Polimeri barriera all'ossigeno
Sono le resine con i più bassi valori di
permeabilità ai gas ed in particolare all’ossigeno. Presentano tra loro
notevoli differenze per quanto riguarda la sensibilità all’umidità, le
proprietà meccaniche e il costo:
PA - Poliammidi
PVDC - Cloruro di polivinilidene
EVOH - Etilenvinil alcool
MXD6 - Metaxilen diammina - poliammide aromatica
PA - Poliammidi
Famiglia di polimeri di
policondensazione di amminoacidi o di diammine con acidi
bicarbossilici. I numeri che seguono la sigla PA indicano il numero di
atomi di carbonio che costituiscono l’amminoacido monomero (nella
figura, PA6, originato dall’acido e aminocapronico) oppure, nel caso di
due cifre, della lunghezza della diammina e dell’acido bicarbossilico;
per esempio PA6,6 indica il prodotto di condensazione tra l’acido
adipico e la exametilendiammina. Strutture amorfe o parzialmente
cristalline. Permeabilità, in generale, molto alta al vapor d'acqua e
molto bassa all'ossigeno. Elevata durezza, rigidità e resilienza.
Limite termico da 80 a 120°C. Resistente ad idrocarburi anche aromatici
e clorurati, oli, solventi polari, alcali diluiti. Non resistente ad
acidi ed alcali concentrati, agenti ossidanti. Trasformazione per
stampaggio ed estrusione; sono tra i polimeri più costosi.
PVDC - Cloruro di polivinilidene
In forma pura dà luogo a materiali molto rigidi poco utilizzabili per fini di confezionamento; se copolimerizzato con PVC (da 5 al 20%) si presenta come una pellicola morbida e molto impermeabile sia all'ossigeno che al vapor d'acqua, ben conosciuta con il nome commerciale di SARAN con il quale è commercializzata da più di 50 anni. (DOW Company). Oltre alle eccellenti proprietà di barriera, ha buone caratteristiche termiche (sopporta la sterilizzazione) ed ottime proprietà di resistenza ai grassi ed a molti agenti chimici. I copolimeri PVC/PVDC sono resine semicristalline fornite sia in forma solubile in acqua che in solventi organici ed hanno per questo una grande versatilità di impiego.
EVOH - Etilenvinil alcool
Si ottiene per idrolisi dell'EVA; anche in questo caso le prestazioni
finali dipendono molto dalla proporzione dei due monomeri ed, in
particolare, all'aumentare della frazione vinilica aumenta la
permeabilità al vapor d'acqua e diminuisce quella all'ossigeno, il
contrario avviene se prevale la frazione etilenica. In ogni caso il
copolimero è tipicamente idrofilo e, per questo, molto sensibile
all'umidità: se utilizzato in ambienti umidi e non adeguatamente
protetto, l'EVOH perde le sue caratteristiche di barriera all'ossigeno.
E' un polimero altamente cristallino, con buone caratteristiche
meccaniche, termiche e risulta trasformabile con molte tecniche
differenti.
MXD6 - Metaxilen diammina -
poliammide aromatica
E' il prodotto di condensazione tra l'acido adipico e la metaxilen
diammina. E' una resina cristallina che si presta bene al processo di
biorientazione. La prerogativa fondamentale di questa nuova ed ancora
costosa resina è la scarsa sensibilità al vapor d'acqua che, al
contrario di quanto avviene per tutte le altre poliammidi, influenza
poco le caratteristiche di permeabilità. E' inoltre molto resistente
meccanicamente, ha punto di fusione a 243°C e si presenta come un
materiale trasparente.