Deformulazione di polimeri in laboratorio
In qualità di industriale, desiderate effettuare una deformulazione di polimeri
Deformulazione di polimeri: di cosa si tratta?
Prima di tutto, è importante capire che cos’è la deformulazione, chiamata anche « reverse engineering ». La deformulazione di un polimero consiste nel determinare la natura e le quantità di materie presenti in una formulazione all’interno del materiale. In breve, si tratta di analizzare e scomporre la composizione chimica di un prodotto.
La deformulazione di polimeri è una leva tecnica strategica per accedere alla formulazione completa di un materiale: polimero di base, additivi, cariche, agenti di trattamento… ogni costituente può essere identificato, quantificato e interpretato.
Il laboratorio FILAB affianca gli industriali nella deformulazione di polimeri
Scoprire i nostri servizi di deformulazione dei polimeri
Identificare rapidamente la natura del polimero principale (selezione dei materiali, controllo semplice).
Identificare rapidamente la natura del polimero principale (selezione dei materiali, controllo semplice).
Determinare la composizione della matrice polimerica e comprenderne la struttura molecolare (copolimeri, degradazioni termiche, stabilità).
Identificare il polimero e la presenza/natura delle cariche minerali.
Identificare l’insieme dei costituenti organici (polimero + additivi).
Ottenere la composizione totale, organica e minerale
Ottenere un preventivo per studi di deformulazione dei polimeri:
Confrontate facilmente le nostre offerte grazie alla tabella qui sotto, che dettaglia le tecniche incluse in ciascun pacchetto per aiutarvi a scegliere quello più adatto alle vostre esigenze.
Una domanda? Vi invitiamo a compilare direttamente il modulo a destra per parlare con il nostro esperto.
table {
width: 100%;
border-collapse: collapse;
min-width: 600px; /* evita che si rompa su mobile */
}
table th, table td {
padding: 8px;
text-align: center;
border-bottom: 1px solid #ddd;
white-space: nowrap;
}
table th:first-child,
table td:first-child {
text-align: left;
font-weight: bold;
}
| FTIR | Py-GCMS | ATG | MEB-EDX | NVR | GC/MS | LC-HRMS | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PACK « Signature » | ✅ | ||||||
| PACK « Signature + » | ✅ | ✅ | |||||
| PACK « Struttura » | ✅ | ✅ | |||||
| PACK « Insight » | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | |||
| PACK « ADDITIVI ORGANICI » | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | |||
| PACK « DEEP » | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
Quali sono i mezzi tecnici per la deformulazione di un polimero?
Perché rivolgersi a FILAB per la de-formulazione dei polimeri?
Grazie a un ampio parco analitico e a competenze umane nel campo dei polimeri, FILAB ha sviluppato un’offerta di servizi dedicata alla deformulazione dei polimeri (PE, PP, PET, PVC…) e delle formulazioni a base polimerica (vernici, lacche, silicone,…) , comprendente analisi chimiche, fisiche e termiche.
Alcune analisi saranno eseguite direttamente sul campione o su una preparazione specifica dopo estrazione in un solvente, con l’obiettivo di isolare al meglio la frazione minerale e la frazione organica per interpretazioni più accurate. In funzione del contesto e dei vostri obiettivi, il nostro team vi propone le tecniche più adatte.
In quale contesto effettuare una de-formulazione dei polimeri?
Il processo di de-formulazione dei polimeri si utilizza in diversi contesti…
- Analizzare e determinare la composizione di una miscela sconosciuta,
- Confrontare la composizione di più prodotti (double-sourcing o multi-sourcing),
- Verificare la conformità di un prodotto a una Scheda di Dati di Sicurezza (SDS) o a una scheda tecnica,
- Comprendere un fenomeno insolito, ecc.
Come interpretare i risultati?
L’insieme dei risultati viene poi combinato e interpretato in funzione del contesto del cliente.
Inoltre, altre tecniche analitiche possono, a seconda della matrice, essere pertinenti nei processi di de-formulazione, come: la GPC (misura del peso molecolare e studio della distribuzione della lunghezza delle catene), la RMN (analisi strutturale), ecc.
Laboratorio indipendente, dotato di un team di dottori e ingegneri esperti, FILAB garantisce l’affidabilità dei suoi risultati, assicura una gestione rapida delle richieste e un accompagnamento personalizzato ai propri clienti.
Alcuni esempi di casi trattati da FILAB:
De-formulazione di un polimero in HDPE
Di fronte a problemi di approvvigionamento di materie prime sempre più frequenti, il nostro cliente desiderava avere maggiori informazioni sull’HDPE in questione per poter definire un capitolato preciso e trovare altri potenziali fornitori.
In quest’ottica, il nostro obiettivo era ottenere il massimo di dati fisico-chimici sul polimero.
Le analisi eseguite sono state: ATG, MEB, DSC, IRTF, Py-GCMS e misure di densità.
De-formulazione di lastre polimeriche
Nell’ambito dello sviluppo di un nuovo prodotto, il nostro cliente desiderava confrontare diverse materie di fornitori differenti per identificare le proprietà fisico-chimiche più adatte all’uso finale del prodotto.
