Automotive
Nanocompositi polimerici nel settore Automotive
L’uso di filler lamellari nei polimeri termoplastici o termoindurenti consente di realizzare componenti leggeri, resistenti e multifunzionali, contribuendo alla riduzione del peso del veicolo, al miglioramento delle prestazioni e alla diminuzione di consumi ed emissioni.
Riduzione del peso
- Sostituiscono metalli o polimeri caricati con fibre tradizionali, mantenendo la resistenza strutturale.
Miglioramento delle proprietà meccaniche
- Incremento di modulo elastico, resistenza a trazione e flessione.
- Maggiore stabilità dimensionale, utile per componenti sottoposti a stress meccanici e vibrazioni.
Resistenza termica e chimica
- Stabilità alle alte temperature (fino a 250–300 °C per alcune matrici).
- Migliore resistenza a idrocarburi, oli, solventi e fluidi automobilistici.
Ritardo di fiamma
- I filler lamellari favoriscono la formazione di un char carbonioso, limitando la propagazione della fiamma e lo sviluppo di fumi durante la combustione.
Effetto barriera ai gas
- Riduce la permeabilità a idrocarburi e vapori, essenziale per serbatoi carburante e componenti sensibili.
Processabilità
- Compatibili con tecniche standard come stampaggio a iniezione e estrusione senza modifiche agli impianti.
Costo contenuto
- Più economici rispetto ad altri nanofiller avanzati (es. nanotubi di carbonio o grafene) e disponibili su scala industriale.
- PA6 e PA66 (poliammidi) → parti strutturali, maggiore resistenza a calore e idrocarburi.
- PP (polipropilene) → componenti interni leggeri e a basso costo (cruscotti, rivestimenti).
- PET e PBT → connettori e parti elettriche.
- EPDM e TPE → guarnizioni e componenti elastomerici con migliore resistenza termica.
- Serbatoi carburante in plastica → minore permeabilità agli idrocarburi, conformità alle normative sulle emissioni evaporative.
- Rivestimenti interni (cruscotti, pannelli porta, rivestimenti cofano) → maggiore resistenza meccanica e stabilità termica.
- Componenti esterni (paraurti, coperture motore, passaruota) → leggerezza e resistenza agli urti.
- Componenti elettrici/elettronici → miglior isolamento, resistenza termica e ritardo di fiamma.
- Adesivi, vernici e coating → maggiore resistenza chimica e protezione anticorrosiva
- MgAl-CARBONATE HYDROTALCITE
- MgAl-STEARATE HYDROTALCITE
- ZnAl-OLEATE-2
- ZnAl-DODECYLSULFATE HYDROTALCITE
- ZIRCONIUM PHOSPHATE
- ZrP-OCTADECYLAMINE
- MICA LUNA
- MICA PHOBOS
- Montmorillonite-2M2HT
- Silver Asset
Packaging
Nanocompositi polimerici nel settore Packaging
La produzione di imballaggi riguarda settori diversi: alimentare, cosmetico, farmaceutico e prodotti high-tech. Ogni prodotto richiede un packaging con caratteristiche specifiche per garantire sicurezza, conservazione e shelf-life ottimali.
Le competenze tecnico-scientifiche di Prolabin & Tefarm supportano le aziende nello sviluppo di packaging personalizzati con prestazioni elevate, sostenibili e riciclabili.
I nanocompositi polimerici con filler lamellari migliorano le proprietà meccaniche e di barriera, mantenendo trasparenza e permettendo anche il rilascio controllato di sostanze antiossidanti o antimicrobiche (packaging attivo), senza aggiunta di conservanti direttamente nel prodotto.
Effetto barriera
- Gli strati lamellari creano un percorso tortuoso (“labyrinth effect”) che rallenta la diffusione di gas (O₂, CO₂, H₂O), vapori e aromi
Prolungamento della shelf-life (Packaging attivo)
- Rilascio graduale di sostanze antiossidanti o antimicrobiche, incrementando la conservabilità degli alimenti
Proprietà meccaniche
- Aumento del modulo elastico e della resistenza alla trazione dei film
Stabilità termica
- Miglior resistenza alle alte temperature e riduzione della deformazione termica.
