Plastics

Ridisegnare il mondo con le nuove plastiche

Tra i materiali plastici più promettenti nella grande famiglia dei polimeri, il policarbonato e le plastiche ingegnerizzate (o tecnopolimeri) si stanno affermando in modo definitivo in tutti i campi applicativi e industriali. Le possibilità delle nuove plastiche in termini di prestazioni e di applicazioni stanno crescendo esponenzialmente. Il mercato è alla ricerca di nuovi materiali plastici dalle performance sempre più specializzate e avanzate, tali da soddisfare le richieste di efficacia e sostenibilità economica e ambientale.

Il policarbonato (PC) è un materiale termoplastico amorfo con eccezionale resilienza, resistenza al calore, trasparenza, sterilizzabilità, capacità di ritardo della fiamma e resistenza allo scolorimento. In più è facilmente modellabile anche in forme complesse o in sottili film da usare come rivestimenti. Trasporti e automotive, medicale o edilizia, elettronica e abbigliamento: in ognuno di questi mercati è possibile trovare componenti realizzati in policarbonato.

Si è calcolato che l'aumento di richiesta di poliuretano e plastiche ingegnerizzate nei prossimi cinque anni sarà del 5% nel settore medicale, del 6% nell'elettronica e fino al 9% in quello dei trasporti e dell'automotive.

Nel campo biomedicale la somministrazione delle cure e la telemedicina spingeranno la richiesta di dispositivi indossabili realizzati in tecnopolimeri e negli ospedali è continua la ricerca di soluzioni tecniche innovative nella cura e nella diagnostica. In elettronica le nuove plastiche stanno sostituendo materie prime sempre più costose e le plastiche semiconduttrici sono largamente impiegate per device funzionali e belli da vedere. Ma è nell'industria dei trasporti che si assisterà alla crescita maggiore, spinta dalla mobilità elettrica che richiede componenti più leggeri e tecnici ma con resistenza meccanica e sicurezza simile a quella dei metalli.

Policarbonato, tecnopolimeri e plastiche ingegnerizzate

Storicamente Covestro ha sempre avuto una posizione dominante nel settore del policarbonato e dei suoi precursori. Inoltre le collaborazioni con le aziende hanno spinto la ricerca e trovato soluzioni applicative su misura basate su mescole, blend, copolimeri e gradi ottici di policarbonato ad alto grado di differenziazione. La scelta aziendale è quella di conservare la parte di produzione a plastiche di alta qualità con un rapporto costo/produzione vantaggioso per le aziende e i consumatori. Dall'altro ha deciso investire sempre più nella definizione di nuovi tecnopolimeri con altissime prestazioni con una forte visione di sostenibilità ed economia circolare.

Policarbonato bio-based o con materia prima riciclata

Più resistente e leggero del vetro, il policarbonato consente di risparmiare energia e emissioni di CO2 e può essere declinato in molteplici formulazioni per renderlo adatto agli usi alimentari, all'illuminazione, all'edilizia. Covestro ha soluzioni uniche sul mercato con diversi gradi di resistenza ai raggi UV, anti-ingiallimento o con ritardanti di fiamma. Possono essere rinforzati con fibra di vetro per essere utilizzati nella stampa a iniezione, nell'estrusione e per il soffiaggio. Si tratta dunque di un materiale termoplastico che si presta ad applicazioni estremamente tecniche come dispositivi medici, fari automobilistici, attrezzature sportive, elettronica, occhiali, vetrature architettoniche, illuminazione a LED.

Una vera novità è l'immissione sul mercato di un policarbonato a base di materia riciclata per il 75% senza alcuna perdita in qualità, dalle proprietà fisiche e meccaniche e con gli stessi parametri di lavorazione rispetto alle resine di origine fossile. Oggi sono disponibili per le aziende, policarbonati certificati ISCC Plus con bassa impronta di carbonio grazie alla definizione di linee guida di produzione che includono l'uso delle energie rinnovabili e l'impiego di materie prime bio-based o da riciclo chimico.

