Nota Tecnica # 4 |
Dr. F. Parodi - Espert in Ricerca & Sviluppo Industriale Notes & Links |
Nuove Composizioni Poliolefiniche Termoplastiche Elettro-Conduttive |
per Estrusione o Stampaggio a Iniezione Brochure Tecnica |
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Caratteristiche Generali
Nuovi materiali termoplastici poliolefinici elettro-conduttivi, a matrice polietilenica, polipropilenica o mista, contenenti una ridotta percentuale ponderale di polveri metalliche disperse, per impieghi tecnici diversificati:
Le composizioni e il relativo ambito applicativo e tecnologico delle post-lavorazioni superveloci a microonde, e combinate a microonde + raggi infrarossi, dei nuovi materiali poliolefinici elettroconduttivi sono coperti dalla domanda di brevetto internazionale WO-2004-048463 (A1) (June 10, 2004; assegnatario: F. Parodi) e dal Brevetto Italiano IT-1.334.163 (24 maggio 2006; assegnatario: F. Parodi) [pubblicato come Ital. Pat. Appl. ITGE20020104 (A1) (May 23, 2004)].
1. Caratteristiche Costitutive dei Nuovi Materiali I nuovi materiali sono costituiti da.
Il sistema di additivi "C" agisce simultaneamente in seno alla composizione termoplastica come:
2. Lavorabilità Super-Accelerata a Microonde dei Nuovi Materali 2.1. Riscaldabilità a Microonde Persino in condizioni blande di irradiazione a microonde (alla frequenza UHF std. ISM di 2450 MHz) in aria ambiente in comuni forni di tipo domestico di bassa potenza (800 W), e quindi in assenza di tutti i normali dispositivi di ottimizzazione di processing propri dei forni UHF industriali, i nuovi materiali manifestano un'intrinseca riscaldabilità a microonde particolarmente forte, con velocità medie di riscaldamento di 2-5 °C/sec in funzione del tipo e della percentuale di polvere metallica introdotta nella composizione. Tali velocità di riscaldamento sono superiori del 25-40% a quelle delle equivalenti composizioni convenzionali poliolefina-polvere metallica in pari condizioni di trattamento UHF. I Diagrammi 1 e 2 mostrano le curve di riscaldamento UHF in identiche condizioni di due materiali termoplastici innovativi, rispettivamente di tipo polietilene LDPE-polvere di alluminio e polipropilene-polvere di alluminio a confronto con equivalenti composizioni convenzionali con identiche matrici polimeriche e uguale percentuale della medesima polvere di alluminio.
Diagramma 1 - Curve tipiche di riscaldamento UHF (potenza UHF = 800 W costanti) di due composizioni LDPE–polvere di alluminio: a) innovativa; b) convenzionale (con identica % della stessa polvere metallica). Diagramma 2 - Curve tipiche di riscaldamento UHF (potenza UHF = 800 W costanti) di due composizioni Polipropilene–polvere di alluminio: a) innovativa; b) convenzionale (con identica % della stessa polvere metallica).
2.2 Riscaldabilità Combinata a Microonde + Raggi Infrarossi Grazie al sistema proprietario di additivi "C", gli strati (o porzioni) superficiali dei semilavorati o parti realizzabili con i nuovi materiali sono vantaggiosamente riscaldabili a raggi infrarossi con una rapidità molto superiore a quella propria delle corrispondenti composizioni convenzionali, intrinsecamente caratterizzate dalle forti reflettività ed emissività infrarosse conferite dalle normali polveri brillanti di alluminio, ottone o bronzo. Lo spettro infrarosso in riflessione riportato in Diagramma 3 esemplifica le capacità di assorbimento di energia radiante emessa da "dolci" radiatori infrarossi (a temperatura compresa tra 100 e 250 °C, aventi massima intensità di emissione a lunghezze d'onda comprese nell'intervallo 5.5-8 micron, come le semplici pareti calde dello stesso forno di trattamento, ovvero corpi o porzioni adiacenti dello stesso materiale in corso di riscaldamento UHF), conferite dal sistema di additivi "C" ai nuovi materiali poliolefinici. Diagramma 3 - Spettro infrarosso FT-IR in riflessione (tecnica ATR) di una tipica composizione polietilene LDPE–sistema di additivi "C" secondo la domanda di brevetto internazionale WO-2004-048463.
Attraverso gli andamenti della temperatura del cuore e della superficie di provini, i grafici di Diagramma 4 esemplificano rispettivamente la veloce riscaldabilità interna con sola irradiazione a microonde e la rapidissima riscaldabilità contemporanea complessiva (sia interna che superficiale) con irradiazione combinata a microonde + raggi infrarossi di manufatti o semilavorati di forte spessore realizzabili con composizioni del nuovo tipo a matrice di polipropilene.
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Diagramma 4 - Curve di riscaldamento UHF e UHF + IR a potenza costante di un pezzo cilindrico (Ø = 38 mm) realizzato con una composizione termoplastica innovativa PP–polvere di alluminio: temperature del cuore e della superficie del pezzo.
3. Conducibilità Elettrica 3.1 Conducibilità Elettrica di Superficie dati in preparazione
3.2 Conducibilità Elettrica di Volume dati in preparazione
4. Caratteristiche Fisiche Diverse dei Nuovi Materiali 4.1 Densità: densità a 20°C compresa nell'intervallo 0.96-1.05 g/cm3 , a seconda del tipo di materiale poliolefinico (LDPE, LLDPE, PP, ecc.) e della percentuale di additivazione di polveri metalliche e sistema attivatore "C". 4.2 Colorazione e Colorabilità. I nuovi materiali hanno colore grigio chiaro o grigio-dorato, con moderato lustro metallico, come tutti i materiali polimerici e vernici additivati con polveri di alluminio, ottone e/o bronzo. In virtù del loro basso contenuto complessivo di polveri metallicche, sono però suscettibili, come le normali vernici metallizzate in commercio, di pigmentazione in una grande varietà di colorazioni mediante aggiunta di dosi poco superiori alla media degli ordinari pigmenti in polvere. Tali pigmentazioni non attenuano, ma anzi in molti casi incrementano, la conducibilità elettrica, le capacità di assorbimento elettromagnetico e la riscaldabilità a microonde e a raggi infrarossi dei nuovi materiali. |
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