In questa prima fase, ci siamo interessati alla ricerca di cariche e additivi con IRTF, Py-GMCS e ATG.
De-formulazione di un adesivo
Il contesto qui era quello di una non prestazione dell’adesivo (problema di adesione) anomala e insolita.
In questo caso, la de-formulazione comparativa tra un campione conforme e un campione non conforme ha permesso di evidenziare la presenza di impurità nel campione non conforme.
De-formulazione di un sacchetto di plastica biodegradabile
Il nostro cliente cercava di de-formulare un sacchetto di plastica detto « biodegradabile » utilizzato per l’imballaggio del caffè.
L’obiettivo era sapere se la plastica fosse effettivamente composta da un polimero biodegradabile, il PLA (acido polilattico).
A tal fine, è stata proposta l’analisi IRTF poiché il PLA presenta bande specifiche che consentono di concluderne la presenza. Tuttavia, le bande del PLA possono potenzialmente mascherare quelle di altri polimeri (ad esempio il polietilene), quindi è stato proposto anche un altro metodo, la DSC (calorimetria a scansione differenziale). Infatti, le temperature sono diverse a seconda della natura dei polimeri presenti.
Determinazione delle fasi organiche
L'IRTF è spesso la tecnica privilegiata per determinare la natura chimica dei legami costitutivi del campione. Successivamente viene effettuata una ricerca spettrale nella nostra biblioteca di dati per identificare la famiglia del polimero presente.
Determinazione della temperatura di transizione vetrosa delle diverse famiglie di polimeri tramite DSC. Consente inoltre di determinare se il polimero è semicristallino o amorfo.
La pirolisi GC-MS consente di degradare il campione per risalire alla sua struttura chimica. Permette di evidenziare la presenza di solventi residui e/o monomeri residui, dei monomeri costitutivi e la presenza di additivi.
Lo screening GC-MS, in complemento alla pirolisi, identifica inoltre gli additivi del polimero, le catene polimeriche presenti, nonché la presenza di ciclosilossani (D3, D4, D5…).
La GC-FID consente di quantificare i diversi agenti e additivi estraibili presenti in una formulazione in gomma. L’analisi viene eseguita dopo una preparazione specifica sulla fase organica.
Identificazione e quantificazione dei composti contenuti negli estraibili tramite HPLC-UV
Grazie al suo database di oltre 2000 sostanze, la LC-QTOF viene utilizzata per ricercare gli additivi presenti nel polimero o per identificare impurità sconosciute.
FAQ
La deformulazione, chiamata anche retroingegneria o reverse engineering, è una tecnica analitica volta a determinare la composizione esatta di un materiale polimerico. Consente di identificare e quantificare le diverse famiglie di componenti presenti: polimeri di base, cariche, additivi, plastificanti, stabilizzanti, pigmenti, ecc.
La deformulazione dei polimeri è utile in molti casi, in particolare per l'analisi delle proprietà dei polimeri utilizzati nella fabbricazione di prodotti. Può aiutare a determinare
- la composizione chimica di un materiale polimerico,
- il suo peso molecolare,
- la sua stabilità termica,
- la sua resistenza alla rottura,
- e la sua durabilità in diversi ambienti.
Queste informazioni possono essere utili in molti ambiti tecnici, come la qualità dei prodotti, il controllo della produzione, la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti e l'analisi dei guasti. In concreto, la deformulazione dei polimeri fornisce informazioni essenziali per comprendere e migliorare le prestazioni e la qualità dei prodotti polimerici.
La deformulazione dei polimeri è una tecnica che consente di comprendere la composizione del polimero.
La deformulazione dei polimeri viene utilizzata in diversi casi:
- Analisi della concorrenza: identificare la composizione di un prodotto per sviluppare un'alternativa o migliorare una formulazione.
- Risoluzione dei problemi: diagnosticare guasti o anomalie in un materiale (rotture, scolorimento, ecc.).
- Ottimizzazione dei prodotti: perfezionare una formula per migliorare le prestazioni o ridurre i costi.
- Conformità normativa: verificare la presenza o l'assenza di sostanze soggette a restrizioni o vietate.
- Riciclo e valorizzazione: identificare i componenti per ottimizzare i processi di riciclo.
- Controllo qualità: confrontare un prodotto finito con una specifica o rilevare variazioni nella produzione.
La deformulazione può rispondere a diverse esigenze industriali:
Analizzare un prodotto concorrente
Comprendere la composizione di un materiale difettoso
Padroneggiare la formulazione di un subappaltatore
Rispondere a una problematica di qualità o di processo
Ottimizzare una formulazione esistente
Garantire la conformità normativa (REACH, RoHS, ecc.)
La deformulazione dei polimeri riguarda tutti i settori che utilizzano materiali polimerici tecnici o formulati, che si tratti di prodotto finito, di componente o di imballaggio.
Una deformulazione dei polimeri si applica a qualsiasi tipo di settore industriale: formulazioni farmaceutiche, cosmetiche, prodotti chimici, vernici, microplastiche ecc.
Su questo tema, FILAB ha inoltre sviluppato servizi di deformulazione adatti ai solidi (polveri, leghe metalliche, ceramiche…), e più in particolare al mondo dei polimeri che presentano un’ampia varietà di formulazioni.
