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Nuovi compound su base poliammidica: le ultime novità di Radici Plastics per applicazioni ad elevato contenuto tecnico
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Nuovi compound su base poliammidica: le ultime novità di Radici Plastics per applicazioni ad elevato contenuto tecnico

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Erico SPINI - Marketing & Application Development Director (Radici Plastics)

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PROPLAST - 29 Novembre 2013 - Rivalta Scrivia (Al)

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    Nuovi compound su base poliammidica: le ultime novità di Radici Plastics per applicazioni ad elevato contenuto tecnico Nuovi compound su base poliammidica: le ultime novità di Radici Plastics per applicazioni ad elevato contenuto tecnico Presentation Transcript

    • Nuovi compound su base poliammidica: le ultime novità di Radici Plastics per applicazioni ad elevato contenuto tecnico Erico SPINI - Marketing & Application Development Director (Radici Plastics) 29 NOVEMBRE 2013 - RIVALTA SCRIVIA (Al)
    • Sommario Radici Plastics : la strategia nello sviluppo di polimeri per applicazioni ingegneristiche ad elevato contenuto tecnico Le più recenti innovazioni : Radistrong® : poliammidi a fibra lunga per la sostituzione dei metalli Radilon® XTreme : poliammidi speciali per uso a contatto con aria fino a 230 °C Radilon® DT : poliammidi 6.12 a catena molecolare lunga che offrono una elevata resistenza chimica
    • Radici Plastics : una strategia che appoggia su 3 pilastri Presenza globale : • Impianti di produzione in Europa, Brasile, USA e Cina. • Supporto allo sviluppo con presenza presso utilizzatori finali e fornitori di primo e secondo livello in tutto il mondo • Rete commerciale capillare nel mondo Presenza Globale Sostenibilità Innovazione
    • Radici Plastics : una strategia che appoggia su 3 pilastri Innovazione : • Materiali innovativi capaci di rispondere meglio alle esigenze funzionali, talvolta complesse, richieste alle applicazioni Innovazione Sostenibilità Presenza Globale
    • Radici Plastics : una strategia che appoggia su 3 pilastri Sostenibilità : • Radici, che aderisce al GRI (Global Reporting Initiative) sta introducendo metodologie riconosciute e certificate per l’ analisi dell’impatto ambientale dei propri materiali dalla “culla” allo smaltimento o recupero. • Radici Plastics ha implementato attività volte all’ottenimento di Dichiarazioni Ambientali dei prodotti principali Radilon® certificate da un ente indipendente (EPD, Environmental Product Declaration) Sostenibilità Presenza Globale Innovazione
    • Radistrong® : poliammidi a fibra lunga • Questa famiglia di poliammidi allarga le possibilità nella sostituzione dei materiali metallici • Sono materiali che offrono caratteristiche superiori, rispetto ai prodotti con fibre corte, nel caso di particolari sottoposti a carichi continui nel tempo (creep) e a carichi ciclici (fatica) • Sono materiali che, grazie alle superiori proprietà all’urto, possono essere usati per la produzione di componenti di sicurezza (crash management)
    • Radistrong® : poliammidi a fibra lunga Vantaggi della soluzione con fibre lunghe Migliori proprietà di resistenza all’urto Resistenza a trazione superiore a temperature elevate Superiore resistenza al creep e alla fatica Minore svergolamento a seguito di stampaggio a iniezione Miglior comportamento meccanico a temperature elevate
    • Radistrong® : poliammidi a fibra lunga PA66-GF Radistrong© LGF Charpy Notched Impact Tensile Modulus (150 °C) Impact Energy Absorption Tensile Strength at Break (23 °C) Tensile Modulus (23 °C) Tensile Strength at Break (150 °C) Heat resistance Creep Elongation at Break Confronto proprietà Radistrong® PA66-fibre di vetro lunghe e PA66-fibre di vetro corte
    • Radistrong® : schema processo produttivo Processo di pultrusione Fibre continue su bobine Estrusore Traino Granulatore Termoplastico fuso Testa di pultrusione Granuli: lunghezze tipiche 12, 10 e 7 mm; diametro 3 mm Radistrong® : la poliammide di base è formulata per garantire una migliore “impregnazione” con le fibre lunghe e, di conseguenza, offrire migliori proprietà meccaniche
    • Radistrong® : confronto con PA fibre corte Vista al microscopio di un provino stampato con polimero caricato con fibre lunghe (a sinistra) e corte (a destra) Granuli di Radistrong® (a sinistra) a confronto con granuli tipici di PA con fibre corte (a destra) Radistrong® PA con fibre corte Lunghezza del granulo 10-12 mm 3 mm Lunghezza fibra vetro nel granulo 10-12 mm 2 mm Lunghezza tipica FV nel pezzo stampato 1 to 3 mm 0,2 to 0,35 mm Se stampato correttamente un pezzo in Radistrong® presenta una lunghezza delle fibre di vetro da 3 a 10 volte superiore rispetto a un prodotto dello stesso tipo con fibre di vetro corte.
