Polimeri del feniletere (PPE, PPO)

I polimeri del feniletere sono una classe di polimeri contenenti un gruppo fenossi e/o un gruppo tiofenossi: i due polimeri vengono indicati rispettivamente con le sigle PPE e PPO, anche se in realtà le due sigle vengono utilizzate indifferentemente per indicare la stessa tipologia di polimero.

Le caratteristiche dei polimeri del feniletere (PPE, PPO)

I polifenileteri sono polimeri già di per sé molto resistenti alla fiamma e al calore (80 – 220°C), hanno eccellenti proprietà dielettriche, resistenza chimica agli acidi e alle basi, elevata resistenza meccanica, ottima stabilità dimensionale, elevata resistenza termo-ossidativa, resistenza alle radiazioni ionizzanti, e bassissimo assorbimento di umidità.

Però, proprio per la loro elevata resistenza al calore che li rende difficilmente lavorabili, e in considerazione del fatto che se usati come tali la loro resistenza all’impatto e al calore diminuiscono rapidamente nel tempo, i polifenileteri vengono quasi sempre utilizzati in miscela con altri polimeri. In pratica quando si parla di PPO (o PPE) in realtà si intende il PPO modificato, ossia le miscele di tale polimero con altri polimeri.

Le miscele dei polimeri del feniletere (PPE, PPO)

Le miscele più usate sono quelle con polistirene (HIPS e GPPS) che ne abbassa notevolmente la resistenza al calore: tali miscele sono altamente idrofobe, hanno elevata stabilità dimensionale ed eccellenti proprietà dielettriche in un ampio range di frequenze e temperature: vengono spesso commercializzate con aggiunta di riempitivi e agenti rinforzanti (es. fibre di vetro) e ritardanti di fiamma halogen-free, che ne esaltano ulteriormente le caratteristiche di resistenza meccanica e anti–fiamma; possono anche essere commercializzate sotto forma di schiume strutturali. La prima miscela modificata PPE /PS è comparsa sul mercato negli anni ’60 del secolo scorso, con il marchio Noryl.

Il PPO modificato con polistirolo può essere ripetutamente sottoposto a trattamenti di sterilizzazione.

Altri tipi di miscele di polifeniletere sono quelle con nylon (PA) che ne accresce la resistenza agli agenti chimici organici, nonché la resistenza alle elevate temperature, le miscele PPE + polipropilene, caratterizzate da elevata rigidità, resistenza all’impatto e al calore, o le miscele con PPS (polifenilensolfuro).

In genere il contenuto medio di PPE nelle miscele è intorno al 45%.

I manufatti in PPO possono essere riciclati mediante tritatura, essiccamento e rifusione, ponendo particolare attenzione a ché le parti sottoposte a triturazione siano rigorosamente incontaminate da altri materiali: il processo di riciclo può comunque alterare leggermente le proprietà di resistenza all’impatto del manufatto finito contenente PPO di riciclo.

I settori di impiego dei polimeri del feniletere (PPE, PPO)

Inizialmente il PPE era stato sviluppato per essere utilizzato esclusivamente in condizioni ambientali estreme, in pratica per applicazioni aerospaziali: successivamente il suo utilizzo venne esteso ad altri settori.

I più significativi impieghi sono i seguenti:

• industria elettrica ed elettronica;
• industria automobilistica e dei trasporti;
• ingegneria e meccanica dei fluidi;
• settore medicale: contenitori e vassoi sterilizzabili, strumenti di chirurgia;
• imballaggio: il PPO è particolarmente idoneo alla produzione di piccoli contenitori per alimenti da mettere nei forni a micro-onde;
• altri vari: microscopi elettronici, spettrometri di massa, bobine di deflessione magnetica, copri-perni, componenti per applicazioni fotovoltaiche, ecc.

Le tecnologie di processo dei polimeri del feniletere (PPE, PPO)

La maggior parte dei prodotti in PPO ottenuti per stampaggio sono già di per sé manufatti finiti. Sono però possibili operazioni secondarie sul componente ottenuto, che ne ampliano le possibilità di impiego: tali operazioni secondarie comprendono:

• saldatura: saldatura a lama calda, saldatura a ultrasuoni, saldatura laser;
• incollaggio con adesivi ad altri manufatti, non solo di plastica, ma anche di vetro, acciaio, ottone, legno ed altri materiali misti;
• assemblaggio meccanico con uso di viti filettate;
• verniciatura.

Il mercato dei polimeri del feniletere (PPE, PPO)

Il mercato dei polimeri del feniletere è stato di 1,3 miliardi di dollari nel 2020 e si stima che mostrerà un CAGR di oltre il 5,7% dal 2021 al 2027.