Ritardo di fiamma
- Formazione di una barriera carboniosa protettiva in caso di incendio
Trasparenza
- Se i filler sono ben esfoliati, non compromettono le proprietà ottiche del film, fondamentale nel food packaging e altre applicazioni
- EVOH (copolimero etilene-vinil alcol) → già barriera a gas, ulteriormente migliorata con nanoclays
- PET (polietilene tereftalato) → bottiglie e vaschette
- PLA (acido polilattico, biobased) → packaging sostenibile con miglioramento di barriera e proprietà meccaniche
- PE e PP → nanocompositi con migliori proprietà barriera mantenendo la processabilità
- Film multistrato per imballaggi flessibili (snack, alimenti freschi, ortofrutta, latticini)
- Bottiglie per bevande (birra, succhi, latte) con ridotta permeabilità all’ossigeno
- Vaschette termoformate per cibi pronti
- Packaging biodegradabile: PLA/nanoclay per imballaggi compostabili ad alte prestazioni
- I filler lamellari sono biocompatibili e ammessi per il contatto diretto con alimenti (Regolamento UE 10/2011)
- Generalmente considerati GRAS (Generally Recognized As Safe) se inglobati correttamente nella matrice e non migrabili
- MgAl-CARBONATE HYDROTALCITE
- MgAl-STEARATE HYDROTALCITE
- ZnAl-OLEATE-2
- MICA LUNA
- MICA PHOBOS
- ZnAl-VANILLATE
- Montmorillonite-2M2HT
- MgAl-BENZOATE
Cavi ed elettronica
Nanocompositi polimerici per cavi elettrici ed elettronica
Esperienza e soluzioni industriali
Prolabin & Tefarm vanta un’ampia esperienza nella progettazione e produzione di additivi e mescole polimeriche per il rivestimento di cavi elettrici e componenti elettronici.
Le soluzioni halogen-free migliorano le proprietà meccaniche, il ritardo di fiamma, il comportamento al fuoco, l’emissione di fumi e la resistenza ad oli e sostanze corrosive, garantendo maggiore sicurezza e durabilità dei cavi.
Resistenza termica
- Evitano il degrado delle mescole a temperature di esercizio elevate
Ritardo di fiamma
- Formano una barriera carboniosa (char) e una struttura lamellare che rallenta la penetrazione dell’ossigeno e la volatilizzazione dei prodotti di combustione
- Possono essere combinati con ritardanti di fiamma tradizionali (idrossidi metallici, additivi a base di fosforo) per prestazioni sinergiche
Riduzione dei fumi e tossicità
- Nei cavi LSZH (Low Smoke Zero Halogen), i filler lamellari migliorano il comportamento in incendio, riducendo l’emissione di fumi tossici
Miglioramento delle proprietà meccaniche
- Aumento di resistenza a trazione e modulo elastico delle guaine
- Maggiore stabilità dimensionale e resistenza all’abrasione
Proprietà barriera
- Ostacolano la diffusione di ossigeno, umidità e agenti chimici, aumentando la durata e la funzionalità del rivestimento isolante
Stabilità termica e dielettrica
- Migliorano la resistenza alle alte temperature
- Mantengono buone proprietà isolanti elettriche, evitando conduzioni indesiderate
Compatibilità e sostenibilità
- Compatibili con estrusione e co-estrusione dei rivestimenti
- Riduzione della concentrazione di ritardanti di fiamma alogenati e altri additivi convenzionali, per mescole più sicure e conformi alle normative vigenti
- PVC (cloruro di polivinile) → migliora resistenza al fuoco e riduce plastificanti migrabili
- PE (LDPE/HDPE, XLPE) → isolante nei cavi di potenza, con migliori proprietà termiche, meccaniche e barriera
- EVA (copolimero etilene-vinil acetato) → base per cavi ignifughi LSZH, riduce cariche inorganiche tradizionali
- PA6/PA66 (poliammidi) → cavi speciali resistenti a calore e agenti chimici
- Gomma siliconica e TPE → migliorano resistenza termica e meccanica
- Cavi di potenza (alta e media tensione) → migliore barriera all’acqua e resistenza elettrica
- Cavi dati e telecomunicazione (LAN, fibra ottica) → bassa infiammabilità e maggiore durata
- Cavi automotive ed e-mobility → resistenza a oli, carburanti, alte temperature e fuoco
- Cavi navali e aerospaziali → rivestimenti leggeri, ignifughi e a bassa emissione di fumi tossici
- MgAl-CARBONATE HYDROTALCITE
- MgAl-STEARATE HYDROTALCITE
- ZnAl-OLEATE-2
- ZnAl-DODECYLSULFATE HYDROTALCITE
- ZIRCONIUM PHOSPHATE
- ZrP-OCTADECYLAMINE
- MICA LUNA
- MICA PHOBOS
- Montmorillonite-2M2HT
Edilizia
Nanocompositi polimerici nel settore Edilizia
Additivi lamellari per materiali da costruzione
Il settore edilizia richiede soluzioni performanti in termini di leggerezza, risparmio energetico, sostenibilità, resistenza al fuoco e insonorizzazione. I materiali compositi e i nanocompositi con filler lamellari soddisfano queste esigenze, migliorando le proprietà meccaniche e funzionali di polimeri, malte cementizie, adesivi e sigillanti.
