiente di attrito sulla superficie del polimero. Questo significa che quando un oggetto viene sfregato contro la superficie, scivola più facilmente e causa meno danni.

Riempimento delle microcavità

In questo caso può riempire le microscopiche irregolarità sulla superficie del polimero, creando una superficie più liscia e uniforme che è meno suscettibile all'abrasione.

Aumento della durezza della superficie

Quando la cera si solidifica nella matrice del polimero contribuisce ad aumentare la durezza della superficie, rendendola più resistente all'usura.

Miglioramento della compatibilità dei materiali di riempimento

In alcuni polimeri, il prodotto può migliorare la compatibilità tra il polimero e i materiali di riempimento utilizzati, che possono favorire la resistenza all'abrasione.

Tuttavia, è importante notare che l'effetto della cera di polietilene sulla resistenza all'abrasione può variare a seconda del tipo di polimero e delle specifiche del processo di produzione.

Inoltre, l'aggiunta di troppa cera di polietilene può avere l'effetto opposto e ridurre la resistenza all'abrasione, quindi è importante trovare il giusto equilibrio.

Perchè unendo la cera di polietilene ai polimeri ne aumentiamo la lavorabilità?

L'aggiunta di cera di polietilene ai polimeri può migliorare la loro lavorabilità attraverso vari meccanismi:

La cera di polietilene funge da lubrificante durante il processo di lavorazione dei polimeri, riducendo l'attrito tra le particelle stesse. Questo può facilitare la lavorazione, riducendo l'energia necessaria per modellare o deformare il materiale.

La cera di polietilene può anche migliorare le proprietà di flusso del polimero durante la fusione. Questo significa che il materiale fuso fluisce più facilmente, il che può favorire la lavorazione e ridurre il rischio di difetti nel prodotto finale.

Può inoltre aiutare a ridurre l'adesione del polimero fuso all'attrezzatura di lavorazione. Questo aiuta a prevenire problemi come l'agglomerazione e facilitare la rimozione del prodotto finale dall'attrezzatura.

In alcuni polimeri, la cera di polietilene può migliorare anche la compatibilità tra il polimero e i materiali di riempimento utilizzati. Questo può facilitare la lavorazione e aiutare a ottenere un prodotto finale di migliore qualità.

Come dosare la cera di polietilene con i polimeri durante l'estrusione?

Il dosaggio della cera di polietilene in un polimero durante il processo di estrusione può variare a seconda di vari fattori, tra cui il tipo di polimero, le specifiche del processo di estrusione, e le proprietà desiderate del prodotto finale.

Tuttavia, ci sono alcuni principi generali che possono essere utilizzati come punto di partenza.

In generale, la cera di polietilene è solitamente utilizzata in concentrazioni che variano dall'1% al 5% in peso rispetto al polimero. Questo significa che per ogni 100 grammi di polimero, si potrebbe utilizzare da 1 a 5 grammi di cera di polietilene.

Durante il processo di estrusione, la cera di polietilene viene generalmente aggiunta al polimero mentre è in fase di fusione.

Dopo l'aggiunta di questo additivo, il mix di polimero e cera viene raffreddato e solidificato per formare il prodotto finale. Durante questo processo, la cera di polietilene può aiutare a migliorare, come abbiamo detto, le proprietà del prodotto, come la lucentezza, la resistenza all'abrasione, e la lavorabilità.

Come si presenta la cera di polietilene per essere additivata ai polimeri?

La cera di polietilene, quando pronta per essere additivata ai polimeri, di solito si presenta in forma solida a temperatura ambiente.

Può essere disponibile in diverse forme fisiche, tra cui granuli, fiocchi, polvere, o perle. La forma esatta può variare a seconda delle esigenze di produzione e delle preferenze del produttore.

Le cere in forma di granuli o perle sono spesso preferite per la loro facilità di manipolazione e dosaggio. Possono essere facilmente misurate e aggiunte al polimero durante il processo di produzione.