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EuroWire – Luglio 2010
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articolo tecnico
L’incapsulamento del Mg(OH)
2
ha per-
messo di migliorare la dispersione del
filler, evidenziata dal miglioramento
della resistenza all’urto. Plentz
et al
1
hanno
introdotto
un
polipropilene
funzionale con acido acrilico nel loro
sistema PP-ATH ed hanno dimostrato
che una migliore interazione a livello
dell’interfaccia determinava un aumento
dell’indice di viscosità del materiale fuso
ed un miglioramento della resistenza alla
trazione e alla flessione.
In tutti e tre i casi, gli additivi funzion-
alizzati interagivano con il filler per
contrastare gli effetti negativi di elevate
cariche di filler di minerale idrato.
I materiali funzionalizzati tradizionali sono
stati studiati per compensare i difetti nei
composti ritardanti di fiamma contenenti
ATH. Questa valutazione analizza gli effetti
dei polibutadieni liquidi funzionalizzati
(LPBD) a ridotto peso molecolare come
agenti di modifica interfacciale in un
sistema di fili e cavi (W&C) di acetato di
vinile-etilene (EVA), con un 60% di carica.
Secondo le informazioni provenienti dal
settore industriale, il passaggio ad una
soluzione che utilizza l’ATH, la resistenza a
trazione, la duttilità ed il flusso si riducono
ad un punto tale che il materiale non può
funzionare nel sistema W&C.
Un ridotto peso molecolare è considerato
vantaggioso poiché consente una migliore
identificazione e adesione alla superficie
del filler, ottimizzando così la modifica
interfacciale.
Sono stati così variati il tipo ed il livello di
carica della funzionalità per valutare le
condizioni chimiche più appropriate per
migliorare i composti EVA-ATH.
2 Sperimentazione
2.1 Materiali utilizzati
È stato utilizzato l’EVA commerciale
(DuPont Elvax
®
550) con il 15% in peso di
acetato di vinile così come è stato ricevuto.
Il triidrato di alluminio, del tipo C-33, con
particelle della dimensione media di 50μm,
della densità di 2,42g/cm
3
e contenente
il 35% di acqua combinata chimicamente,
è stato fornito dalla società Almatis Inc.
La polvere sfusa non è stata modificata
chimicamente durante la produzione ed è
stata utilizzata allo stato originario.
La società Sartomer ha fornito i polibut-
adieni liquidi a basso peso molecolare,
contenenti
vinile,
anidride
maleica,
funzionalità epossidica o amminica.
La
tabella 1
illustra le proprietà corrispon-
denti a ciascun polibutadiene liquido
(LPBD) utilizzato nel presente studio.
I materiali a base di polibutadiene possono
essere considerati bi-funzionali, come
illustrato nella
Tabella 1
indicante sia una
funzionalità primaria sia un contenuto di
vinile indeterminato.
I materiali contenenti il 70% di vinile sono
considerati attivi alla vulcanizzazione e
suscettibili di reticolazione in presenza di
radicali liberi.
I polibutadieni di vinile (28%), al contrario,
sono considerati più stabili. L’innesto
dell’anidride maleica avviene nel gruppo
funzionale
cis-trans
della catena principale
del polibutadiene, e conseguentemente,
il maggiore contenuto di vinile forza la
funzionalità a posizionarsi ad una distanza
più ravvicinata. Oltre al Mn, si tratta di
una caratteristica che differenzia il LPBD-3
dal LPBD-4.
Non è possibile introdurre i polibuta-
dieni liquidi direttamente nel flusso del
materiale fuso a causa del loro stato fisico.
Gli agenti di accoppiamento sono stati
pre-dispersi nel triidrato di alluminio (ATH)
in un veicolo DCL (dry liquid carrier) in un
miscelatore ad elevata capacità di taglio.
È stata così ottenuta una polvere sfusa
attiva al 50% che può essere alimentata
lateralmente nell’estrusore con facilità.
ID
Mn
(g/mol)
Funzionalità
(tipo/%)
Vinile
(%)
LPBD-1
1400
-
70
LPBD-2
4500
-
28
LPBD-3
2500
MA/17%
70
LPBD-4
5500
MA/17%
28
LPBD-5
4700
MA/5%
28
LPBD-6
4500
Epossido*/5%
28
LPBD-7
5000
Ammina**/5%
28
Tabella 1
▼
▼
:
Proprietà dei polibutadieni liquidi utilizzati in questa ricerca, con evidenziazione del tipo di funzionalità
e carica, peso molecolare e contenuto vinilico*, polibutadiene epossidato internamente, ** polibutadiene innestato
con ammine terziarie
Figura 1
▲
▲
:
Risultati della resistenza a trazione
dell’LPBD funzionale rispetto all’LPBD non funzionale
paragonati all’EVA di base. Tutti i prodotti hanno
plasticizzato l’EVA; tuttavia il MA LPBD in misura
minore
Figura 2
▲
▲
:
Risultati dell’allungamento di uno studio
di base che dimostrano che l’LPBD funzionale a base
di anidride ha la minore influenza sull’EVA
Resistenza a trazione (MPa)
Figura 3
▲
▲
:
Risultati relativi alla trazione per sistemi
contenenti ATH che attestano che l’LPBD funzionale
a base di anidride riduce in misura minore la
resistenza a trazione
Figura 4
▲
▲
:
Risultati relativi all’allungamento per uno
studio di base del sistema EVA ATH che attestano la
possibilità di ristabilire l’allungamento utilizzando
gli LBPD
Resistenza a trazione (MPa)
Allungamento (%)
Allungamento (%)
Puro
Puro