Attivazione su richiesta di adesivi e sigillanti di nuova generazione

INTRODUZIONE
In uno scenario industriale caratterizzato da una crescita a ritmi accelerati, è essenziale incrementare al massimo la produzione in modo efficiente. Thixatrol® AS 8053 introduce un nuovo paradigma: l’attivazione di un programma post-produzione (su richiesta).
Questo approccio consentirebbe ai produttori di riempire e confezionare i sigillanti e gli adesivi a viscosità inferiori, per poi attivare l’additivo reologico direttamente nella confezione finale, e ottenere di conseguenza flessibilità, risparmio energetico e superiore produttività senza compromettere la prestazione.

CARATTERISTICHE
• Nessun bisogno di etichettatura ed è costituito da materie prime rinnovabili.
• Attivazione su richiesta, nell’imballaggio finale mediante riscaldamento controllato.
• Nessuna necessità di somministrazione di calore durante le operazioni di miscela, il che semplifica la produzione riducendo tempo e l’uso di energia.
• Stoccaggio sicuro – nessuna degradazione della viscosità nel tempo (3 settimane a 50° C).
• Viscosità inferiore durante il riempimento – trattamento della cartuccia facilitato.
• Linee guida chiare del tempo.

APPLICAZIONI TARGET
• Sigillanti ibridi per costruzione.
• Adesivi e sigillanti d’uso industriale.
• Sigillanti per uso automotive.
• Sistemi poliuretanici/epossidici alto solido.

FORMULAZIONE E CONSIDERAZIONI DI PROCESSO
Questo approccio vuole dimostrare il concept e illustrare i vantaggi potenziali del percorso dall’attivazione all’imballaggio finale. Per dimostrare la fattibilità dell’attivazione post-produzione (su richiesta) con Thixatrol® AS 8053, è stata seleziona una formulazione di sigillante polimerico a modificazione silanica come sistema modello (Tab. 1).
L’efficacia dell’attivazione post-produzione dipende da diversi fattori:
• composizione della formulazione: la scelta del polimero specifico, plastificante, riempitivo e dell’additivo possono influire sull’efficacia dell’attivazione e sulle proprietà finali.
• Processi di miscelazione e dispersione: la qualità della dispersione e la geometria della miscela influiscono sulla reologia e sull’esito dell’attivazione.
• Condizioni di post-attivazione: la temperatura, il tempo e tipo di attrezzatura di riscaldamento giocano un ruolo decisivo nell’ottenere la viscosità e la prestazione ottimale.
I clienti sono incoraggiati fortemente ad eseguire le loro prove, valutazioni e ottimizzazione, in quanto i risultati possono variare in base alle loro formulazioni uniche, alle attrezzature di processo e all’ambiente di produzione.

INNOVAZIONE DEL PROCESSO DI PRODUZIONE
Il nuovo approccio di attivazione post-produzione (su richiesta) per Thixatrol® AS 8035 rivoluzionerà la produzione di sigillanti ed adesivi. Spostando l’attivazione dopo il confezionamento, i produttori possono riempire le cartucce ad una viscosità inferiore, eliminare il riscaldamento e il raffrescamento e attivare il prodotto solo quando e dove è richiesto. Tutto questo semplifica la produzione, incrementa la flessibilità, a supporto di una superiore produttività (Fig. 1).

INCORPORAZIONE E QUANTITÀ IN USO CONSIGLIATE
Thixatrol® AS 8035 può essere incorporato nella fase iniziale del processo di miscelazione, con tutti gli ingredienti. Dopo il riempimento, attivare il prodotto nella fase finale del confezionamento utilizzando il calore in modo controllato (ad esempio, forno, camera riscaldata o galleria.) La temperatura di attivazione raccomandata varia da 40° C a 55° C per 20-30 minuti, anche se la temperatura ottimale della post-attivazione deve essere testata in base alla dimensione dell’imballaggio e del lotto. Il dosaggio tipico varia da 1,0 a 3,5% del peso della formulazione totale, sebbene sia consigliato uno studio in scala per l’ottimizzazione del grado di aggiunta. Thixatrol® AS 8035 permette ai produttori di adesivi e sigillanti di operare a temperature inferiori nel processo produttivo, risparmiando così energia, tempo e denaro. Entrambi i metodi, l’attivazione durante la produzione e la post-attivazione traggono vantaggio dall’impiego di un additivo reologico ad alta efficienza, attivo a 40-60° C con il 75% di contenuto bio e compatibile con tutte le tipologie di sistemi a base solvente.

