I termini "elastomero" e "gomma" vengono spesso usati in modo intercambiabile; tuttavia, è fondamentale sottolineare che non sono sinonimi. Questo articolo spiega cos'è la gomma elastomerica e in cosa si differenzia dagli altri tipi di gomma. Continuate a leggere fino alla fine per fare la scelta giusta nella selezione della gomma per le vostre applicazioni industriali.
Che cos'è la gomma elastomerica?
Le gomme elastomeriche sono materiali altamente flessibili con eccellente elasticità e resistenza . Grazie alla loro elevata resilienza, le gomme elastomeriche sono ampiamente utilizzate in guarnizioni e tenute.
Il termine "elastomero" deriva dalla combinazione di "elastico" e "polimero". Ciò spiega che gli elastomeri sono sostanze simili alla plastica con una flessibilità simile alla gomma.
Quando si parla di gomma elastomerica, è fondamentale notare che "elastomeri" e "gomme" non sono termini intercambiabili. Si può affermare che tutte le gomme sono elastomeri , ma non tutti gli elastomeri possono essere definiti gomme.
Gli elastomeri comprendono tutti i polimeri che ritornano alla loro forma originale dopo essere stati allungati. La gomma elastomerica, invece, si riferisce a materiali gommosi che possiedono queste proprietà elastiche.
Cosa sono gli elastomeri?
Non si può comprendere cosa sia la gomma elastomerica senza capire cosa siano gli elastomeri. Un modo semplice per definire gli elastomeri è che si tratta di polimeri a catena lunga in grado di ritornare alla loro forma originale dopo essere stati allungati.
La struttura molecolare degli elastomeri è costituita da catene flessibili reticolate a intervalli regolari. Questa struttura unica conferisce agli elastomeri flessibilità e resistenza.
Le caratteristiche principali degli elastomeri includono elevata elasticità, resilienza e flessibilità. Grazie all'elevata elasticità, gli elastomeri possono allungarsi senza rompersi.
La resilienza si riferisce alla capacità di un materiale di assorbire e rilasciare energia in modo rapido ed efficiente . Grazie alla loro elevata resilienza, gli elastomeri possono piegarsi, torcersi, allungarsi e tornare alla loro forma originale. Queste caratteristiche principali rendono gli elastomeri ideali per l'impiego in quasi tutte le applicazioni industriali.
Le popolazioni dell'Amazzonia furono le prime a utilizzare gli elastomeri per l'impermeabilizzazione e la produzione di calzature . Negli anni '1730 del Settecento, il primo campione di gomma fu portato in Europa. In seguito, Charles Goodyear scoprì che riscaldando la gomma con lo zolfo, questa si rendeva adatta all'uso industriale.
Nel XX secolo, venne creato il neoprene, la prima gomma sintetica. In seguito, si diffusero elastomeri sintetici come l'EPDM e il silicone.
Elastomero, gomma o plastica: qual è la differenza?
Gli elastomeri, le gomme e le materie plastiche sono polimeri, ma ognuno di essi possiede caratteristiche distinte. I polimeri sono composti da lunghe catene di molecole formate dal frequente legame di molecole più piccole chiamate monomeri.
Gli elastomeri sono materiali altamente flessibili che possono essere allungati e ritornare facilmente alla loro forma originale. Gli elastomeri possono essere materiali naturali o sintetici e vengono utilizzati in guarnizioni, anelli di tenuta e tubi flessibili.
Per rispondere alla domanda più frequente su cosa siano le gomme, possiamo dire che si tratta di un tipo di elastomero. La gomma offre un'elevata elasticità ed è particolarmente adatta per l'utilizzo in guanti, pneumatici e componenti industriali.
La resistenza della gomma viene migliorata e la sua durata e resistenza agli agenti atmosferici vengono aumentate grazie a un processo chiamato vulcanizzazione. Nella vulcanizzazione, la gomma viene riscaldata con zolfo; il processo di riscaldamento crea legami incrociati tra le catene polimeriche, il che aumenta la durata della gomma.
