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I NANOCOMPOSITI sono compounds di diverse matrici polimeriche che contengono una ridotta percentuale di nanofiller capace di incrementare fortemente le proprietà fisico- meccaniche del polimero di base senza modificarne il peso specifico.
I NANOFILLER sono cariche che hanno almeno una dimensione a livello nanometrico, generalmente silicati lamellari di spessore di pochi nm con elevato rapporto di forma. I risultati finora ottenuti a livello industriale sono mediamente più favorevoli per i polimeri semicristallini (in particolare per la poliammide), anche se studi e ricerche continuano per altri termoplastici.
Nel caso delle poliammidi si ottengono aumenti dei moduli elastici e  della resistenza a fatica, una migliorata stabilità dimensionale, grazie alla diminuzione del ritiro e del CLTE, un aumento dell’HDT e della resistenza termica in continuo. Inoltre, grazie all’effetto labirinto, si possono sfruttare le proprietà barriera dei nanocompositi ad es. nei tubi benzina contro la permeazione delle benzine e nel packaging senza perdere la  trasparenza.
Una poliammide nanocomposita con il 2% di nanofiller ha prestazioni meccaniche simili o superiori ad una tradizionale PA col 40% di carica minerale o col 15% fibra vetro, con una migliore leggerezza del componente, una  più facile processabilità, migliore aspetto estetico e minore usura  di stampo e pressa.

VANTAGGI E PRESTAZIONI

Alla fine del processo di esfoliazione, sfruttando l’elevato rapporto superficie/volume (600 – 700 m2 /kg rispetto a 0.7 di una microcarica sferoidale) e l’affinità chimica tra matrice e carica, si ottengono prodotti che con solo una piccolissima percentuale di nanoclays (2-5 %) hanno prestazioni superiori a quelli di una classica poliammide.

CARATTERISTICHE MECCANICHE

Mettendo a confronto le principali caratteristiche meccaniche di una poliammide 6 tradizionale con quelle di una poliammide del 2% di nanocarica (1015 C2) e con una poliammide col 40 % di carica minerale tradizionale ( 1013 R), si vede chiaramente che la poliammide NCH prende veramente il meglio delle proprietà meccaniche dei due polimeri tradizionali.

CARATTERISTICHE TERMICHE

Per componenti sottomotore è decisamente importante un valore elevato della temperatura di distorsione.
Nel corso delle ricerche sui nanocompositi, vennero utilizzati diversi tipi di nanofillers (montmorillonite, laponite, saponite, hectorite, fluoromica,vermiculite, megadite, cloisite etc) ognuna delle quali influenza in maniera differente (insieme col tipo di catione organico ammonio-alchilico che va a sostituire il catione monovalente inorganico generalmente alcalino (es Na+) e col tipo di processo utilizzato) le caratteristiche del polimero finale.

STABILITA DIMENSIONALE

Trattandosi di materiali semicristallini, tutte le poliammidi hanno un ritiro piuttosto elevato, dipendente da vari fattori e comunque mediamente piuttosto anisotropo. Le poliammidi nanocomposite, nonostante la minima percentuale di carica, presentano una decisa diminuzione del ritiro (circa il 20 % in meno) di una poliammide tradizionale senza carica ed anche una ridotta anisotropia. Ovviamente il ritiro, al di là dei parametri di stampaggio e della forma dei componenti, è legato allo spessore del particolare.

CARATTERISTICHE FISICHE

Caratteristiche fisiche
In questo capitolo prendiamo in considerazione le proprietà di autoestinguenza e di effetto barriera a gas, liquidi, solventi ed aromi delle poliammidi nanocomposite.

PROCESSABILITA ED ESTETICA

PROCESSABILITA’, PESO e CARATTERISTICHE ESTETICHE
Le poliammidi nanocomposite hanno una velocità di cristallizzazione più elevata di quelle normali, in quanto la temperatura di cristallizzazione Tcc aumenta di circa 15°C passando a oltre 180°C.
 

APPLICAZIONI

Le applicazioni potenziali dei nanocompositi sono concentrate soprattutto nei settori imballaggio, auto e trasporti.

APPLICAZIONI NELL'IMBALLAGGIO

APPLICAZIONI NELL' ESTRUSIONE

APPLICAZIONI NELLO STAMPAGGIO

MONOFILAMENTI E SOFFIAGGIO