Le materie plastiche

Le materie plastiche sono costituite dai polimeri sintetici, ai quali sono aggiunti di vari additivi che ne migliorano le caratteristiche e ne abbassano il costo.

Materie plastiche

Le materie plastiche, dette sintetiche per distinguerle da quelle naturali come l'avorio e la tartaruga, sono materiali artificiali, ricavati cioè con artifizi consistenti nel trasformare dei prodotti reperibili in natura in prodotti non reperibili.

Le materie plastiche derivano dalla lavorazione dei prodotti petroliferi e talvolta del legno. Il processo di produzione delle materie plastiche è molto complesso ed è svolto ne|l'industria chimica. Le principali caratteristiche delle materie plastiche sono:

  1. Bassa massa volumica (0,9-1,8 kg/dm3)
  2. buona resistenza agli urti.
  3. Facilità di lavorazione per stampaggio, estrusione, fusione, laminazione.
  4. Resistenza alla corrosione e agli agenti chimici.
  5. Basso costo rispetto agli altri materiali sia della materia prima che della lavorazione.
  6. Elevata resistenza elettrica.
  7. Scarsa resistenza al calore.
  8. Potere isolante termico e acustico.

Esse sono però per la maggior parte infiammabili ed alcune liberano gas tossici, hanno una temperatura di utilizzo piuttosto bassa, sono poco rigide, non sono biodegradabili. Inoltre tendono a deteriorarsi per scissione (dei legami intramolecolari, cioè depolimerizzano, dovuta alle radiazioni UV e visibili).

Classificazione delle materie plastiche

Le materie plastiche si dividono in due grandi categorie, a seconda del modo di comportarsi rispetto al calore:

  1. Termoindurenti.
  2. termoplastiche.

Le termoindurenti sotto l'effetto del riscaldamento (intorno ai 100°), raggiungono lo stato plastico e sono pronte a prendere forma. Una volta raftreddate induriscono e non è più possibile riportarle allo stato plastico una seconda volta, perché carbonizzano.

Le resine termoindurenti sono allo stato liquido, a temperatura ambiente. Ciò consente una conveniente impregnazione di fibre di rinforzo come fibra di vetro , fibra di carbonio o Kevlar.

Una resina termoindurente, una volta catalizzata, non può essere invertita o riformata. Significa che, una volta formato un composito termoindurente, non può essere rimodellato, per questo motivo, il riciclo di materiali compositi termoindurenti è estremamente difficile. La resina termoindurente non è riciclabile, tuttavia, ci sono alcune nuove aziende che hanno rimosso con successo la resina attraverso la pirolizzazione e sono in grado di recuperare la fibra rinforzante.

Oltre alla facilità di produzione, le resine termoindurenti possono presentare proprietà eccellenti con un basso costo della materia prima. Le proprietà delle resine termoindurenti includono:

  1. Ottima resistenza a solventi e corrosivi.
  2. Resistenza al calore e alle alte temperature.
  3. Resistenza alla fatica.
  4. Elasticità su misura.
  5. Ottima adesione.
  6. Finitura eccellente (lucidatura, verniciatura, ecc.).

Le termoplastiche una volta raffreddate ed indurite, possono tornare fluide per un numero illimitato di volte mediante riscaldamento purché non si superi la temperatura di decomposizione del prodotto.

Ci sono due principali vantaggi dei materiali compositi termoplastici. Il primo è che molte resine termoplastiche hanno una maggiore resistenza all'impatto rispetto ai materiali termoindurenti. In alcuni casi, la differenza è pari a 10 volte la resistenza all'urto.

L'altro grande vantaggio dei materiali compositi termoplastici è la possibilità di rimodellarli riscaldandoli. I materiali termoplastici grezzi, a temperatura ambiente, sono allo stato solido. Quando sono soggetti a calore e a pressione si verifica un cambiamento di stato diventando liquidi per poi tornare allo stato solido raffreddandosi.

Il procedimento di lavorazione delle sostanze composite termoplastiche è più complesso e molto diverso dalla tradizionale produzione di composito termoindurente. Devono essere utilizzati attrezzi speciali, tecnica e attrezzature, molti dei quali sono costosi. Questo è il principale svantaggio dei materiali termoplastici.