Prolabin & Tefarm sviluppa additivi personalizzati, ottimizzati per pannelli isolanti, rivestimenti e materiali compositi, compatibili con le tecniche produttive consolidate.
Miglioramento delle proprietà meccaniche
- Aumento di resistenza a compressione e flessione di malte, intonaci e compositi cementizi
- Maggiore stabilità dimensionale dei pannelli isolanti polimerici
Effetto barriera
- Riduzione della permeabilità a gas e vapore acqueo, aumentando durabilità e resistenza all’umidità dei pannelli
Resistenza termica e al fuoco
- I filler lamellari generano una barriera carboniosa protettiva (char) che limita la propagazione della fiamma
- Aumento della stabilità termica di schiume e polimeri isolanti
Compatibilità ambientale e sostenibilità
- Riduzione dell’uso di additivi tossici tradizionali (ritardanti di fiamma alogenati, solventi)
- In combinazione con polimeri bio-based (PLA, amido termoplastico), i materiali isolanti diventano più sostenibili
Compatibilità con tecniche produttive consolidate
- Estrusione, stampaggio e schiumatura senza modifiche significative
Conformità alle normative edilizie
- Risposta a requisiti severi di sicurezza al fuoco e isolamento energetico
Polimeri per isolamento termico
- PU (poliuretano espanso rigido) → migliore resistenza meccanica e minore permeabilità ai gas isolanti (CO₂, pentano)
- EPS e XPS (polistirene espanso ed estruso) → maggiore resistenza al fuoco e minore assorbimento d’acqua
- PLA e biopolimeri → pannelli compostabili rinforzati con filler lamellari per una durabilità superiore
Compositi cementizi e malte
- Densificazione della matrice → riduzione di microfessurazioni e assorbimento capillare
- Miglior resistenza meccanica e durabilità in ambienti aggressivi (salinità, cicli gelo-disgelo)
Coating e intonaci
- Miglior resistenza all’umidità e proprietà antibatteriche
- Riduzione della propagazione di fiamma
- Pannelli isolanti termici (PU, EPS, XPS, PLA/filler lamellari) → edilizia civile e industriale
- Materiali antincendio → rivestimenti e pannelli sandwich con maggiore resistenza alla propagazione di fiamma
- Intonaci e malte autorinforzate → migliore resistenza meccanica e durabilità delle strutture
- Rivestimenti protettivi → pitture e coating con filler lamellari riducono permeabilità a CO₂ e H₂O, rallentando la corrosione delle armature in calcestruzzo
- Pavimenti e decking in Wood Plastic Composites (WPC) → maggiore resistenza meccanica, ritardo di fiamma, proprietà barriera e compatibilità polimero/fibra legnosa migliorata
- MgAl-CARBONATE HYDROTALCITE
- MgAl-STEARATE HYDROTALCITE
- ZnAl-OLEATE-2
- ZnAl-DODECYLSULFATE HYDROTALCITE
- ZIRCONIUM PHOSPHATE
- ZrP-OCTADECYLAMINE
- MICA LUNA
- MICA PHOBOS
- Montmorillonite-2M2HT
Vernici e coatings
Nanocompositi polimerici per Vernici e Coatings
Additivi lamellari per rivestimenti avanzati
Le vernici e i coatings polimerici proteggono superfici in metallo, legno, calcestruzzo e plastica da corrosione, usura, fuoco, agenti chimici e raggi UV. L’integrazione dei filler lamellari conferisce proprietà avanzate senza compromettere trasparenza o lavorabilità, consentendo soluzioni personalizzate con maggiore dispersione dei pigmenti, stabilità dei coatings e miglioramento delle proprietà superficiali dei manufatti.
