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Settori

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®

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