Molte persone si chiedono: la gomma è plastica? Ebbene, la risposta a questa domanda è no. Sia la plastica che la gomma sono polimeri , ma sono ben distinte. La plastica non è molto flessibile e non può tornare alla sua forma originale.
La plastica viene utilizzata quando la resistenza è più importante della flessibilità. I contenitori e altri componenti per l'imballaggio sono spesso realizzati in plastica.
In breve, possiamo dire che tutte le gomme sono elastomeri e possono allungarsi e tornare alla loro forma originale. Di seguito è riportato un confronto tra tutti questi polimeri. Questo confronto aiuterà i progettisti di prodotto a scegliere il tipo più adatto alle loro esigenze:
| Proprietà | elastomero | Gomma | Plastica |
|---|---|---|---|
| Flessibilità | altamente flessibile | altamente flessibile | Non molto flessibile |
| Elasticità | Ottimo | Ottimo | povero |
| Lavorazione | Stampato o estruso | Vulcanized | Stampato ad iniezione |
| Impiego | Guarnizioni, guarnizioni | Pneumatici, guanti | Imballaggi, contenitori |
Tipi di materiali elastomerici
Esistono due tipi principali di materiali elastomerici : naturali e sintetici. Di seguito viene fornita una spiegazione dettagliata di entrambi i tipi:
Elastomeri naturali:
Gli elastomeri naturali sono materiali simili alla gomma derivati da fonti naturali. Gli elastomeri naturali vengono estratti più comunemente dall'Hevea brasiliensis, l'albero del lattice naturale.
Gli elastomeri naturali offrono elevata flessibilità, elasticità e resilienza. La gomma naturale è l'esempio più comune di elastomero naturale.
Elastomeri sintetici:
Gli elastomeri sintetici sono materiali artificiali simili alla gomma . Vengono prodotti tramite la sintesi chimica di monomeri derivati dal petrolio. Questi monomeri sono specificamente progettati per offrire elevata resistenza agli oli, ai raggi UV e agli agenti atmosferici.
Alcuni tipi comuni di elastomeri sintetici includono:
- EPDM – Questo elastomero sintetico è resistente alle intemperie.
- Gomma nitrilica (NBR) – La gomma nitrilica è un elastomero sintetico resistente all'olio e al carburante.
- Neoprene – neoprene è un elastomero sintetico progettato per essere resistente agli agenti chimici.
- Silicone - Questo tipo di gomma sintetica è resistente al calore e di qualità medica.
- Vitone – Anche il Viton è un elastomero sintetico resistente agli agenti chimici.
- Butile – Questo tipo di gomma sintetica è ermetico e durevole.
Proprietà degli elastomeri
Dal settore automobilistico a quello medicale, gli elastomeri sono ampiamente utilizzati in tutti i settori industriali. Le proprietà fisiche uniche degli elastomeri li rendono particolarmente adatti a una vasta gamma di applicazioni industriali . Alcune delle proprietà chiave degli elastomeri includono:
Proprietà meccaniche:
Le proprietà meccaniche si riferiscono al comportamento di un materiale sotto pressione, ovvero quando viene allungato, piegato o attorcigliato. Gli elastomeri possiedono proprietà meccaniche eccezionali, tra cui elevata elasticità, forte resistenza alla trazione ed eccellente resistenza all'abrasione.
L'elasticità è la proprietà di un elastomero che gli consente di ritornare alla sua forma originale dopo essere stato allungato o deformato. La resistenza alla trazione si riferisce alla forza massima che un elastomero può sopportare prima di rompersi.
La resistenza all'abrasione indica quanto bene un materiale resiste alla deformazione causata dall'attrito.
Proprietà chimiche:
Le proprietà chimiche spiegano come un materiale reagisce a sostanze chimiche , carburanti e oli. La resistenza chimica degli elastomeri varia a seconda del tipo.
Alcuni elastomeri resistono a olio, sostanze chimiche, carburanti e solventi. Altri, come il silicone e il Viton, offrono prestazioni ottimali anche ad alte temperature o in presenza di agenti chimici.
