Copolimeri a Blocchi Stireniċi (TPS)

I copolimeri a blocchi stirenici (TPS) sono una classe di elastomeri termoplastici (TPE) costituiti da segmenti polimerici rigidi e morbidi alternati. I segmenti rigidi sono formati da polistirene (PS), mentre i segmenti morbidi sono costituiti da elastomeri di tipo gommoso come polibutadiene (PB) o poliisoprene (PI). Questa struttura conferisce ai materiali TPS l’elasticità della gomma, mantenendo al contempo la facilità di lavorazione tipica dei materiali termoplastici.

Struttura

I copolimeri a blocchi stirenici (TPS) presentano una struttura a fasi separate composta da segmenti polimerici rigidi e morbidi alternati. I segmenti rigidi consistono in domini di polistirene (PS), che conferiscono resistenza, rigidità e stabilità termica, mentre i segmenti morbidi sono costituiti da materiali elastomerici come polibutadiene (PB), poliisoprene (PI) o etilene-butilene (EB), che contribuiscono a flessibilità ed elasticità.

Questi copolimeri a blocchi formano una rete di reticolazione fisica in cui i blocchi di polistirene si aggregano in domini discreti, agendo come ancoraggi fisici che tengono unito il materiale, mentre i segmenti gommosi rimangono continui e garantiscono elasticità. Questa morfologia unica consente ai materiali TPS di comportarsi come elastomeri termoindurenti a temperatura ambiente, ma di ammorbidirsi e fluire quando riscaldati, rendendoli completamente termoplastici e facilmente rilavorabili.

La separazione di fase tra i segmenti di polistirene e quelli elastomerici conferisce ai TPS la caratteristica combinazione di resistenza, flessibilità e lavorabilità, rendendoli ampiamente utilizzati in applicazioni che richiedono sia durabilità sia proprietà soft-touch.

Proprietà

I copolimeri a blocchi stirenici (TPS) presentano una combinazione unica di elasticità, resistenza e facilità di lavorazione grazie alla loro struttura a fasi separate. Offrono un’eccellente flessibilità ed elasticità simile alla gomma, consentendo l’allungamento e il recupero della forma senza deformazioni permanenti. Le proprietà meccaniche includono una buona resistenza alla trazione e agli urti, che li rende durevoli per diverse applicazioni.

I materiali TPS hanno una resistenza termica moderata, generalmente efficace al di sotto dei 100 °C, e mostrano una buona resistenza a molti oli, grassi e sostanze chimiche, migliorando la stabilità in ambienti impegnativi. Presentano inoltre buone proprietà di adesione, che li rendono adatti allo stampaggio a sovrainiezione su altre materie plastiche. A differenza delle gomme termoindurenti, i materiali TPS sono termoplastici, il che significa che possono essere fusi, rimodellati e riciclati più volte, migliorando l’efficienza produttiva e la sostenibilità.

Essi offrono inoltre una piacevole sensazione soft-touch, rendendoli ideali per impugnature, maniglie e altre applicazioni ergonomiche. Inoltre, i TPS presentano una buona resistenza agli agenti atmosferici, in particolare in formulazioni come SEBS, che migliorano la stabilità ai raggi UV e all’ossidazione. Questa combinazione di proprietà rende i TPS ampiamente utilizzati nei settori automobilistico, medicale, dei beni di consumo e degli adesivi.

Applicazioni

Industria automobilistica:

• Componenti interni soft-touch (cruscotti, pannelli delle porte)

• Guarnizioni, tenute e smorzatori di vibrazioni

• Inserti antiscivolo e rivestimenti protettivi

Beni di consumo:

• Maniglie e impugnature per utensili, spazzolini da denti e rasoi

• Attrezzature sportive, suole per calzature e dispositivi di protezione

• Imballaggi flessibili e film estensibili

Applicazioni medicali:

• Tubazioni medicali e pistoni per siringhe

• Dispositivi medicali sovrastampati soft-touch

• Componenti flessibili e biocompatibili

Adesivi e sigillanti:

• Adesivi sensibili alla pressione (PSA)

• Adesivi hot-melt per imballaggi e calzature

Elettrico ed elettronico:

• Involucri protettivi per dispositivi

• Isolamento di fili e cavi

Vantaggi

• Elevata elasticità e flessibilità – Offre allungamento e morbidezza simili alla gomma

• Buona resistenza agli urti e alla trazione – Migliora la durabilità e la resistenza all’usura

• Natura termoplastica – Facilmente fondibili, rimodellabili e riciclabili

• Sensazione soft-touch – Ideali per impugnature ergonomiche e sovrastampaggio

• Buona adesione a diversi materiali – Adatti ad applicazioni multimateriale

• Resistenti a oli, grassi e sostanze chimiche – Buone prestazioni in ambienti aggressivi

• Leggeri – Riduzione dei costi dei materiali e miglioramento dell’efficienza energetica

• Buona resistenza agli agenti atmosferici e ai raggi UV – Alcune formulazioni (es. SEBS) offrono maggiore durabilità all’esterno

• Facili da lavorare – Compatibili con stampaggio a iniezione, estrusione e soffiaggio

Svantaggi

• Resistenza al calore limitata – Prestazioni ridotte oltre i 100 °C

• Rigidità inferiore rispetto ad alcune plastiche – Può essere necessario un rinforzo per applicazioni strutturali

• Possibile appiccicosità a temperature elevate – Alcuni gradi possono ammorbidirsi e perdere stabilità dimensionale

• Costo superiore rispetto alle plastiche standard – Più costosi delle poliolefine tradizionali come PP e PE

• Capacità portante limitata – Non adatti ad applicazioni meccaniche pesanti