Molti prodotti termoplastici utilizzano fibre corte discontinue come rinforzo. Più comunemente fibra di vetro, ma anche fibra di carbonio. Ciò aumenta le proprietà meccaniche, tuttavia la resistenza non è paragonabile ai materiali compositi rinforzati con fibre continue.

In generale, i compositi FRP si riferiscono all'uso di fibre di rinforzo di lunghezza pari o superiore a 12mm. Recentemente, le resine termoplastiche sono state utilizzate con fibre continue che ottenendo prodotti compositi strutturali.

Le resine termoplastiche comunemente usate, sono:

  1. polietilene tereftalato o polietilentereftalato (PET) - Bottiglie di acqua e soda
  2. Polipropilene (PP) - Contenitori per imballaggio
  3. Policarbonato (PC) - Lenti in vetro di sicurezza
  4. PolibutilenteraftalatoPBT - Giocattoli per bambini.
  5. Cloruro di polivinile (PVC)
  6. Polietilene - Borse della spesa.
  7. PoliEtereImmidePEI - Braccioli per aeroplani.
  8. Nylon - Calzature.

Resine termoindurenti

Resine fenoliche (bakelite)

La bakelite appartiene al gruppo delle resine fenoliche, che si ottengono mediante la condensazione del fenolo con la formaldeide. Al di sopra di una certa temperatura carbonizza come tutte le altre resine termoindurenti. Per aumentare la resistenza a trazione, la bakelite può essere impastata con altri materiali, quali: lino, cellulosa, cotone, amianto.
Vengono utilizzate per:

  • Interruttori, prese di corrente, telai per radio, televisori, supporti per lampade ecc.
  • Ruote dentate silenziose, contagiri, contachilometri, cuscinetti.
  • Impasti per mole diamantate e per mole ad elevato numero di giri.
  • Strutture, sportelli, ali, eliche per piccoli aerei.

Resine ureiche

Le resine ureiche sono ricavate tramite la condensazione dell'urea con la formaldeide, Sono infiammabili, resistenti al calore, ai solventi, all'umidità ed hanno discrete proprietà meccaniche.
vengono utilizzate per:

  • Interruttori, prese, spine.
  • Piatti, bicchieri, bottoni.
  • Collanti per compensati.
  • Agglomeranti per terre da fonderia.

Resine melamminiche (formica)

Simili alle resine ureiche, si ricavano condensando melanina con formaldeide. Sono resistenti all'abrasione e alla luce, al calore, all'acqua, sono colorabili, infrangibili e resistenti alle correnti parassìte.
Vengono utilizzate per:

  • Laminati plastici per mobili da cucina (Formica).
  • Calotte di spinterogeni, basette per interruttori.

Resine poliestere (vetroresina)

Le resine poliestere sono a base di polistirolo e presentano una buona resistenza agli agenti chimici come acidi, oli minerali. Sono impermeabili, facilmente stampabili. Le resine poliestere si usano rinforzate con fibre di vetro; in questo modo si ottengono i cosiddetti plastici rinforzati (Vetroresina).
Vengono utilizzate per:

  • Elementi di carrozzeria per auto.
  • Tetti per capannoni industriali.
  • Strutture per aerei da turismo.
  • Scafi per barche e per roulotte.

Resine epossidìche

Le resine epossidìche hanno eccezionali capacità di resistenza alla corrente, al calore, all'invecchiamento e agli agenti chimici.
Vengono utilizzate per:

  • Adesivi metallici.
  • Rivestimento di avvolgenti elettrici.
  • Isolatori, trasformatori.
  • Stampi per imbutitura delle lamiere.
  • Modelli e anime per fonderia.

Resine poliuretaniche

Le resine poliuretaniche hanno una resistenza meccanica elevata e buona resistenza elettrica, termica ed acustica.
Vengono utilizzate per:

  • Ruote dentate.
  • Cuscinetti.
  • Isolanti termici ed elettrici.

Resine termoplastiche

Polivinilcloruro (P-VC) (VlPLA)

È una resina ottenuta per sintesi o unione dell'acetilene con acido cloridrico. È un ottimo isolante sia termico che elettrico con elevata resistenza alla corrosione. È stampabile a caldo (T circa 140 °C)
Viene utilizzato per:

  • Tubi, lastre, profilati per estrusione (vipla).
  • Rivestimenti per condutture, serbatoi.
  • Recipienti per acidi e per cavi.
  • Fibre tessili in sostituzione di quelle naturali (Movi).
  • Abbigliamento, in sostituzione della pelle vera (Vinilpelle).
  • Dischi microsolco flessibili.

