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I materiali polimerici per adesivi | Covestro

 

Materiali polimerici per adesivi e sigillanti

È difficile immaginare un prodotto in casa, nell'industria, nei trasporti o in qualsiasi altro luogo che non utilizzi in qualche modo adesivi. Oggi il mercato degli adesivi ha un valore di 7473,37 milioni di dollari e si prevede che raggiungerà 10982,38 milioni di dollari entro il 2028.

Si tratta di un comparto merceologico estremamente variegato nel quale le tecnologie e i materiali sono in costante evoluzione per offrire le soluzioni migliori dal punto di vista della tenuta, della coesione, della resistenza agli agenti esterni o atmosferici.

Le principali classi di materie prime utilizzate negli adesivi sono quattro:

  • viniliche
  • acriliche
  • gomme naturali o sintetiche
  • poliuretaniche.

E si stanno affermando tutta una serie di polimeri che trovano applicazione in settori specifici.

 

Materie prime e formulazioni creano una gamma infinita di adesivi e sigillanti

La combinazione tra polimeri adottati e formulazione chimica rendono gli adesivi quasi su misura per richieste e usi dedicati.

Attualmente i sistemi a base acquosa rappresentano più del 50% della domanda europea per quanto riguarda gli adesivi. Le applicazioni principali si possono trovare nell'imballaggio e nell'edilizia.

Altra tipologia è a base solvente, utilizzata prevalentemente negli adesivi di contatto in edilizia o nell'abbigliamento per assemblare materiali come pellami o tessuti sintetici. Questa tecnologia è sottoposta a normative stringenti e a minore percezione di valore presso i consumatori.

Altre formulazioni molto richieste sono i sistemi reattivi perché creano un legame adesivo strutturale con i materiali da unire. Possono essere monocomponenti o bicomponenti come nei collanti epossidici.

Una tecnologia in crescita è quella degli adesivi cosiddetti hot melt o colla a caldo. Le sue caratteristiche di versatilità, resistenza all'acqua e all'umidità, e il basso costo ne fanno la scelta ideale in molte applicazioni e stanno rimpiazzando gli adesivi a base solvente.

In definitiva si comprende come gli adesivi possono essere composti da molte materie prime polimeriche e additivi da fonti naturali o sintetici. Ogni minima variazione della formulazione darà collanti che si comporteranno in modo diverso sia nei meccanismi di polimerizzazione che nelle caratteristiche meccaniche e fisiche nel tempo.

Covestro possiede un ampio catalogo di materie prime e polimeri di base, da quelle più collaudate a materiali ad alte prestazioni per applicazioni avanzate. L'azienda lavora da tempo al fianco delle industrie dei diversi settori per fornire le formulazioni più idonee, sicure e performanti in base alle esigenze dell'utente finale. E in questo campo le possibilità di innovazione sembrano essere infinite.

 

Materiali per adesivi a base solvente

Con combinazioni di polioli e poliisocianati si ottengono sistemi adesivi bicomponenti a base di solvente. Infiniti i gradi di miscelazioni possibili, che variano in base alle caratteristiche molecolari sia dei polioli che dei poliisocianati usati. Questo tipo di adesivi ha buone proprietà bagnanti, soprattutto su substrati permeabili ai solventi arrivando così a grandi tenute di incollaggio. Per la loro natura termoplastica, gli adesivi a solvente hanno una resistenza limitata alla deformazione se esposti all’azione del calore, per contro sono sensibili ai solventi e tendono a deformarsi in modo permanente se sottoposti a carichi. In campo industriale questi adesivi sono usati prevalentemente nell’industria del mobile, della calzatura, dell'automotive e in edilizia per la saldatura a freddo delle tubazioni in PVC.

Alcuni materiali per adesivi di Covestro hanno una storia di oltre 70 anni, si tratta dunque di prodotti collaudati e molto apprezzati dai mercati. I polioli possono essere in forma liquida o in granuli caratterizzati da basse viscosità che li rendono migliori per la stesura. Gli adesivi bicomponenti offrono una forza e una resistenza particolarmente elevate e sono ideali per l'incollaggio e la laminazione nell'arredamento, nell'edilizia, nell'automotive e per gli imballaggi.

Accanto alle miscele bicomponenti, Covestro presenta una gomma clorurata monocomponente in diverse versioni per adesivi a contatto con elevata forza di adesione, resistenti alla corrosione e alle incrostazioni. Dunque è indicata in adesivi a contatto nell'assemblaggio di laminati per piani di lavoro o pannelli da costruzione. Grazie al basso contenuto di tetracloruro di carbonio (CC14), il materiale soddisfa tutte le normative a livello globale.

I vantaggi degli adesivi a base solvente Covestro sono:

  • elevata robustezza e resistenza nella laminazione
  • versatilità: aderisce alla maggior parte dei substrati, inclusi legno, metallo e plastica
  • alta qualità: con elevata purezza e basso contenuto di volatili
  • durevolezza: resistenza agli agenti chimici, agli agenti atmosferici e ai raggi UV.