    • Radistrong® : poliammidi a fibra lunga La figura sopra mostra un componente stampato (a sinistra) e la struttura autoportante costituita da fibre di vetro lunghe dopo aver provocato la fusione del polimero (a destra) Le fibre lunghe costituiscono la parte strutturale del materiale composito. Esse creano, nel pezzo stampato, un struttura autoportante in grado di impartire al componente sotto carico eccellenti proprietà meccaniche.
    • Radistrong® : poliammidi a fibra lunga Stress-Strain Curve Comparison ISO 527 (DAM) at 150 °C 140 Radistrong® A LGF50W Stress (Mpa) 120 100 80 60 PA66-GF50 40 20 0 0,00% 1,00% 2,00% 3,00% 4,00% 5,00% 6,00% 7,00% Strain (%) Radistrong® : + 25 % resistenza a rottura a trazione a 150 °C a confronto con PA66-50% fibre di vetro corte
    • Radistrong® : poliammidi a fibra lunga Impact Resistance 50 10 Charpy Notched Puncture Energy (J/mm) 8 35 + 80 % + 100 % 7 30 6 25 5 20 4 15 3 10 2 5 1 0 0 Radistrong® A LGF50W PA66-GF50 Radistrong® S LGF50W PA6-GF50 Radistrong® : Urto biassiale e Urto Charpy CI: + 80% to 100% a confronto con PA FV corte Puncture Energy (J/mm) 9 40 Charpy Notched (KJ/m2) 45
    • Radistrong® : poliammidi a fibra lunga Creep Behavior (140 °C, 60 Mpa) 3,50 Deformation (%) 3,00 2,50 2,00 PA66-GF50 Radistrong® A LGF50W 1,50 1,00 0,50 0,00 1 10 100 1000 10000 Time (hours) Comportamento al creep (140 °C, 60 MPa) del prodotto Radistrong® A LGF50W : dopo 10000 ore la deformazione al creep è pari a 1/3 del valore misurato con poliammide 50% fibre di vetro corte !
    • Radistrong® : poliammidi a fibra lunga Flexural Fatigue Resistance , 23 °C Samples Conditioned, Freq 30 Hz 90 Life time increase at 60 Mpa Stress (Mpa) 80 70 60 50 Radistrong® A LGF50W PA66-GF50 40 30 20 10 0 1,00E+03 1,00E+04 1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08 N. Cycles Comportamento alla fatica a flessione di Radistrong® a confronto con PA66 caricata con fibre di vetro corte : a 60 Mpa il limite di resistenza a fatica cresce da 1,00E+05 a 1,00E+07 cicli!
