IL RUOLO DEL CPE NEI COMPOSITI PVC-LEGNO-PLASTICA
Grazie all'utilizzo di porte e finestre in plastica composita di CPE e PVC, si ottengono miglioramenti significativi in termini di elasticità, robustezza e prestazioni a basse temperature, oltre a una buona resistenza agli agenti atmosferici, al calore e alla stabilità chimica.
I materiali compositi PVC-plastica sono composti principalmente da resina di PVC e cariche. Attraverso la miscelazione con fibre vegetali, la regolazione della tecnologia di formulazione e la modifica della miscelazione fisica con il modificatore CPE (polietilene clorurato) (con effetto incrementale ed effetto di modifica), è possibile migliorare la durezza, la rigidità, la resistenza, la resistenza al calore e l'ignifugazione del prodotto (entro i limiti consentiti dei requisiti delle proprietà fisiche, maggiore è il contenuto di cloro del CPE, migliore è l'effetto ignifugo), aumentare la resistenza alla trazione e migliorare la fragilità e la resistenza allo scorrimento viscoso del PVC.
Il meccanismo di estrusione dei materiali compositi legno-plastica in PVC è piuttosto diverso da quello dei materiali plastici ordinari. Poiché il componente principale delle fibre vegetali è la cellulosa, quest'ultima contiene un gran numero di gruppi idrossilici, i quali formano legami idrogeno intermolecolari che conferiscono alle fibre vegetali una forte polarità e capacità di assorbimento dell'acqua. D'altra parte, la maggior parte dei materiali termoplastici è apolare e idrofoba, pertanto la compatibilità tra i due è estremamente scarsa, la forza di legame all'interfaccia è ridotta e la quantità di fibre vegetali presenti è elevata, con conseguente scarsa fluidità e lavorabilità del materiale, rendendo difficili l'impastamento e l'estrusione. Pertanto, il miglioramento della formulazione dei materiali compositi legno-plastica ha svolto un ruolo importante nel migliorare il processo di stampaggio e le prestazioni del prodotto.
Il CPE è stato inizialmente sviluppato rapidamente come modificatore del PVC, e il PVC modificato rappresenta ancora oggi uno dei campi di applicazione più importanti del CPE. Il CPE possiede eccellenti proprietà di riempimento e può essere arricchito con un'ampia gamma di cariche per migliorarne le proprietà di trazione, compressione e deformazione permanente, riducendo al contempo i costi. In questo modo, aumenta anche il valore d'uso del PVC modificato.
Nei prodotti in PVC rigido e in quelli modificati con CPE, rispetto ad altri polimeri come PE e PP, l'effetto ignifugo è particolarmente significativo. Molti prodotti in PVC rigido sono modificati con un modificatore CPE con un contenuto di cloro del 36%, e la sua massima resistenza all'urto si ottiene solitamente con CPE in cui gli atomi di cloro sono distribuiti casualmente sulla catena principale del polietilene. Pertanto, questo modificatore può essere notevolmente migliorato in termini di processabilità, disperdibilità e resistenza all'urto.
APPLICAZIONE DI CPE SU STRATO ISOLANTE PER FILI, PNEUMATICI E CINGHIE
Poiché la molecola di CPE non contiene doppie catene, presenta una buona resistenza agli agenti atmosferici, alla fiamma, una stabilità termica superiore a quella del PVC, un basso costo e prestazioni eccellenti. È solubile in idrocarburi aromatici e alogenati, insolubile in idrocarburi alifatici, si decompone al di sopra dei 170 °C rilasciando gas di cloruro di idrogeno. Ha una struttura chimica stabile, un'eccellente resistenza all'invecchiamento, alla fiamma, al freddo, agli agenti atmosferici, è colorabile, resistente agli agenti chimici, all'ozono e all'isolamento elettrico, ha una buona compatibilità e lavorabilità e può essere miscelato con PVC, PE, PS e gomma per migliorarne le proprietà fisiche.