 

Materiali per adesivi e coating a base acqua

La richiesta di adesivi più rispettosi dell'ambiente sta spingendo il mercato verso adesivi a base acquosa. Le dispersioni poliuretaniche sono un passo importante nella riduzione delle emissioni nella lavorazione degli adesivi. Un ulteriore aspetto è anche la sicurezza sul lavoro perché, a differenza dei sistemi a base solvente, non ci sono rischi di incendio ed esplosione e di conseguenza si possono evitare costosi investimenti in ventilazione, sicurezza e riciclo dei solventi. L'acqua agisce come veicolo e non come diluente o polimerizzatore, infatti si parla di dispersioni di particelle di poliuretano in acqua, e quando evapora è il poliuretano che agisce da collante.

Covestro ha una ampia gamma di poliuretani alifatici che differiscono tra loro per viscosità e pesi molecolari così da poter ottenere adesivi per specifici per diverse esigenze. La dispersione acquosa colloidale del polimero 2-clorobutadiene ha un'alta alta velocità di cristallizzazione quindi è molto adatta per il settore calzaturiero, edile, per l'arredamento (materassi e cuscini) e nell'automotive. Invece le dispersioni poliuretaniche anioniche ad alto peso molecolare sono caratterizzate da una forte coesione fra le molecole e quindi sono le più adatte per collanti resistenti e a grande tenuta indispensabili nell'edilizia o per i mobili ma anche in applicazioni su PVC che contengono plastificanti. Infine si può usare una dispersione acquosa di poliuretano anionicamente modificato, molto adatto per incollaggi attivati dal calore che devono avere una buona resistenza alle temperature. Tutti gli adesivi a base acquosa possono essere potenziati e migliorati da additivi. In Covestro è stato studiato un biossido di silicio amorfo che migliora le proprietà reologiche di deformazione e viscosità.

Le dispersioni acquose di poliuretano danno adesivi:

  • sostenibili: con basso contenuto di solventi ed emissioni ridotte
  • adattabili: con diverse viscosità e pesi molecolari soddisfano esigenze adesive specifiche
  • modificabili: con additivi si possono migliorare le qualità fisiche per facilitare l'uso e la spalmabilità.

 

Materiali per adesivi reattivi e termo reattivi

Per facilitare l'applicazione, lo stoccaggio e in definitiva l'efficacia dei materiali adesivi, si usano polimeri amorfi attivati tramite un reagente o con il calore. Attraverso il corretto reagente è possibile controllare con precisione il comportamento dell'adesivo in fase di lavorazione e creare un legame solido e stabile fra gli strati da incollare. Gli adesivi reattivi possono essere mono o bicomponenti e nel catalogo Covestro è possibile trovare una varietà di polimeri adatti a ogni tipo di industria e applicazione:

  • polioli polietere, dioli e trioli compresi
  • poliestere polioli
  • policarbonato dioli
  • monomerico TDI
  • monomerico e MDI polimerico poliisocianati
  • alifatico poliisocianati
  • prepolimeri

Gli adesivi termo reattivi sono sono poliuretani di alta qualità attivati dal calore. Hanno il vantaggio di non essere appiccicosi e di poter essere distribuiti sulla superficie da incollare senza paura che perdano efficacia nel tempo. L'azione di cristallizzazione operata dalla temperatura può essere fatta successivamente in base alle esigenze di produzione. I poliuretani si presentano sotto forma di microgranuli che possono essere solubilizzati, applicabili anche a spruzzo e usati con una ampio varietà di materiali.

Questo tipo di adesivi sono:

forti con adesione mantenuta nel tempo

resistenti al calore e alla deformazione

facili da usare nella stesura e nella solidificazione

personalizzabili per differenti applicazioni.

 

Hot melt

Molto usati in industria o anche in prodotti consumer, gli adesivi hot melt stanno riscuotendo un successo crescente. Possono essere di diversi materiali polimerici, ma tutti hanno la caratteristica di presentarsi allo stato solido che vengono fusi nel processo di incollaggio per poi tornare solidi nel momento della coesione. Il risultato finale è una adesione resistente, economica e sicura. I polimeri non contengono solventi per questo sono atossici e anche completamente riutilizzabili. Covestro presenta un materiale per hot melt in materiale poliuretanico non reattivo che può essere lavorato in velo, in polvere o in fogli e vengono usati soprattutto nell'industria calzaturiera e tessile. Esistono anche hot melt poliuretanici reattivi. Con l'aggiunta di isocianato, dopo la fase di solidificazione segue una reazione con l'umidità dell'aria con i gruppi liberi di NCO e si crea una reticolazione che rende il legame estremamente resistente al calore e agli agenti chimici. Viste le caratteristiche fisiche e meccaniche gli hot melt reattivi sono usati in per l'elettronica, nei trasporti, per il legno e nell'abbigliamento.

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