Le proprietà chimiche rendono gli elastomeri ideali per l'utilizzo in tubi flessibili per carburante e guarnizioni. Guanti resistenti agli agenti chimici e tubi /dispositivi medicali sono realizzati anch'essi con elastomeri.
Proprietà termiche/elettriche:
Le proprietà termiche descrivono come un materiale reagisce alle variazioni di temperatura o di corrente elettrica. Alcuni elastomeri offrono prestazioni ottimali sia a basse che ad alte temperature.
Alcuni elastomeri non permettono il passaggio dell'elettricità. L'isolamento elettrico rende gli elastomeri particolarmente adatti all'impiego in cavi, guarnizioni e isolanti.
Applicazioni comuni della gomma elastomerica
Come accennato in precedenza, la gomma elastomerica viene utilizzata in molteplici applicazioni industriali. Alcune delle applicazioni più comuni sono:
1. Tenute e guarnizioni
Nell'industria automobilistica, aerospaziale e idraulica, gli elastomeri vengono utilizzati per creare guarnizioni e tenute a prova di perdite.
2. Tubi flessibili e tubazioni
I tubi flessibili e rigidi realizzati in elastomeri possono resistere alla pressione e trasportare in sicurezza oli, gas e sostanze chimiche.
3. Membrane, O-ring, guarnizioni delle valvole
Gli O-ring e le guarnizioni delle valvole sono realizzati in elastomeri. L'utilizzo di elastomeri garantisce una tenuta ermetica e reattiva in applicazioni dinamiche e ad alta pressione.
4. Usi medici e alimentari
Molti elastomeri siliconici sono considerati sicuri per il contatto umano. Il silicone per uso alimentare e quello per uso medicale sono comunemente utilizzati nella produzione di pentole e sonde per l'alimentazione.
5. Beni di consumo
Gli elastomeri sono resistenti e pertanto ampiamente utilizzati nei beni di consumo, come portachiavi, impugnature e dispositivi indossabili.
È fondamentale notare che gli elastomeri sono spesso preferiti alla plastica in numerosi settori industriali. Questo perché gli elastomeri offrono una maggiore flessibilità. Grazie a questa elevata flessibilità, gli elastomeri sono ideali per ambienti in cui le plastiche rigide potrebbero rompersi.
Vantaggi e limiti della gomma elastomerica
Come altri tipi di gomma, anche la gomma elastomerica ha i suoi pro e contro. I vantaggi e i limiti della gomma elastomerica sono elencati di seguito:
Vantaggi della gomma elastomerica
I vantaggi della gomma elastomerica sono molteplici, tra i più comuni si annoverano:
- Gli elastomeri sono altamente flessibili e possono essere allungati più volte rispetto alle loro dimensioni originali
- Gli elastomeri sono durevoli e può gestire facilmente la pressione.
- Molti elastomeri possono gestire temperature basse o alte senza compromettere le loro prestazioni.
Limitazioni delle gomme elastomeriche
Alcune delle limitazioni delle gomme elastomeriche sono:
- Gli elastomeri sono morbidi; quindi, hanno capacità di carico limitata.
- Alcuni gli elastomeri possono degradarsi se esposto a raggi UV, ozono o sostanze chimiche aggressive. Tuttavia, aggiungendo alcuni additivi, è possibile prevenirne la degradazione.
Nonostante i loro limiti, gli elastomeri continuano a essere ampiamente utilizzati nelle applicazioni industriali.
Come vengono realizzati gli elastomeri: un processo semplificato
Produrre elastomeri non è affatto complesso. Di seguito è riportato un processo passo passo per la loro produzione:
1. Polimerizzazione:
Il primo passo nella produzione di elastomeri è la polimerizzazione. In questo processo, piccole molecole si legano tra loro per formare lunghe catene polimeriche. Esistono diversi metodi di polimerizzazione . È necessario scegliere quello più adatto al tipo di elastomero che si desidera ottenere.