    • Radistrong® a confronto con i metalli Caratteristica Radistrong® Metalli + - +++ - Espansione Termica = = Produttività +++ - Libertà progettazione +++ - Rigidezza - +++ Creep = = Fatica + = Smorzamento Vibrazioni/Rumore ++ - Peso Resistenza alla corrosione
    • Radistrong® a confronto con i metalli Flexural Fatigue Limit a 7 million cycles 80 Flexural Strength (Mpa) 70 60 50 40 30 20 10 0 Radistrong® A LGF50W 339 Ner Radistrong® A LGF60W 339 Ner Die-Cast Al Alloy Die-Cast Zn Alloy Die-Cast Mg Alloy Comportamento alla fatica a flessione di Radistrong® a confronto con i metalli : il limite di fatica è superiore dal 20% (leghe Zn e Mg) al 40 % (leghe Al) a 23 °C
    • Radistrong® a confronto con i metalli Tensile Strength at Break 300 250 Stress (Mpa) 200 150 100 50 0 Radistrong® A LGF50W 339 Ner Radistrong® A LGF60W 339 Ner Die-Cast Al Alloy Die-Cast Zn Alloy Die-Cast Mg Alloy Radistrong® : la resitenza a rottura a trazione è simile a quella dei metalli
    • Radistrong® a confronto con i metalli Unnotched Charpy 200 Unnotched Charpy (KJ/m2) 180 Charpy SI 23°C Charpy SI -30°C 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Radistrong® A LGF50W 339 Ner Radistrong® A LGF60W 339 Ner Die-Cast Al Alloy Die-Cast Zn Alloy Radistrong® : la resisitenza all’urto Charpy senza intaglio è un pò inferiore ai metalli a 23 °C ma superiore a -30°C
    • Radistrong® a confronto con i metalli Density 7 6 g/cm3 5 4 3 2 1 0 Radistrong® A LGF50WRadistrong® A LGF60W 339 Ner 339 Ner Die-Cast Al Alloy Die-Cast Zn Alloy Die-Cast Mg Alloy Radistrong® : peso specifico inferiore ai metalli anche nelle versioni a maggior contenuto di carica
    • PA-XTreme /poliammidi per alte temperature Nuovi materiali adatti alle nuove esigenze Richieste industria dell’auto: •Motori più piccoli a parità di potenza •Minore impatto ambientale •Maggior durata •Riduzione spazio sottocofano Richiesta di poliammidi più performanti: •Migliore conservazione delle proprietà meccaniche a seguito di esposizione a temperature elevate •Allungamento dei tempi di esposizione a temperature elevate
    • PA-XTreme /poliammidi per alte temperature Radilon® XTreme : un passo avanti importante nella realizzazione di un materiale a migliorata resistenza termica Una nuova famiglia di prodotti su base poliammidica adatti per esposizione a temperatura elevata fino a 220-230 °C in contatto continuo con aria
    • Radilon® XTreme-HHR : confronto delle proprietà Melting Temperature Comparison Melt Temperature (°C) ( 350 300 280 250 200 150 100 50 0 PA66 PA6 Radilon® XTreme PPS PPA PPA-2 PA46 PA46-2 Radilon® XTreme (polimero) : stessa temperatura di fusione del PPS e PA46; inferiore rispetto al PPA
    • Radilon® XTreme-HHR : confronto delle proprietà Water absorption at saturation (pure polymer ) Water absorption (%) 14,00% 12,00% 10,00% 8,00% 7,00% 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% PA66 PA6 Radilon® XTreme PPS PPA PA46 Radilon® XTreme (polimero) : stesso assorbimento di acqua della PPA, nettamente inferiore alla PA46
    • Radilon® XTreme-HHR : confronto delle proprietà Glass Transition Temperature ( (°C) TG Comparison 120 100 90 80 60 40 20 0 PA66 PA6 Radilon® XTreme PPS PPA PA46 Radilon® XTreme RV350HHR : stessa TG del PPS, più alta di PA46, inferiore a PPA
