Seguendo il principio base su cui si fonda I.P.A. S.p.A., cioè lo studio della tecnologia e della meteria prima più idonee a soddisfare le esigenze del cliente, abbiamo recentemente consolidato l’utilizzo delle gomme termoplastiche, cioè gomme che vengono stampate ad iniezione o soffiate, in svariati settori e campi applicativi.
Le gomme vulcanizzate, grazie alle loro eccellenti proprietà meccaniche, chimiche e fisiche, sono da lungo tempo utilizzate per produrre oggetti di largo impiego quali, ad esempio, le suole delle scarpe, pneumatici, guarnizioni, etc. La deformabilità reversibile delle gomme è forse la loro caratteristica più evidente; tuttavia ad essa si combinano, in funzione delle specifiche esigenze, elevata resistenza chimica e termica (o-ring di tenuta), resistenza all’abrasione ed agli agenti atmosferici (mescole per pneumatici, suole, rulli), durezze variabili in un ampio intervallo. Il costo delle gomme vulcanizzate può variare anche sensibilmente con le caratteristiche dei materiali, offrendo un’ampia scelta di prodotti con il miglior compromesso tra prestazioni e prezzo.
Il più importante limite delle gomme vulcanizzate risiede nella loro natura di polimeri termoindurenti, quindi nel loro processo di sintesi, noto come reticolazione o vulcanizzazione.
La vulcanizzazione è un processo chimico irreversibile che trasforma le materie prime nelle gomme, fissandone la forma in modo permanete. Tale processo deve quindi necessariamente essere portato a termine nello stampo che dà la forma al prodotto. È anche possibile vulcanizzare le gomme in forme semplici quali lastre e tubi, successivamente lavorate meccanicamente: ad esempio dai fogli di gomma vulcanizzata si possono ricavare, per fustellatura, delle guarnizioni.
L’irreversibilità del processo di vulcanizzazione rende assai difficile riciclare il prodotto in gomma a fine vita: si pensi al caso della gomma presente negli pneumatici. Inoltre le gomme, al contrario dei materiali termoplastici, possono presentare una certa discontinuità nelle caratteristiche del materiale vulcanizzato.
In alcuni casi la vulcanizzazione rimane l’unica tecnologia produttiva in grado di realizzare il prodotto con i requisiti necessari, in altri è possibile avere dei vantaggi o rendere possibile il raggiungimento di caratteristiche estetiche o fisico-meccaniche tramite altre tecnologie come lo stampaggio ad iniezione o il soffiaggio del TPE.
La ricerca di materiali alternativi alle gomme vulcanizzate ha portato a sviluppare una classe di materiali, gli elastomeri termoplastici (TPE), che rappresentano un compromesso tra le proprietà delle gomme vulcanizzate e la lavorabilità dei termoplastici, i.e. possono essere fuse.
I TPE identificano una famiglia di materiali le cui caratteristiche meccaniche si avvicinano a quelle delle gomme vulcanizzate, mantenendo la lavorabilità dei termoplastici.
La possibilità di trattare i TPE come un qualsiasi polimero termoplastico permette di utilizzare ben consolidate tecniche di estrusione e stampaggio sia ad iniezione che a soffiaggio per sviluppare prodotti altamente competitivi sia in termini di proprietà che di processo di produzione.
La possibilità di sostituire le gomme vulcanizzate con i TPE ha spinto i produttori di materiali polimerici a investire nell’ideazione e commercializzazione di mescole TPE sempre più performanti, in grado di soddisfare le richieste di un mercato sempre più esigente.
Nella tabella sotto sono riportati alcuni dei principali elastomeri termoplastici.
La scelta del TPE adatto ad una particolare applicazione è una fase complessa e molto importante del processo produttivo, che necessita di una buona conoscenza della tecnologia e del mercato dei TPE relativamente a produttori e prodotti.
I.P.A. SpA è in grado di assistere i suoi clienti nello sviluppo di un nuovo prodotto basato sulla tecnologia dei TPE.
Possiamo concludere questo articolo con qualche esempio applicativo dove I.P.A. ha con successo utilizzato il TPE come sostituto delle gomme vulcanizzate:
- stampaggio ad iniezione di tappi morbidi, per facilitarne l’inserimento, in TPS;
- stampaggio ad iniezione di parti resistenti all’abrasione in TPU;
- soffiaggio di componenti morbidi resistenti agli oli in TPO.
Pubblicato da IPA S.p.A.