Tecnopolimeri per applicazioni medicali

Dove non è possibile utilizzare il policarbonato standard è indispensabile rivolgersi ai policarbonati ingegnerizzati. Uno dei banchi di prova di questi materiali è il campo medico. La soluzione è stata trovata in un copolicarbonato avanzato a base di policarbonato. Covestro ha nel suo portfolio una formulazione unica sul mercato che risponde a tutte le richieste per dispositivi destinati alla salute. Rispetto ad altri tecnopolimeri, sono stati verificate proprietà superiori di elevata resistenza al calore, tenacità, trasparenza, stabilità alla luce e fluidità per una facile lavorazione.

Con questo materiale sono stati realizzati siringhe senza ago per la cura domiciliare dei malati di diabete. In questo caso, in uno spessore sottilissimo, si sono ottenute elevata rigidità, resistenza agli agenti chimici e agli urti, e capacità di sopportare forti escursioni termiche. Il risultato è un prodotto sicuro e semplice da usare anche da utenti non esperti.

Nel campo delle attrezzature mediche ospedaliere, oltre alle note proprietà del policarbonato in termine di resistenza fisica/chimica, si è alla ricerca di materiali che mantengano trasparenza anche in caso di processi di sterilizzazione con i raggi gamma o irradiazione con elettroni accelerati (E-Beam). Il copolicarbonato Covestro offre caratteristiche ottiche perfette ed è stato adottato con successo per la costruzione di componenti di apparecchiature ospedaliere per la somministrazione di medicinali o per la dialisi. Inoltre la viscosità medio-bassa del materiale lo rende adatto alla produzione altamente scalabile e veloce in modo da soddisfare la crescita di domanda del settore.

Il policarbonato in associazione poliestere (PET o PBT) dà origine a un materiale particolarmente resistente e versatile. Stabile alle basse temperature e agli agenti chimici, mostra eccezionali doti di compattezza anche se sottoposto a sforzi e umidità. Questa miscela è stata sperimentata nel complesso settore dei dispositivi medici indossabili che sono nuova frontiera della salute e del benessere. I dispositivi indossabili rappresentano un vero e proprio crash test per i materiali che devono avere numerosi standard da rispettare. Gli apparecchi, destinati al monitoraggio dei parametri vitali o alla somministrazione di medicinali, devono essere leggeri, resistenti agli urti come al sudore e al movimento, e devono anche essere belli da vedere e con superfici piacevoli.

Tecnopolimeri a tutto colore

Nel design contemporaneo il colore è parte integrante della funzionalità di un prodotto o di un componente. L'esperienza dell'utente finale ha pari importanza, se non maggiore sia in ambiti tecnici - differenti colorazioni possono permettere di individuare a colpo d'occhio funzioni diverse di un pezzo di motore, di un impianto - che consumer, nel quale il colore guida la pratica di utilizzo e la piacevolezza sensoriale.

I policarbonati Covestro e i composti a base PC sfruttano il sistema Color Competence and Design Center (CCDC) che permette alle aziende di ricercare le corrette nuances per i propri prodotti in materiale plastico e ottenere nel tempo policarbonati e composti con PC che rispettano la colorimetria prevista. Il sistema è in un network che è in grado di fornire materiale con il colore corretto dai sei diversi siti produttivi sparsi nel mondo tra i quali quello di Filago in Italia.

I nuovi policarbonati per una chimica sempre più sostenibile

I nuovi policarbonati sono un importante tassello nella trasformazione della chimica della plastica in una chimica a impatto zero. Nella produzione dei materiali plastici è importante:

• tecnologia di progettazione dei materiali impiegati in vista del loro riciclo a fine vita
• uso del policarbonato recuperato nei nuovi materiali
• sostituzione dei precursori con sostanze ricavate da massa bio-rinnovabile
• energia per la produzione proveniente da fonti green.
• soluzioni innovative che trainano la sostenibilità in tutti i settori in cui il policarbonato è usato.

Ha affermato Michelle Jou, presidente del segmento dei policarbonati di Covestro:

"Offrire policarbonato a impatto zero è una pietra miliare nel perseguire la nostra visione di sostenibilità. Ci impegniamo a supportare i nostri clienti nei settori della mobilità, dell'elettronica, dell'elettricità, della sanità e degli elettrodomestici per affrontare le loro sfide attraverso prodotti che offrono prestazioni eccellenti, efficienza dei costi e sostenibilità. Accompagniamo i nostri clienti nell'accelerazione della transizione verso l'economia circolare, oltre a contribuire alla costruzione di un'ecologia industriale che favorisca la circolarità".