Le mescole tecniche di Faizanè

La varietà dei materiali elastomerici

Come per le plastiche, che in effetti sono loro affini per molti aspetti, anche gli elastomeri, meglio conosciuti come “gomme”, hanno una varietà di formulazioni chimiche e di proprietà tecnologiche che spesso viene trascurata. Parliamo comunemente di gomma, al singolare, pensando ad un materiale piuttosto morbido, con un notevole allungamento a rottura e molto resistente agli urti. In realtà, queste caratteristiche, che sono in effetti comuni a gran parte degli elastomeri, possono essere dosate in misura molto differente a seconda dei materiali specifici e ad esse si possono combinare, inoltre, altre proprietà di resistenza alla corrosione degli agenti chimici, di isolamento elettrico e di mantenimento delle proprietà meccaniche al variare della temperatura.

Per questo motivo, le applicazioni delle gomme nei più svariati settori industriali sono cresciute nel tempo parallelamente alla messa a punto di nuove mescole e di processi produttivi in grado di renderle disponibili a costi adeguati all’importanza dell’impiego. Man mano che si rendevano disponibili materiali elastomerici, ad esempio, con buone proprietà di resilienza anche a basse temperature, oppure con una notevole resistenza alla lacerazione, aumentavano le possibilità per gli ingegneri di applicare queste nuove gomme in impieghi sempre più rilevanti nel settore automotive, in quello degli impianti chimici o dell’industria manifatturiera.

L’interesse delle aziende che producono materiali elastomerici è da sempre rivolto alla ricerca di nuove mescole in grado di raggiungere caratteristiche specifiche per applicazioni industriali, riuscendo anche a metterle sul mercato a costi accessibili.

La base con cui confrontare tutti i materiali della famiglia degli elastomeri è la gomma naturale, il poliisoprene, che possiede un’eccezionale allungamento a rottura, circa del 600-650%, una buona resistenza al taglio e alla lacerazione, ma anche una notevole tendenza all’invecchiamento, soprattutto in presenza di agenti atmosferici e calore, e un campo termico di utilizzo limitato tra i -70°C e i +80°C.

Faizanè, esperta nell’impiego di materiali tecnologici, offre un’ampia gamma di prodotti in gomma per gli usi più svariati, realizzati con materiali di diversa concezione di cui, in questo articolo, forniremo una panoramica rapida che speriamo essere, se non esaustiva, almeno rappresentativa.

Una gomma per le alte temperature

Si può ricorrere ad un elastomero quando le temperature superano i 100°C e confidare nella sua resistenza agli urti e alle sollecitazioni statiche? La risposta, grazie alla costante ricerca delle industrie produttrici di materiali, è positiva e, anzi, vi sono oggi molte gomme che possono operare a temperature elevate, ovviamente con caratteristiche specifiche differenti.

Il campione assoluto della resistenza alle alte temperature è il silicone, ossia il polidimetilsilossano per indicarlo con il termine tecnico corretto, che può essere impiegato in applicazioni fino a 300°C. Inoltre, il silicone, che ha purtroppo una scarsa resistenza meccanica, è in grado di essere un buon isolante ed è assolutamente atossico, per cui può venire impiegato tanto come guarnizione per lampade, forni e bruciatori, quanto per impieghi alimentari, anche a contatto con liquidi in temperatura.

Un altro materiale della famiglia degli elastomeri che può essere utilmente impiegato ad alte temperature è l’esafluoropropilene, commercializzato da DuPont con il nome commerciale Viton®. Questa gomma è resistente fino a 280°C e soprattutto è inalterabile all’azione di quasi tutte le sostanze chimiche, della luce solare e della fiamma diretta. Per queste ragioni, in particolare, viene impiegata nell’industria chimica, farmaceutica e petrolchimica per costruire componenti di alto pregio. Faizanè commercializza questo elastomero in lastre compatte, essendo poco adatto, per altro, alla realizzazione di espansi.

Un altro elastomero che si può impiegare a temperature abbastanza elevate, ma ricercato soprattutto per la sua grande resistenza agli agenti atmosferici, all’ozono, al taglio e alle fiamme è l’Hypalon® commercializzato sempre dalla DuPont. Si tratta di polietliene clorosolfonato, un materiale poco elastico e dall’odore sgradevole, ma utilissimo per produrre articoli tecnici per l’industria petrolifera e chimica, in particolare se debbono anche resistere agli agenti atmosferici.

Una gomma ad alta resistenza meccanica

Solitamente, quando pensiamo ad un componente in gomma non immaginiamo che possa resistere alle sollecitazioni meccaniche in modo apprezzabile, ma esistono mescole che, nei limiti strutturali dei materiali elastomerici, hanno caratteristiche di resistenza a trazione, flessione e abrasione di buon livello.

In particolare, la famiglia dei poliuretani è caratterizzata, in generale, da un carico di rottura superiore ai 250 kg/cm², mantenendo comunque un allungamento a rottura eccezionale, tra il 600 e il 700%. Poter utilizzare un materiale allo stesso tempo molto resiliente e piuttosto resistente è un tema di sicuro interesse per i progettisti di tutti i settori industriali e in effetti le diverse formulazioni commerciali degli elastomeri basati sul poliuretano, Vulkollan®, Adiprene®, Urepan®, Elastothane®, trovano impiego in guarnizioni, molle, ruote, ventose e componenti di ogni tipo nei campi più svariati. Anche se non possono essere impiegati in condizioni termiche estreme, al massimo tra i -30°C e i +100°C, la loro resistenza all’acqua, agli alcali e agli acidi, oltre che ai prodotti petroliferi, rende i materiali di questa famiglia molto utili anche in impieghi a contatto con gli agenti atmosferici.

Per superare il valore di carico di rottura dei poliuretani si può ricorrere alla creazione di un copolimero, ossia di una mescola in cui due o più tipi di catene polimeriche composte da molecole diverse coesistono nello stesso materiale. In particolare un copolimero etilene-propilene come il Dutral® commercializzato da Eni-Versalis ha una resistenza a trazione notevole, con un carico di rottura superiore ai 280kg/cm² ottenuto però a spese dell’allungamento a rottura che non supera il 500%.

Per le sue ottime caratteristiche di resistenza agli agenti atmosferici, all’assorbimento di acqua e alle sostanze chimiche viene utilizzato per le guarnizioni dei vetri nel settore automotive e nell’edilizia, in particolare per sigillare porte e finestre o per i giunti di dilatazione dei viadotti autostradali.

Con il Dutral® si possono realizzare, tra l’altro, prodotti espansi, come i profili estrusi, che vengono utilizzati in numerose applicazioni impiantistiche, edili e industriali. Grazie alle proprie caratteristiche di resistenza meccanica combinate con la stabilità rispetto all’invecchiamento causato dalla luce, dall’acqua e, in generale, dagli agenti atmosferici, questo copolimero è spesso la migliore soluzione per realizzare profili estrusi espansi da accoppiare con superfici vetrate di diverso tipo.

Con l’esperienza maturata negli anni, Faizanè è oggi in grado di offrirvi una consulenza di alto livello su molti prodotti realizzati in mescole di elastomeri con caratteristiche tecniche adatte a soddisfare ogni vostra esigenza.