Il CPE è un nuovo tipo di materiale sintetico con una serie di eccellenti proprietà. È un ottimo modificatore di impatto per le plastiche in PVC e una gomma sintetica con buone proprietà complessive. Ha una gamma molto ampia di applicazioni ed è stato ampiamente utilizzato in cavi, fili, tubi flessibili, nastri, prodotti in gomma e plastica, materiali di tenuta e nastri trasportatori ignifughi, membrane impermeabili, pellicole e vari materiali profilati e altri prodotti. Il CPE può anche essere miscelato con polipropilene, polietilene ad alta e bassa pressione, ABS, ecc. per migliorare la resistenza alla fiamma, la resistenza all'invecchiamento e le prestazioni di stampa di queste plastiche. Il CPE può essere considerato un copolimero casuale di etilene, polietilene e 1,2-dicloroetilene. La sua catena molecolare è satura e gli atomi di cloro polari sono distribuiti in modo casuale. Grazie alle sue eccellenti proprietà fisiche e chimiche, è ampiamente utilizzato nei settori meccanico, elettrico, chimico, dei materiali da costruzione e minerario. Il CPE offre una resistenza al calore, all'ozono e agli agenti atmosferici superiore alla maggior parte delle gomme, una resistenza all'invecchiamento migliore rispetto alla gomma nitrilica (ABR) e al neoprene (CR), e una resistenza all'invecchiamento migliore rispetto al cloruro di vinile clorosolfonato (CSM); è resistente agli acidi, agli alcali, ai sali e ad altre sostanze corrosive, non è tossico, è ignifugo e non presenta rischi di esplosione.
APPLICAZIONE DEL CPE NELL'INCHIOSTRO
Il polietilene clorurato può essere lavorato mediante stampaggio a iniezione ed estrusione. Tuttavia, poiché il CPE contiene un elevato numero di atomi di cloro, prima dello stampaggio è necessario aggiungere una certa quantità di stabilizzanti termici, antiossidanti e stabilizzanti alla luce per proteggere la stabilità della sua composizione e delle sue prestazioni. Sono disponibili anche CPE a basso contenuto di cloro, ottenibili mediante stampaggio rotazionale e soffiaggio.
Attualmente, il polietilene clorurato è utilizzato principalmente come modificatore per PVC, HDPE e MBS nell'industria dei prodotti in plastica. Dopo aver miscelato una certa proporzione di CPE nella resina di cloruro di polivinile, può essere estruso in prodotti come tubi, lastre, rivestimenti isolanti per cavi, profili, pellicole, pellicole termoretraibili, ecc. con le normali attrezzature di lavorazione del PVC; può anche essere utilizzato per rivestimenti, stampaggio a compressione, ecc. della plastica, laminazione, incollaggio, ecc.; utilizzato come modificatore per PVC e PE, può migliorare le prestazioni del prodotto, migliorare l'elasticità, la tenacità e le prestazioni a basse temperature del PVC e ridurre la temperatura di infragilimento a -40 °C; la resistenza agli agenti atmosferici, la resistenza al calore e la stabilità chimica sono anche superiori ad altri modificatori; come modificatore per PE può migliorare la stampabilità, la resistenza alla fiamma e la flessibilità dei suoi prodotti e aumentare la densità della schiuma di PE.
La resina di polietilene clorurato (CPE) è un nuovo tipo di materiale sintetico con una serie di eccellenti proprietà. È un ottimo modificatore di impatto per le plastiche in PVC e una gomma sintetica con buone proprietà complessive. Ha una gamma molto ampia di applicazioni ed è ampiamente utilizzata in cavi, fili, tubi flessibili, nastri, prodotti in gomma e plastica, materiali di tenuta e nastri trasportatori ignifughi, membrane impermeabili, pellicole e vari materiali profilati e altri prodotti. Il CPE può anche essere miscelato con polipropilene, polietilene ad alta e bassa pressione, ABS, ecc. per migliorare la resistenza alla fiamma, la resistenza all'invecchiamento e le prestazioni di stampa di queste plastiche. Il CPE può essere considerato un copolimero casuale di etilene, polietilene e 1,2-dicloroetilene. La sua catena molecolare è satura e gli atomi di cloro polari sono distribuiti in modo casuale. Grazie alle sue eccellenti proprietà fisiche e chimiche, è ampiamente utilizzato nei settori della meccanica e dell'elettricità.
