1.Polipropilene - PP
Temperatura di estrusione: ampio intervallo, circa 190-250 gradi. Ha un punto di fusione distinto ma un elevato valore di entalpia, che richiede una sufficiente capacità di plastificazione e raffreddamento.
Resistenza al fuso e cedimento: la bassa resistenza al fuso è una delle maggiori sfide nell'estrusione di lastre in PP (in particolare PP omopolimero). All'uscita dello stampo, la lamiera tende a cedere sotto il proprio peso, compromettendo l'uniformità dello spessore. Il PP ad alta resistenza del fuso (HMSPP) o il PP copolimero è una scelta migliore.
Cristallinità e raffreddamento: trattandosi di un polimero cristallino, la velocità di raffreddamento e la temperatura (in particolare la temperatura del rullo della calandra) esercitano un impatto significativo sulla cristallinità, sulla trasparenza e sulla velocità di ritiro post-. È necessario un sistema di raffreddamento a gradiente controllato con precisione.
Igroscopia: Estremamente bassa; l'essiccazione non è generalmente necessaria (a meno che non sia conservata in un ambiente estremamente umido).
Tasso di ritiro: Relativamente alto (1,0-2,5%), richiede molta attenzione alla stabilità dimensionale dei prodotti finiti.
Caratteristiche principali/Sfide: Punti di forza: leggerezza, eccellente resistenza chimica, microonde ed elevato- rapporto costo-efficacia. Sfide: controllo del cedimento e della deformazione dei bordi; il raggiungimento di un’elevata trasparenza richiede processi di tempra e serbatoi d’acqua, rendendo la produzione più impegnativa di quella del PS.
2. Polistirolo - PS
Temperatura di estrusione: circa 180-230 gradi. Esistono lievi differenze tra GPPS e HIPS; la temperatura di lavorazione dell'HIPS è solitamente leggermente inferiore a causa della sua componente in gomma.
Resistenza allo stato fuso e cedimento: buona resistenza allo stato fuso, particolarmente evidente nel GPPS. Il foglio rimane rigido quando viene estratto dallo stampo con un cedimento minimo, consentendo una facile trazione e modellatura.
Cristallinità e raffreddamento: un polimero amorfo senza transizione di fase cristallina. Il processo di raffreddamento è prevalentemente di transizione vetrosa, con un tasso di ritiro molto basso (circa 0,4-0,7%) ed un'ottima stabilità dimensionale. Il controllo della temperatura dei rulli della calandra è relativamente flessibile.
Igroscopia: bassa e la pre-essiccazione solitamente non è necessaria.
Caratteristiche/sfide principali: Punti di forza: il GPPS presenta un'eccellente trasparenza ottica, un'elevata rigidità e una buona stampabilità; L'HIPS ha una buona resistenza agli urti. Ha un'ampia finestra di lavorazione ed è uno dei materiali in fogli più facili da estrudere.
Sfide: il GPPS è estremamente fragile; la brillantezza superficiale dell'HIPS è generalmente inferiore a quella del GPPS; la sua resistenza al calore e all'olio è moderata.
3. Polietilene tereftalato - PET (APET)
Temperatura di estrusione: Relativamente alta, circa 260-290 gradi. È altamente sensibile alla temperatura e richiede un controllo preciso.
Forza di fusione e cedimento: la forza di fusione è moderata, ma la viscosità del fuso è estremamente sensibile alla temperatura e all'umidità. Il controllo del cedimento è più semplice di quello del PP ma più difficile di quello del PS.
Cristallinità e raffreddamento: la velocità di cristallizzazione è relativamente lenta. I fogli APET amorfi e ad alta-trasparenza possono essere prodotti attraverso un raffreddamento rapido (utilizzando un serbatoio di acqua fredda). Un raffreddamento insufficiente porterà a una cristallizzazione prematura, causando un aumento dell'opacità e dell'infragilimento.
Igroscopia: estremamente alta! Il PET è altamente suscettibile alla degradazione idrolitica allo stato fuso, con conseguente diminuzione del peso molecolare e perdita di resistenza. È necessario utilizzare un essiccatore deumidificatore per controllare rigorosamente il contenuto di umidità delle materie prime inferiore a 50 ppm (0,005%)-questa è l'ancora di salvezza dell'estrusione del PET.
Caratteristiche/sfide principali: Punti di forza: eccellenti proprietà di trasparenza, brillantezza, rigidità e barriera (in particolare verso l'ossigeno e l'anidride carbonica).
Sfide: requisiti rigorosi per l'essiccazione delle materie prime e la pulizia delle attrezzature; l'attrezzatura deve essere resistente alla corrosione-(a causa dei sottoprodotti dell'acido acetico-); elevata difficoltà nel riciclaggio e nel ritrattamento dei materiali di scarto.
4. Cloruro di polivinile - PVC (rigido)
Temperatura di estrusione: Relativamente bassa, circa 160-190 gradi. Ha scarsa stabilità termica, richiedendo un controllo preciso del tempo di permanenza e della temperatura.
Resistenza allo stato fuso e cedimento: presenta una buona resistenza allo stato fuso e una facile formabilità. Tuttavia, la massa fusa presenta un'evidente elasticità e un notevole rigonfiamento dello stampo, che richiede un design adeguato del labbro dello stampo per la compensazione.
Stabilità termica: la sfida più grande. Il PVC si decompone e rilascia gas HCl alle temperature di lavorazione, che ha un effetto autocatalitico. È necessario aggiungere stabilizzatori di calore e la vite, il cilindro e lo stampo dell'attrezzatura devono essere realizzati in leghe resistenti alla corrosione-(ad esempio, cilindri bimetallici).
Raffreddamento: essendo un materiale amorfo, il suo raffreddamento è relativamente semplice. Tuttavia, a causa della sua bassa conduttività termica, è necessario un sistema di raffreddamento efficace.
Caratteristiche/sfide principali: Punti di forza: elevata durezza, buon ritardo di fiamma, eccellente resistenza agli agenti atmosferici e prestazioni flessibili e regolabili tramite la formulazione.
Sfide: formulazione complessa (inclusi stabilizzanti, lubrificanti, modificatori, ecc.); corrosivo per le apparecchiature; e normative ambientali e sanitarie sempre più stringenti.
5. Copolimero di acrilonitrile-butadiene-stirene - ABS
Temperatura di estrusione: circa 200-240 gradi. Temperature eccessivamente elevate causeranno il degrado della fase gommosa e ne ridurranno la tenacità.
Resistenza allo scioglimento e cedimento: Buona resistenza allo scioglimento con cedimento controllabile.
Igroscopia: Relativamente alta. Sebbene non sia sensibile come il PET, l'umidità può causare bolle o screpolature sulla superficie della lastra. Generalmente è necessaria l'asciugatura a circa 80 gradi per 2-4 ore.
Raffreddamento e ritiro: materiale amorfo con un tasso di ritiro moderato (circa 0,4-0,9%). Tuttavia, a causa dell'elevata temperatura di transizione vetrosa, la temperatura del rullo della calandra deve essere impostata su un valore relativamente elevato per evitare rotture da stress superficiale del foglio.
Caratteristiche/sfide principali: Punti di forza: eccellente equilibrio tra tenacità, durezza superficiale, brillantezza e lavorabilità.
Sfide: costo delle materie prime relativamente elevato; resistenza moderata ai raggi ultravioletti e agli agenti atmosferici a lungo-termine (sono necessari additivi); requisiti estremamente elevati per la finitura dei rulli della calandra quando si persegue una superficie altamente-lucida.