Effetto barriera
- Struttura “a labirinto” che ostacola la diffusione di ossigeno, umidità e sostanze chimiche
- Riduce corrosione dei metalli e degrado dei substrati
Rinforzo meccanico
- Maggiore durezza superficiale, resistenza all’abrasione e adesione al substrato
Resistenza termica e ignifuga
- Favoriscono la formazione di una barriera carboniosa protettiva (char) migliorando il comportamento al fuoco
Stabilità ottica e protezione UV
- Riduzione dell’ingiallimento e protezione dai raggi UV
Funzionalità avanzate
- Possibilità di funzionalizzare i filler con gruppi chimici per conferire idrorepellenza, carattere idrofilico/idrofobico, proprietà antibatteriche o fotocatalitiche
Compatibilità e sostenibilità
- Adatti a processi tradizionali: pittura a spruzzo, immersione, flessografia, powder coating
- Riduzione di additivi tossici, come ritardanti di fiamma alogenati
- Resine epossidiche e poliuretani → rivestimenti anticorrosione per metalli
- Resine acriliche → vernici trasparenti e decorative con maggiore resistenza meccanica e stabilità UV
- Siliconici e ibridi organici-inorganici → rivestimenti ad alte prestazioni per alte temperature
- Coatings in acqua → sistemi ecologici in cui i filler lamellari migliorano reologia e barriera senza solventi tossici
- Anticorrosione → rivestimenti per acciaio e alluminio in edilizia, oil & gas, automotive, navale
- Vernici ignifughe → per strutture edilizie e mezzi di trasporto (aerei, treni, auto elettriche)
- Coatings per imballaggi → barriera a O₂ e H₂O in film e lattine protette
- Vernici trasparenti high-performance → finiture per legno e plastica con alta resistenza a graffi e usura
- Rivestimenti funzionali → sistemi autopulenti, antibatterici o resistenti a sostanze chimiche aggressive
- ZnAl-VANILLATE HYDROTALCITE
- ZrP-CHLORHEXIDINE
- Montmorillonite-2M2HT
- Photocatalytic TiO2 dispersion in PMA
- MgAl-STEARATE HYDROTALCITE
- MgAl-OLEATE HYDROTALCITE
- MgAl-BENZOATE HYDROTALCITE
- SILVER ASSET®
Biomedicale
Nanocompositi polimerici per applicazioni biomedicali
Additivi lamellari biocompatibili
I filler lamellari garantiscono perfetta biocompatibilità e possono essere integrati in prodotti polimerici per applicazioni biomedicali. Prolabin & Tefarm collabora con esperti del settore per sviluppare materiali compositi con funzionalità avanzate, come bagnabilità, idrofilia, biocompatibilità e sensibilità specifica a biomolecole.
Grazie alla loro elevata area superficiale e struttura lamellare, i filler possono essere utilizzati come carrier per il rilascio controllato di molecole bioattive in sistemi di drug delivery, scaffolds impiantabili e idrogeli per medicina rigenerativa.
