NFS-FKM: Sviluppo industriale e sfide

Gli NFS-FKM sono fluoroelastomeri prodotti con tensioattivi non fluorurati al posto dei tradizionali tensioattivi fluorurati come agenti polimerizzanti, e rappresentano una delle principali direzioni di aggiornamento per l'industria dei fluoroelastomeri, in un contesto di normative globali sempre più stringenti in materia di PFAS. I tensioattivi fluorurati utilizzati per la polimerizzazione degli FKM sono per lo più sostanze PFAS a catena corta, e i potenziali rischi ambientali derivanti dalla produzione, dall'applicazione, dalle emissioni e dai residui di questi polimeri stanno attirando sempre maggiore attenzione nella filiera industriale globale degli FKM. Con il continuo inasprimento delle normative e dell'ambito di applicazione in materia di PFAS, alcuni produttori di FKM, utilizzatori a valle e settori applicativi come quello automobilistico, dei semiconduttori, delle energie rinnovabili e delle guarnizioni industriali di alta gamma, stanno accelerando la transizione verso gli NFS-FKM per ridurre le emissioni di PFAS a catena corta, contenere i residui e garantire una maggiore conformità.

Le sfide tecniche con NFS-FKM risiedono principalmente nella ricostruzione del sistema di polimerizzazione, nella produzione di massa stabile e nell'equilibrio complessivo delle prestazioni del polimero. La polimerizzazione in emulsione FKM tradizionale si basa sull'eccellente compatibilità tra tensioattivi fluorurati e monomeri fluorurati, che può stabilizzare il sistema di polimerizzazione, garantire una velocità di reazione stabile, una distribuzione uniforme del peso molecolare del polimero, un basso contenuto di impurità nel gel, con un'ampia finestra di controllo del processo e un'elevata stabilità della produzione di massa. Dopo la sostituzione con NFS come coadiuvante di polimerizzazione, l'affinità interfacciale tra i coadiuvanti e i monomeri fluorurati si riduce notevolmente e la stabilità della dispersione dell'emulsione si indebolisce significativamente, il che è soggetto a problemi come la coalescenza dei monomeri e la fluttuazione del tasso di conversione della polimerizzazione. Ciò porta direttamente a una distribuzione del peso molecolare del polimero più ampia e a un aumento del contenuto di gel, con conseguente rischio di compromettere le proprietà reologiche e meccaniche come la deformazione permanente e la resistenza al rigonfiamento, rispetto al tipico FKM a base di tensioattivi fluorurati.

Grazie al continuo perfezionamento e alla maturazione della tecnologia di produzione NFS-FKM, alcuni tipi di NFS-FKM hanno raggiunto proprietà reologiche, meccaniche, termiche e di resistenza ai fluidi simili o equivalenti a quelle dei prodotti convenzionali a base di FS. Inoltre, eliminando i tradizionali tensioattivi fluorurati, la tecnologia NFS-FKM riduce significativamente i rischi di residui ed emissioni di tensioattivi fluorurati nell'intera filiera dell'industria dei fluoroelastomeri, a partire dalla produzione del polimero. Poiché l'industria dei fluoroelastomeri risponde attivamente alla tendenza normativa globale di restrizione dei rischi legati ai PFAS e si impegna per una produzione ecocompatibile e uno sviluppo sostenibile, gli NFS-FKM offrono opzioni più diversificate ed ecocompatibili per il settore.