Panoramica sul neoprene

1. Neoprene – Panoramica

Il neoprene, noto anche come policloroprene, è una gomma sintetica ottenuta dalla polimerizzazione del monomero cloroprene (2-cloro-1,3-butadiene). L’atomo di cloro presente nella sua catena polimerica gli conferisce un equilibrio unico di proprietà, tra cui un’eccellente resistenza agli agenti atmosferici, all’ozono, agli oli, alle fiamme e a sostanze chimiche di media aggressività. È spesso definito un elastomero «a uso generale», con buona resistenza meccanica e flessibilità su un ampio intervallo di temperature.

2. Metodo di produzione

La produzione si articola in tre fasi principali: produzione del monomero → polimerizzazione in emulsione → finitura.

Processo di clorurazione del butadiene (produzione del monomero): Questo è il metodo standard attualmente in uso. Prevede la clorurazione del butadiene, seguita da isomerizzazione e deidroclorurazione per ottenere il monomero di cloroprene. È più economico e sicuro.

Polimerizzazione (polimerizzazione in emulsione):
Il cloroprene purificato viene emulsionato in acqua mediante tensioattivi. La polimerizzazione viene avviata con iniziatori a radicale libero (ad esempio, perossosolfato di potassio).
Controllo critico: L’uso di modificatori del peso molecolare definisce il tipo di CR.
Tipi modificati con zolfo: utilizzano zolfo e disolfuri di tiurame, producendo polimeri più facili da lavorare, ma con minore stabilità in stoccaggio.
Tipi non modificati con zolfo (modificati con mercaptani): utilizzano mercaptani alchilici (ad esempio, mercaptano dodecilico) come agenti di trasferimento di catena. Queste qualità offrono una migliore stabilità termica e una maggiore durata in stoccaggio.

Finitura:
Il lattice polimerico viene coagulato mediante sali o acidi.
Le briciole vengono lavate per rimuovere le impurità, quindi essiccate mediante spremitori, essiccatori estrusori o nastri trasportatori per forni.
La gomma essiccata viene pressata in balle o confezionata in granuli/fogli.

3. Applicazioni Principali

La versatilità del neoprene lo rende adatto a ambienti gravosi in vari settori industriali.

Adesivi (settore applicativo più ampio):
Adesivi a base di solvente e adesivi da contatto per calzature, mobili, interni automobilistici ed edilizia (incollaggio di legno, pelle, schiuma e numerosi tipi di plastica).

Prodotti industriali in gomma:
Guarnizioni e sigilli: Sigilli per finestre/porte, giunti di dilatazione per ponti, anelli O-ring, guarnizioni.
Cinghie: Cinghie trasportatrici, cinghie per trasmissione di potenza (cinghie trapezoidali, cinghie sincrone) che richiedono resistenza all’olio e al calore.
Tubi flessibili: Tubi per carburante/olio, tubi per liquido refrigerante, tubi industriali per prodotti chimici.
Anticorrosione: Rivestimenti per serbatoi, rivestimenti protettivi.

Cavi e fili:
Guaina per cavi marini, cavi per applicazioni minerarie, cavi di accensione per autoveicoli e cavi di potenza, dove sono fondamentali la resistenza alle intemperie, alla fiamma e all’ozono.

Automotive:
Tubi flessibili, guarnizioni, supporti antivibranti e adesivi (ad es. per il fissaggio del parabrezza).

Costruzioni e ingegneria civile:
Sigillanti, membrane impermeabilizzanti, cuscinetti per ponti e materiali di riempimento per giunti di dilatazione stradale.

Beni di consumo e altri prodotti:
Mutismi da immersione, abbigliamento protettivo, guanti, zattere in gomma e prodotti gonfiabili.

4. Principali tipi di neoprene

Il CR è classificato in base alla regolazione del suo peso molecolare e a specifiche modifiche.

Tipi modificati con zolfo (tipo G):
contengono peptizzanti a base di zolfo. Offrono ottima tack e adesività, nonché una lavorabilità più agevole, ma presentano una minore stabilità in stoccaggio (rischio di scorch). Sono utilizzati principalmente negli adesivi.
Gradi tipici: G, GN, GNA

Tipi non modificati con zolfo / modificati con mercaptani (tipo W):
Utilizzano agenti di trasferimento catena a base di mercaptani. Offrono un’eccellente stabilità in stoccaggio, una lavorazione costante e una migliore resistenza al calore nei prodotti vulcanizzati. Si tratta di gradi ad uso generale.
Gradi tipici: W, WD

Gradi adesivi:
Spesso modificati con zolfo o appositamente formulati per ottenere un’elevata resistenza coesiva e una rapida cristallizzazione (per un’adesione immediata) negli adesivi a base solvente.
Gradi tipici: A, AD, AC

Gradi speciali:
Tipi resistenti alla cristallizzazione: copolimerizzati con altri monomeri (ad es. stirene, acrilonitrile) per ridurre la tendenza a indurirsi a basse temperature, mantenendo flessibilità. (Es. WRT).
Tipi a cristallizzazione rapida: ottimizzati per garantire un’elevatissima resistenza adesiva iniziale negli adesivi.
CR carbossilato: contiene gruppi carbossilici per un'adesione significativamente migliorata a metalli, tessuti e altri substrati.
CR contenente gel / pre-incrociato: garantisce un'elevata resistenza verde per l'estrusione e la calandratura.

5. Informazioni ed esperti specializzati

Individuare singoli esperti specifici è meno efficace rispetto all’identificazione di istituzioni e aziende chiave che guidano la tecnologia CR.

Principali istituzioni accademiche e di ricerca:
A livello globale: dipartimenti di scienza dei polimeri/ingegneria chimica presso importanti università in tutto il mondo (ad es. Università di Akron – USA, Institut für Kunststofftechnik – Germania).
Cina: i principali centri includono l’Università del Sichuan, l’Università di tecnologia chimica di Pechino e l’Università di scienza e tecnologia di Qingdao.

Associazioni professionali:
ACS Rubber Division (American Chemical Society)
International Institute of Synthetic Rubber Producers (IISRP)
Associazione Cinese dell'Industria della Gomma

Principali aziende produttrici (fonte di competenze industriali):
Leader globale: LANXESS (Germania) – Il più grande produttore al mondo, dopo aver acquisito l’attività relativa alla neoprene di DuPont.
Altri operatori chiave: Denka (Giappone), Tosoh (Giappone), Shanxi Synthetic Rubber Group (Cina), Chongqing Changshou Chemical (Cina).

Come accedere alle competenze specialistiche:

1. Banche dati di ricerca: Effettuare ricerche su pubblicazioni e brevetti recenti su Scopus, SciFinder o Google Scholar utilizzando parole chiave come "polichloroprene", "gomma cloroprenica", "adesivo in neoprene". Gli autori e i depositari dei brevetti sono gli esperti.
2. Conferenze tecniche: Partecipare a eventi organizzati dalla Divisione Gomma dell’ACS, da RubberCon o da fiere settoriali.
3. Letteratura tecnica aziendale: I principali produttori, come LANXESS, pubblicano ampie guide sui prodotti, schede di sicurezza e note applicative che rappresentano competenze tecniche consolidate.