DATI DI PRESTAZIONE E TEST COMPARATI
Per valutare l’impatto esercitato dall’attivazione post-produzione, sono state eseguite le misure della viscosità su un prodotto polimerico a modificazione silanica, usando Thixatrol® AS 8035. I campioni sono stati attivati o durante la fase di miscelazione oppure la post-produzione a differenti condizioni termiche e temporali. Il grafico di Figura 2 raffigura i valori della viscosità iniziali e di ritorno, mettendo in luce l’efficacia del nuovo approccio dell’attivazione. L’attivazione post-produzione a differenti temperature e schemi temporali raggiunge una viscosità iniziale comparabile o più elevata dell’attivazione tradizionale di processo. I valori del punto di ritorno indicano il recupero tissotropico dopo la somministrazione delle forze di taglio. Per valutare precisamente il recupero tissotropico e la stabilità strutturale del sigillante, sono stati eseguiti i test della tissotropia a intervallo.
È stato misurato nel tempo il fattore di perdita (tan(δ), per simulare la transizione dallo stoccaggio nella cartuccia, passando per l’estrusione fino al termine dell’applicazione e dopo. I due metodi di attivazione durante il processo e post produzione sono stati valutati ogni 24 ore e dopo 21 giorni della durata dello stoccaggio a 50°C. I risultati dimostrano un effettivo recupero e una risposta della viscosità stabile per entrambe le tecniche, a supporto dell’efficacia dell’attivazione post-produzione (Fig. 3).
Il riquadro a sinistra di Figura 3 mostra campioni attivati durante la fase di miscelazione, mentre il riquadro a destra di Figura 3 mostra i campioni attivati post-produzione. È stata misurata la loro risposta dopo 24 ore della durata dell’attivazione e ancora dopo 21 giorni a 50° C. La linea tratteggiata con tan (δ) = 1 separa il comportamento simile a fluido da quello simile a solido (più elastico). Entrambe le tecniche mostrano un buon recupero e una prestazione viscosa stabile dopo l’applicazione. Questi risultati mostrano chiaramente che l’attivazione post-produzione con Thixatrol® AS 8035 offre una prestazione uguale o migliore dell’attivazione tradizionale durante il processo.
I dati di Figura 3 dimostrano che questa tecnica innovativa non solo uguaglia l’efficacia dei metodi già consolidati, ma offre anche al processo ulteriore flessibilità ed efficienza. La clientela può adottare con fiducia l’attivazione post-produzione come alternativa affidabile e vantaggiosa per la produzione di sigillanti e adesivi.

EFFICIENZA E PRESTAZIONE
• L’attivazione post-produzione produce una viscosità iniziale più elevata rispetto all’attivazione durante il processo, ma i valori della viscosità convergono dopo 1-2 settimane ai 50° C della temperatura di stoccaggio.
• Si possono ottenere risparmi energetici e un incremento del tasso di produzione (fino al 20%) eliminando il riscaldamento durante il processo.
• Stoccaggio stabile: nessuna degradazione della viscosità prima dell’attivazione; equiparazione delle viscosità dopo lo stoccaggio.
• Reologia stabile: entrambi i metodi di attivazione forniscono formulazioni finali che garantiscono una elevata resistenza alla colatura e tissotropia dopo l’attivazione.
• Processo flessibile: adatto a varie impostazioni di confezionamento e di attivazione.

CONCLUSIONI
Thixatrol® AS 8035 permette l’attivazione su richiesta per sigillanti, offrendo un’alternativa flessibile e ad efficacia energetica all’attivazione della miscela tradizionale. Con una viscosità stabile, una prestazione affidabile e un trattamento semplificato, esso supporta le moderne esigenze produttive, in particolare per sistemi basati su cartucce. Questa relazione presenta un concept innovativo di attivazione post-produzione. La clientela dovrebbe condurre i test per ottimizzare le condizioni di attivazione per i loro sistemi specifici e formati di imballaggi. Per il supporto tecnico e ulteriori informazioni guida, contattare un rappresentante Elementis.