Acetato di 'cellulosa (Celluloide)

Appartiene alle resine cellulosiche derivate dalla cellulosa. È infiammabile, resistente agli urti, e ai grassi, agli oli minerali e alle benzine. È solubile in acetone e cloroformio. Dall'acetato di cellulosa si ricava il rayon, nota fibra tessile.
Viene utilazzata per:

  • Pellicole cinematografiche.
  • Fibre tessili.
  • Manici per utensileria.

Polistirolo

ll polistirolo si ottiene facendo reagire il benzolo con l'etilene ricavato da prodotti petroliferi. Può essere di tipo normale o espanso, le sue caratteristiche sono: bassa massa volumica, resistenza a umidità e agenti chimici, ottimo isolamento elettrico (acustico e termico se espanso). È però attaccabile dai solventi, come benzolo e acetone, ed è infiammabile.

Ha trovato una gamma vastissima di applicazioni per il basso costo e la facilità di stampaggio. Fra le tante, si possono citare: contenitori, scatolame, tapparelle, giocattoli, elettrodomestici, oggetti d'arredamento ecc.

Polistirolo

È costituito da silicio e da prodotti come etilene, propilene, butadiene, ricavati dal petrolio. Presenta caratteristiche simili alle gomme naturali: elasticità, resistenza a fatica, a trazione e a flessione.

Viene utilizzato nella fabbricazione dei pneumatici.amento ecc.

Polietilene

ll polietilene o politene è una resina che si ottiene comprimendo a 1000 atmosfere in presenza di ossigeno l'etilene ricavato dal petrolio. È un materiale resistente all`urto, resistente agli agenti chimici, con elevata resistenza elettrica, buona flessibilità, buona resistenza a trazione.
Viene utilizzato per:

  • Fusti e recipienti ne|l'industria chimica.
  • Coperture impermeabili per terrazzi.
  • Fogli trasparenti per conservare gli alimenti.
  • Imbuti, bicchieri, tubi per l'acqua.
  • Isolanti e rivestimenti per cavi.

Plexiglas (Perspex)

Il suo termine scientifico è polimetacrilato'di metile, si ottiene dall'acetilene. Le caratteristiche sono: trasparenza notevole, buona lavorabilità, infrangibilità, allo stampo, buona resistenza a trazione, ma poca durezza.
Viene utilizzato per:

  • Finestrini di qualsiasi curvatura per auto e aerei.
  • In sostituzione del vetro per orologi.
  • Lenti o oggetti di uso domestico.

Polipropilene (Moplen)

È derivato dal propilene, prodotto gassoso che si sviluppa durante la distillazione del petrolio. Le sue caratteristiche sono:

  • Estrema leggerezza, resistenza alla trazione, resistenza alla fatica, elasticità e resistenza alle temperature fino a 175 °C.
  • Buone proprietà elettriche, resistenza agli acidi e ai solventi, ottima lavorabilità; può essere stampato, incollato, verniciato, cromato ecc.
  • Se filato sostituisce la lana e assume il nome commerciale di Meraklon.

Viene utilizzato per:

  • Recipienti e suppellettili.
  • Tubazioni, valvolame, pompe.
  • Elementi per elettrodomestici.
  • Rivestimenti per serbatoi.
  • Isolanti, rivestimenti per cavi elettrici.
  • Ruote dentate silenziose.
  • Fibre tessili (Meraklon).

Resine poliammidiche (Nylon)

Vengono ottenute condensando acidi organici bicarbossilici con diammine e sono note per le importanti fibre tessili che se ne ricavano (Nylon, Perlan,Dacron, Meraklon). Possiedono elevate caratteristiche meccaniche, termiche e chimiche.
Vengono utilizzate per:

  • Ruote dentate silenziose.
  • Gabbie di cuscinetti a sfere.
  • Alberi, giunti, cuscinetti.
  • Rivestimenti di conduttori elettrici.
  • Cavi, funi, fili.
  • Viti, rondelle, isolanti.
  • Fibre tessili.
logo Ramb10