- Biocompatibilità e biodegradabilità controllata → degradazione sicura e rilascio di sostanze non tossiche
- Carica superficiale modulabile → consente il legame con proteine, farmaci o biomolecole
- Capacità di rigonfiamento e scambio ionico → utile per sistemi di rilascio controllato
- Effetto meccanico → rinforzo di idrogel e scaffold senza compromettere elasticità
- Attività antibatterica → funzionalizzazione con ioni metallici o molecole attive
- Versatilità → compatibili con polimeri naturali e sintetici
- Compatibilità con processi umidi → idrogeli, film e coating bioattivi
- Personalizzazione → funzionalizzazione superficiale per target specifici
Ingegneria tissutale
- Scaffold per rigenerazione ossea e cartilaginea → filler lamellari in matrici di collagene, chitosano o PLA migliorano resistenza meccanica e favoriscono mineralizzazione
- Idrogel nanocompositi → stabilità, elasticità e supporto alla crescita cellulare
Drug delivery
- Carrier di farmaci grazie all’intercalazione dei principi attivi nella struttura lamellare
- Rilascio controllato di molecole idrofile e idrofobe (antibiotici, antitumorali, proteine)
- Protezione dei principi attivi da degradazione UV, enzimatica o ossidativa
Antibatterico e disinfettante
- Filler modificati con argento, rame o zinco → azione antimicrobica in bendaggi e rivestimenti
- Filler intercalati con molecole antibatteriche → rilascio controllato e prolungato
- Applicazioni in dispositivi medici e medicazioni per ferite croniche
Wound healing e medicazioni intelligenti
- Film e idrogel nanocompositi → rilascio prolungato di farmaci cicatrizzanti o antibatterici
- Struttura lamellare → mantiene idratazione e facilita scambio gassoso
Biosensori e diagnostica
- Supporto per enzimi e biomarcatori → stabilizzazione e aumento della sensibilità di biosensori
- Potenziali applicazioni in test point-of-care
Antibiotici supportati su idrotalciti/Fosfati di zirconio
- ZnAl/MgAl-ciprofloxacina idrotalcite
- ZrP-Gentamicina
Antinfiammatori supportati su idrotalciti/Fosfati di zirconio
- ZnAl/MgAl-diclofenac
- ZnAl/MgAl-ibuprofene
- ZnAl/MgAl-ketoprofene
Antimicrobici/antisettici
- Microsfere di chitosano e acido azelaico nude o funzionalizzate con agenti antibatterici (AZECH Microspheres)
- ZrP-Clorexidina
- ZrP-ioni argento (Silver Asset®)
Energia
Nanocompositi polimerici per il settore Energia
Additivi lamellari multifunzionali
I filler lamellari nanostrutturanti vengono impiegati nel settore energetico come additivi multifunzionali per matrici polimeriche e compositi ibridi. Grazie all’elevato rapporto superficie/volume e alla morfologia lamellare, conferiscono ai materiali:
- Proprietà barriera a gas, liquidi e vapori
- Resistenza termica e al fuoco
- Miglioramento delle proprietà meccaniche
- Compatibilità con altri additivi funzionali, come nanocarboni o ossidi metallici
Batterie (Li-ion, Na-ion, solid-state)
- Separatori polimerici rinforzati → maggiore stabilità termica, ridotto ritiro e minor rischio di corto circuito
- Elettroliti polimerici solidi → filler lamellari migliorano la conduttività ionica aumentando l’amorfizzazione della matrice
- Catodi e anodi compositi → supporto per ossidi o zolfo, con maggiore stabilità e ciclo di vita
Celle a combustibile (PEMFC e SOFC)
- Membrane polimeriche (es. Nafion®) → maggiore ritenzione d’acqua, conducibilità protonica e stabilità termica
- Membrane a basso costo (PVA, PBI, chitosano) → aumentano durabilità e resistenza chimica
Energia solare
- Film polimerici per celle fotovoltaiche organiche (OPV) → riduzione della permeabilità a O₂ e H₂O, aumentando la durata dei moduli
- Incapsulanti per pannelli solari (EVA, PET, TPU) → maggiore resistenza ai raggi UV, al calore e agli agenti atmosferici
Supercapacitori
- Elettrodi polimerici conduttivi con filler lamellari → maggiore stabilità meccanica ed elettrochimica
- In combinazione con grafene o nanotubi di carbonio → incremento della capacità specifica e stabilità ciclica
Cavi e componenti elettrici nel settore energetico
- Rivestimenti polimerici con filler lamellari → migliori proprietà ignifughe, resistenza a calore e durata
- Applicazioni in cavi per trasporto energia e smart grid (vedi settore Cavi ed Elettronica)
Materiali isolanti per efficienza energetica
- Schiume polimeriche (PU, EPS, XPS) con filler lamellari → maggiore resistenza termica e al fuoco per pannelli isolanti, riducendo i consumi energetici degli edifici (vedi settore Edilizia)
- MgAl-CARBONATE HYDROTALCITE
- MgAl-STEARATE HYDROTALCITE
- ZnAl-OLEATE-2
- ZnAl-DODECYLSULFATE HYDROTALCITE
- ZIRCONIUM PHOSPHATE
- ZrP-OCTADECYLAMINE
- MICA LUNA
- MICA PHOBOS
- Montmorillonite-2M2HT
Tubi e raccordi plastici
Nanocompositi polimerici per tubi e raccordi plastici
Filler lamellari per prestazioni avanzate
I tubi e raccordi polimerici per acqua, gas, fluidi industriali, carburanti e sistemi di drenaggio stanno sostituendo progressivamente metalli e materiali tradizionali grazie a caratteristiche come leggerezza, resistenza alla corrosione e facilità di lavorazione.
