I compositi legno-plastica (WPC) hanno suscitato grande interesse in quanto materiali ecologici e adattabili a diversi usi. Durante il processo di produzione vengono aggiunti additivi per migliorare le prestazioni dei WPC. Le capacità meccaniche, fisiche e chimiche dei WPC sono notevolmente migliorate da queste aggiunte.

Agenti attivanti

Agenti di accoppiamento sono sostanze aggiunte ai WPC con lo scopo esplicito di migliorare l'adesione interfacciale tra le fibre di legno e la matrice polimerica. Queste sostanze hanno gruppi funzionali che interagiscono con il polimero e il legno per creare un legame solido all'interfaccia. Per migliorare la compatibilità tra le fibre di legno idrofile e i polimeri idrofobici, nei WPC vengono spesso utilizzati agenti di accoppiamento a base di silano. Ciò si traduce in un miglioramento delle proprietà meccaniche, come la resistenza alla trazione e il modulo di flessione.

bloccanti solari

Gli stabilizzatori UV sono additivi che proteggono i WPC dal deterioramento causato dall'esposizione ai raggi UV. Questi additivi bloccano la degradazione della matrice polimerica e delle fibre di legno assorbendo le radiazioni UV e dissipando l'energia assorbita sotto forma di calore. Gli stabilizzatori UV sono particolarmente utili nelle applicazioni all'esterno, dove l'esposizione continua alla luce solare è inevitabile per mantenere l'integrità fisica, la stabilità del colore e le prestazioni generali dei WPC.

Ausiliari di processo e lubrificanti

Riducendo l'attrito e migliorando le caratteristiche di fluidità del polimero fuso, i lubrificanti e i coadiuvanti tecnologici sono additivi che semplificano la produzione di WPC. Evitando la frattura della colata e migliorando la finitura superficiale del prodotto finito, i lubrificanti migliorano la lavorabilità dei WPC durante l'estrusione. I coadiuvanti tecnologici, come i lubrificanti interni ed esterni, possono contribuire a ridurre la viscosità della massa polimerica, consentendo una maggiore dispersione delle fibre di legno e migliorando l'omogeneità complessiva dei WPC.

Agenti antifiamma

Per aumentare la resistenza al fuoco dei WPC e ridurre il rischio di innesco e propagazione dell'incendio, vengono aggiunti ritardanti di fiamma. Quando vengono esposti al calore o alla fiamma, questi additivi limitano il processo di combustione, creano uno strato protettivo sulla superficie del composito o rilasciano gas che inibiscono la fiamma. I WPC sono più sicuri grazie ai ritardanti di fiamma, che li rendono adatti agli usi in cui la resistenza al fuoco è fondamentale.

Antiossidanti

Gli antiossidanti sono additivi che proteggono i WPC dal deterioramento ossidativo provocato dal calore, dall'esposizione all'ossigeno e da altre cause ambientali. Questi additivi prevengono le reazioni a catena che provocano la rottura del polimero e eliminano i radicali liberi, prolungando la vita utile dei WPC. Soprattutto nelle applicazioni all'esterno o ad alte temperature, gli antiossidanti favoriscono la resistenza meccanica, la stabilità dimensionale e il colore dei WPC.

Biocidi

I biocidi sono sostanze chimiche utilizzate nei WPC per bloccare le invasioni di insetti o funghi che potrebbero deteriorare le fibre di legno. L'integrità e la longevità dei WPC sono preservate da queste sostanze chimiche, che impediscono la crescita di funghi, muffe e insetti. Nelle applicazioni in cui è presente un'elevata umidità o un possibile deterioramento biologico, come le decorazioni per esterni o i mobili da giardino, i biocidi aiutano i WPC a durare più a lungo.

Modificatori d'impatto

I modificatori d'impatto sono additivi che aumentano la tenacità e la resistenza agli urti dei WPC. Migliorando la capacità del composito di assorbire e distribuire l'energia in caso di impatto, queste aggiunte riducono la probabilità di frattura o rottura. I WPC sono adatti ad applicazioni che richiedono un'elevata resistenza agli urti, come i materiali da costruzione e i componenti automobilistici, grazie ai modificatori d'impatto che aumentano la durata e la resistenza alle sollecitazioni meccaniche.

Plastificanti

I plastificanti sono additivi che abbassano la temperatura di transizione vetrosa della matrice polimerica, aumentando la flessibilità e la lavorabilità dei WPC. Questi additivi rendono i WPC più facili da produrre, modellare e installare, aumentando l'allungamento a rottura e riducendo la rigidità. Soprattutto nelle applicazioni sensibili alle variazioni di temperatura o ai carichi dinamici, i plastificanti favoriscono la stabilità dimensionale dei WPC e la resistenza alla deformazione o alla fessurazione.

Pigmenti e coloranti

I coloranti e i pigmenti sono additivi utilizzati per conferire ai WPC un aspetto gradevole e per modificarlo. Questi additivi, che possono essere applicati durante il processo di produzione per generare i colori e gli effetti visivi desiderati, comprendono coloranti, pigmenti e concentrati di colore. I coloranti e i pigmenti rendono i WPC più attraenti e adattabili all'uso in una varietà di applicazioni di design, migliorandone l'aspetto visivo, la stabilità ai raggi UV e la ritenzione del colore.

Le prestazioni dei compositi legno-plastica (WPC) sono notevolmente migliorate dagli additivi. Gli stabilizzatori UV proteggono dai danni causati dai raggi UV, mentre gli agenti di accoppiamento migliorano l'adesione interfacciale. I lubrificanti e i coadiuvanti tecnologici migliorano la lavorabilità, mentre i ritardanti di fiamma aumentano la resistenza al fuoco. Gli antiossidanti e i biocidi proteggono dall'ossidazione, dai funghi e dal deterioramento causato dagli insetti. I plastificanti favoriscono la flessibilità, mentre i modificatori d'impatto aumentano la resistenza agli urti. Pigmenti e coloranti migliorano l'attrattiva estetica. Selezionando e aggiungendo con cura questi additivi, i produttori possono regolare con precisione le caratteristiche dei WPC per soddisfare particolari esigenze applicative, producendo materiali compositi robusti, sostenibili ed esteticamente gradevoli. L'uso degli additivi nei WPC è in continua evoluzione grazie alla continua ricerca e sviluppo, che ne migliora le prestazioni e amplia la varietà di settori in cui possono essere applicati.