2. Composizione:
Dopo la polimerizzazione, il polimero grezzo viene miscelato con vari additivi in un processo noto come compounding. Il compounding viene effettuato per migliorare le proprietà fisiche dei polimeri. Gli elastomeri vengono per lo più combinati con:
- Cariche (come il nero di carbonio) per migliorare la resistenza
- Plastificanti e oli per migliorare la flessibilità
- Antiossidanti e stabilizzanti UV per prevenire il degrado.
3. Modanatura:
Il terzo passaggio nella produzione di un elastomero è lo stampaggio o la formatura. In questa fase, l'elastomero composto viene modellato in una forma specifica. Per modellare il polimero si utilizzano diversi metodi, tra cui lo stampaggio a iniezione, lo stampaggio a compressione e lo stampaggio a trasferimento.
4. Polimerizzazione / Vulcanizzazione:
La fase finale e più cruciale nella produzione degli elastomeri è il processo di vulcanizzazione. In questa fase, l'elastomero modellato viene riscaldato con zolfo, che forma legami incrociati tra le catene polimeriche. Gli elastomeri vulcanizzati sono resistenti, elastici e termoresistenti.
Gomma elastomerica a confronto con materiali simili alla gomma
Di seguito viene presentato un confronto tra la gomma elastomerica e altri materiali simili alla gomma. Questo confronto vi aiuterà a comprendere meglio la differenza tra elastomeri e materiali simili alla gomma.
| Materiale | Caratteristiche | Utilizzi comuni |
| TPE | Termoplastico, riciclabile | Impugnature, giocattoli |
| PU | Resistente e antiabrasione | Ruote, schiume |
| Silicone | Resistenza alle temperature estreme | Dispositivi medici, utensili da forno |
| EPDM | Resistente ai raggi UV/alle intemperie | Guarnizioni per tetti, guarnizioni |
Verdetto finale
Le gomme elastomeriche sono altamente flessibili e trovano impiego in una vasta gamma di applicazioni . Sebbene presentino alcune limitazioni, sono comunemente utilizzate in diversi settori.
È fondamentale notare che elastomeri, gomma e plastica servono a scopi diversi . Gli acquirenti industriali devono scegliere quello più adatto alle proprie esigenze.
A prescindere dal tipo di gomma, è fondamentale scegliere il fornitore giusto . In questo modo, si otterranno risultati convenienti ed efficienti nel lungo periodo.
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DOMANDE FREQUENTI
D1. Qual è la differenza tra elastico ed elastomerico?
Il termine "elastico" si riferisce alla capacità di un materiale di ritornare alla sua forma originale dopo essere stato allungato. Il termine "elastomero", invece, si riferisce a un materiale simile alla gomma, altamente elastico, flessibile e resistente.
D2. A cosa serve un materiale elastomerico?
I materiali elastomerici trovano impiego in una vasta gamma di applicazioni industriali. Nell'industria automobilistica, ad esempio, vengono utilizzati per la produzione di guarnizioni, anelli di tenuta e O-ring.
Nel settore medico, i materiali elastomerici vengono utilizzati per la produzione di tubi, cateteri e altri dispositivi medici. Trovano impiego anche nell'industria alimentare e in altri beni di consumo.
D3. L'elastomero è la stessa cosa del silicone?
No, elastomero non è la stessa cosa di silicone. Il silicone è un tipo di elastomero noto per la sua elevata resistenza al calore. Il silicone viene utilizzato in molte applicazioni alimentari. Altri tipi di elastomeri includono EPDM, nitrile, neoprene e altri.
D4. Qual è la differenza tra polimeri ed elastomeri?
I polimeri sono una classe di materiali composti da lunghe catene di molecole . Tra i polimeri si annoverano la gomma, la plastica e molti altri.
Gli elastomeri, d'altra parte, sono un insieme di polimeri che possiedono un'elevata elasticità. Ciò significa che gli elastomeri possono essere allungati senza alterare permanentemente la loro forma.