L’integrazione di filler lamellari nelle matrici polimeriche migliora durabilità, sicurezza e resistenza chimica, conferendo prestazioni superiori e maggiore efficienza operativa.
Effetto barriera
- Le lamelle creano un percorso tortuoso (labyrinth effect), riducendo permeabilità a gas (O₂, CO₂) e vapori (carburanti, solventi)
- Fondamentale per tubi destinati a gas naturale, benzina e idrogeno
Resistenza meccanica
- Aumento del modulo elastico e della resistenza a pressione interna
- Migliore resistenza a creep e deformazioni a lungo termine
Resistenza chimica
- Maggiore resistenza ad agenti aggressivi (solventi, oli, idrocarburi)
- Migliore durabilità in ambienti corrosivi (acidi, alcali, acqua salmastra)
Stabilità termica e ignifuga
- Incremento della temperatura di deflessione termica (HDT)
- Miglior comportamento ignifugo grazie alla formazione di barriera carboniosa protettiva (char)
Durabilità ambientale e processabilità
- Protezione da umidità e degradazione UV in sistemi multistrato o rivestimenti protettivi
- Compatibili con tecniche standard di estrusione e co-estrusione
- Riduzione dei costi a lungo termine → tubi più sottili ma resistenti e duraturi
Conformità alle normative più stringenti su emissioni e sicurezza
- PE (HDPE, LLDPE, XLPE) → tubazioni acqua e gas; migliorano resistenza a pressione, barriera e durata
- PP (polipropilene) → condotte industriali e impianti chimici; resistenza meccanica e chimica aumentata
- PA (poliammidi, PA6, PA12) → tubi carburante; riduzione della permeabilità a benzina ed etanolo
- PVC (cloruro di polivinile) → tubi per scarichi e sistemi idraulici; maggiore stabilità termica e resistenza meccanica
- Materiali multistrato (PA/PE, EVOH/PE) → potenziamento effetto barriera senza aumentare lo spessore
- Tubi carburante e serbatoi automotive → riduzione permeabilità a benzina, diesel e bioetanolo
- Tubi gas e acqua potabile → maggiore resistenza a pressione, creep e sostanze chimiche
- Tubi industriali (chimica, petrolchimica, farmaceutica) → miglior resistenza a solventi e idrocarburi
- Tubi edilizi e drenaggio → durabilità e resistenza a UV e agenti atmosferici
- Impianti per idrogeno (in sviluppo) → nanoclay come barriera per limitare la permeazione di H₂
- MgAl-CARBONATE HYDROTALCITE
- MgAl-STEARATE HYDROTALCITE
- ZnAl-OLEATE-2
- ZnAl-DODECYLSULFATE HYDROTALCITE
- ZIRCONIUM PHOSPHATE
- ZrP-OCTADECYLAMINE
- MICA LUNA
- MICA PHOBOS
- Montmorillonite-2M2HT
- SILVER ASSET®