Industrie chimiche, dei materiali da costruzione e minerarie. Resistenza al calore, all'ozono e agli agenti atmosferici del CPE, resistenza all'invecchiamento superiore alla maggior parte delle gomme, resistenza agli oli superiore alla gomma nitrilica (ABR), neoprene (CR), resistenza all'invecchiamento superiore al cloruro di vinile clorosolfonato (CSM); resistenza agli acidi, agli alcali, ai sali e ad altre proprietà corrosive, non tossico, ignifugo, nessun rischio di esplosione.
Utilizzato principalmente in: fili e cavi (cavi per miniere di carbone, fili conformi agli standard UL e VDE), tubi idraulici, tubi per autoveicoli, nastri, fogli di gomma, modifica di tubi profilati in PVC, materiali magnetici, modifica dell'ABS, ecc.
APPLICAZIONE DEL CPE NEL CINEMA
1. I plastificanti e gli antiossidanti utilizzati nella gomma e nella plastica sono più efficaci nel PVC semirigido e morbido, soprattutto nello stampaggio a iniezione e nei prodotti lavorati secondariamente. L'utilizzo del CPE come plastificante per PVC non provoca scolorimento, migrazione, estrazione, resistenza all'ozonizzazione e alla corrosione, oltre a garantire una buona compatibilità. Nella produzione di pellicole, pelle artificiale, suole per scarpe, tubi flessibili, ecc., può aumentare la morbidezza, la colorabilità e prolungare la durata dei prodotti. Viene utilizzato per la produzione di condotte, cavi, piastre e componenti stampati anticorrosione per i giacimenti petroliferi, e il suo prezzo è inferiore del 30-40% rispetto ad altri PVC modificati. È possibile realizzare schiume ignifughe, resistenti al freddo e agli urti miscelando CPE con PE e PP, con prestazioni superiori a quelle delle schiume di poliuretano e polistirene. L'utilizzo del CPE come plastificante permanente per ABS, AS, PS, ecc. nella produzione di involucri per elettrodomestici, rivestimenti, componenti per auto, accessori elettronici ed elettrici e nastri ignifughi può ridurre i costi.
2. Utilizzato nei materiali compositi di gomma, il CPE è una speciale gomma sintetica dalle prestazioni eccellenti, particolarmente adatta per fili e cavi con elevati requisiti di resistenza al calore, ignifugazione e proprietà elettriche, nonché per nastri trasportatori ad alta resistenza alla fiamma. Può essere utilizzato anche per oleodotti, membrane impermeabilizzanti per edifici e rivestimenti di apparecchiature chimiche, ecc. La gomma vulcanizzata realizzata con materiale di base elastico CPE è superiore al neoprene in termini di resistenza all'usura, proprietà dielettriche, resistenza al calore, resistenza all'invecchiamento, resistenza agli oli, ecc. Similmente alla gomma, il suo costo è inferiore a quello del neoprene e della gomma nitrilica e può essere utilizzato nell'industria dei fili e dei cavi, nei componenti automobilistici, nei tubi flessibili resistenti alle alte temperature e agli oli, ecc. La resistenza ai gas del CPE è simile a quella della gomma clorurata. Inoltre, il CPE è ampiamente utilizzato anche in vari prodotti in gomma.
3. La miscela CPE/stirene/copolimero di acrilonitrile presenta elevata resistenza agli urti, ignifugazione, resistenza agli agenti atmosferici e alle basse temperature, e il suo campo di applicazione può competere con l'ABS. Il copolimero CPE/stirene/acido metacrilico ha elevata resistenza agli urti, trasparenza e stabilità agli agenti atmosferici. La miscelazione del CPE con NBR può migliorare diverse proprietà complessive dell'NBR e può essere utilizzata per produrre tubi in gomma resistenti all'olio. Il CPE può essere utilizzato insieme all'SBR per produrre tubi in gomma e membrane impermeabili; utilizzato insieme alla gomma per uso generale, può essere impiegato per la produzione di articoli in gomma come teli antipioggia, pneumatici colorati per biciclette, condotti d'aria ignifughi e cavi. In Giappone, il CPE viene principalmente miscelato con materiali in gomma e plastica per migliorare le prestazioni di lavorazione, l'aspetto del prodotto e la qualità interna. Con l'aumento della produzione di CPE e il miglioramento della tecnologia di lavorazione, è possibile produrre anche miscele CPE/EVA, che presentano una buona stabilità dimensionale e vengono utilizzate per produrre lastre conservate a basse temperature. Il CPE/stirene clorurato viene utilizzato nella produzione di isolanti elettrici, schiume ignifughe, rivestimenti, ecc.