    • Radilon® XTreme-HHR : confronto delle proprietà Density comparison 1,4 Density (Kg/m3) 1,35 1,3 1,25 1,2 1,15 1,15 1,1 1,05 1 PA66 PA6 Radilon® XTreme PPS PPA PA46 Radilon® XTreme (polimero) : densità leggermente più bassa del PA46 e nettamente più bassa del PPS
    • Radilon® XTreme-HHR : confronto delle proprietà Heat Ageing in Air at 220 °C Tensile Strength at Break retention (%) 120,0 Bench 100,0 Radilon XTreme RV350HHR Bench2(GF40) 80,0 60,0 50% Retention 40,0 20,0 0,0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Time (h) Radilon® XTreme RV350HHR : Resistenza a rottura a trazione residua > 50% dopo 3000 h a 220 °C ! Superiore al benchmark
    • Radilon® XTreme-HHR : confronto delle proprietà Heat Ageing in Air at 220 °C Tensile Strength at Break (ISO 527 - Mpa) 250 Bench 200 Radilon XTreme RV350HHR Bench2(GF40) 150 100 50 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Time (h) Radilon® XTreme RV350HHR : resistenza a rottura a trazione dopo 3000 h a 220 °C superiore al benchmark
    • Radilon® XTreme-HHR : confronto delle proprietà Heat Ageing in Air at 220 °C Charpy Notched Impact retention (%) 120,0 Bench 100,0 Radilon XTreme RV350HHR Bench2(GF40) 80,0 60,0 50% Retention 40,0 20,0 0,0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Time (h) Radilon® XTreme RV350HHR : resistenza residua all’urto Charpy con intaglio > 70% dopo 3000 h a 220 °C
    • Radilon® XTreme-HHR : confronto delle proprietà Heat Ageing in Air at 220 °C Tensile Elongation at Break retention (%) 120,0 Bench 100,0 Radilon XTreme RV350HHR PA46-GF40 80,0 60,0 50% Retention 40,0 20,0 0,0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Time (h) Radilon® XTreme RV350HHR : il valore residuo dopo invecchiamento termico a 220 °C per 3000 ore (superiore al benchmark)
    • Radilon® XTreme-HHR : confronto delle proprietà Heat Ageing in Air at 220 °C Tensile Elongation at Break (ISO 527, %) 4 3,5 Bench Radilon XTreme RV350HHR 3 PA46-GF40 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Time (h) Radilon® XTreme RV350HHR : il valore della deformazione a rottura a trazione dopo 3000 ore a 220 °C superiore al benchmark
    • Radilon® XTreme-HHR Radilon® XTreme : applicazioni possibili nel settore auto • Pattini tendicatene • Canaline portacavi (T ≥ 175 °C) • Vaschette intercooler • Ingranaggi pompa olio • Condotti turbo • Risuonatori
    • Radilon® XTreme-HHR Radilon® Xtreme : applicazioni non auto Settore EE : Settore beni consumo/industriale: • Connettori • Connettori circuito termosanitario • Ripari marmitte per tagliaerba • Utensili da cucina • Particolare lampade e connettori • Corpi valvole industriali • Corpi contatori • Supporto diodi • Sedi memorie computers • Parti isolamento elettrico motori • isolatori USB • Bobine
    • PA6.12 : soluzioni ad elevata resistenza chimica
    • PA6.12 : soluzioni ad elevata resistenza chimica
    • PA6.12 : applicazioni tipiche
    • PA6.12 : applicazioni tipiche
    • PA-6.12 : applicazioni tipiche Strato esterno : Radilon® DT PA6.12 Strato interno : Radilon® DT pa6.12 Strato barriera : EVOH
    • PA-6.12 : resistenza allo stress-cracking
    • Grazie per l’attenzione Erico SPINI - Marketing & Application Development Director (Radici Plastics) 29 NOVEMBRE 2013 - RIVALTA SCRIVIA (Al)