4. Il CPE per rivestimenti speciali e membrane impermeabili può essere trasformato in rivestimenti speciali, come rivestimenti anticorrosivi, antimacchia, impermeabilizzanti, ecc., per sostituire altri rivestimenti. Il CPE/PVC viene miscelato per realizzare una membrana impermeabile, che è un materiale impermeabile di media qualità. La sua resistenza agli agenti atmosferici, all'ozono e alla fiamma è simile a quella delle membrane in gomma etilene-propilene di alta qualità, e presenta un costo contenuto e buone prestazioni costruttive. Sciogliendo il CPE in solventi comuni è possibile realizzare rivestimenti anticorrosivi. Dopo aver miscelato il CPE con asfalto, ecc., viene spesso utilizzato per produrre rivestimenti impermeabilizzanti per tetti con prestazioni migliori.
5. Polietilene ad alto contenuto di cloruri Il polietilene ad alto contenuto di cloruri ha un contenuto di cloro dal 61% al 75%. È un prodotto vetroso, duro, resistente al calore e ad alta resistenza, nonché un materiale filmogeno con eccellenti proprietà. Può essere miscelato con vernici alchidiche, resine epossidiche, fenoliche, poliestere insaturo, poliacrilato, ecc. per realizzare rivestimenti anticorrosivi con buona stabilità chimica. La sua resistenza alla fiamma, alla corrosione, agli agenti atmosferici e l'elasticità sono tutte superiori a quelle della gomma clorurata. Rappresenta un'alternativa alla gomma clorurata. Il polietilene ad alto contenuto di cloruri ha buone proprietà di adesione a metalli e calcestruzzo, pertanto ha un efficace effetto protettivo su questi materiali. Il polietilene ad alto contenuto di cloruri ha una buona miscibilità con pigmenti inorganici e organici e può essere utilizzato per realizzare rivestimenti ignifughi.
6. Altre applicazioni L'aggiunta di CPE al gasolio può abbassarne il punto di congelamento, e gli additivi per l'olio per ingranaggi possono migliorarne la resistenza alla pressione. L'aggiunta di CPE all'olio da taglio e all'olio da perforazione può prolungare la durata degli utensili. Inoltre, il CPE viene utilizzato anche negli ammorbidenti per cuoio e negli addensanti per inchiostri da stampa, ecc., e il suo campo di applicazione è in continua espansione.
QUAL È IL RUOLO DELL'AGGIUNTA DI CPE NELLA PRODUZIONE DI PLASTICA?
Il polietilene clorurato (CPE) è un materiale polimerico saturo, si presenta come una polvere bianca, non tossica e insapore, con eccellente resistenza agli agenti atmosferici, all'ozono, agli agenti chimici e all'invecchiamento, oltre a una buona resistenza agli oli, alla fiamma e alla colorazione. Possiede una buona tenacità (rimane flessibile a -30 °C), una buona compatibilità con altri materiali polimerici e un'elevata temperatura di decomposizione, che produce HCl, il quale può catalizzare la reazione di declorurazione del CPE. Il polietilene clorurato è un materiale polimerico ottenuto dal polietilene ad alta densità (HDPE) tramite una reazione di sostituzione per clorurazione. In base alla struttura e agli usi, il polietilene clorurato può essere suddiviso in polietilene clorurato di tipo resinoso (CPE) e polietilene clorurato di tipo elastomerico (CM). Oltre ad essere utilizzato da solo, il polietilene clorurato può essere miscelato con cloruro di polivinile (PVC), polietilene (PE), polipropilene (PP), polistirene (PS), ABS e persino poliuretano (PU). Nell'industria della gomma, il CPE può essere utilizzato come gomma speciale ad alte prestazioni e di alta qualità, e può essere impiegato anche in miscele con gomma etilene-propilene (EPR), gomma butilica (IIR), gomma nitrilica (NBR), polietilene clorosolfonato (CSM), ecc.
