Le Materie Plastiche PDF

T E C N O L O G I A Prof. Carlo Carrisi Le materie plastiche sono prodotti artificiali o sintetici formati da molecole molto grandi, che in determinate condizioni di temperatura subiscono variazioni permanenti. Le materie prime per fare le plastiche derivano dal petrolio. STORI...

T E C N O L O G I A Prof. Carlo Carrisi Le materie plastiche sono prodotti artificiali o sintetici formati da molecole molto grandi, che in determinate condizioni di temperatura subiscono variazioni permanenti. Le materie prime per fare le plastiche derivano dal petrolio. STORIA La scoperta e l’utilizza delle materie plastiche è piuttosto recente: esse LE TAPPE FONDAMENTALI PER LA nascono sul finire dell’Ottocento con lo SCOPERTA DELLE MATERIE PLASTICHE scopo di sostituire alcuni materiali naturali pregiati quali: l’ambra, l’avorio,la 1869 W.Hyatt inventa la celluloide tartaruga. 1909 Baekeland crea la bachelite Il primo materiale plastico che apparve Anni venti nasce la formica sul mercato fu la celluloide a cui Anni trenta si produce il polistirolo seguirono la bachelite e la formica. La 1935/1938 si producono il polietilene ed il continua ricerca porta negli anni trenta nailon alla produzione di nuovi materiali 1948 si produce il plexiglass derivati dal petrolio come il polistirolo o 1950/1960 si producono i policarbonati, il il nylon. polietilene ed il polipropilene  CARATTERISTICHE E PROPRIETA’ Conoscere le proprietà dei vari tipi di materie plastiche è importante perché ne consente Isolante elettrico (ottimo) l’uso più appropriato ed efficiente. Comportamento al calore FISICHE Resine termoplastiche: si possono Fondere e modellare più volte. CARATTERISTICHE Resine termoindurenti: solo una volta. la plastica deriva da risorse naturali quali cellulosa carbone, gas e petrolio. Durezza (discreta) PROPRIETA’ MECCANICHE Tali risorse vengono inizialmente Resistenza meccanica (buona) trasformate in RESINE, queste possono Resilienza resistere agli urti senza essere: spezzarsi Artificiali, se si ricavano da Resistenza agli urti (buona) cellulosa,avena,oli di semi Elasticità (buona) Sintetiche, se si ottengono del gas o del petrolio TECNOLOGICHE Plasticità (ottima) capacità di essere deformata resine Duttilità (ottima) capacità di lasciarsi ridurre in fili artificiali sintetiche Malleabilità (ottima) capacità di lasciarsi ridurre in lamine sottili  CLASSIFICAZIONE E PRODUZIONEDELLE RESINE SINTETICHE CICLO PRODUTTIVO il ciclo produttivo delle materie plastiche CLASSIFICAZIONE può essere schematizzato in cinque fasi: Le materie plastiche vengono 1) Monomerizzazione Suddivise in due grandi gruppi: 2) Polimerizzazione 3) Mescolamento Termoplastiche Termoindurenti 4) Polverizzazione 5) Modellatura La modellatura può avvenire per: Il materiale Il materiale (estrusione,stampaggio,calandratura, termoplastico si termoindurente Spalmatura) rammollisce può essere sempre al calore formato una SOSTANZE AGGIUNTIVE e può essere sola volta, poi le sostanze aggiuntive sono: (cariche, formato di resta duro per plastificanti,coloranti, stabilizzanti) nuovo. sempre  Tipi di polimeri e loro usi I Polimeri sono grandi molecole, ottenute per sintesi chimica dal petrolio e sono alla base di tutte le materie plastiche. Possono essere termoplastici o termoindurenti. a. Polimeri Termoplastici b. Polimeri Termoindurenti - Struttura molecolare lineare - Una volta scaldati e - All’azione del calore formati non possono fondono assumendo le forme tornare a fondersi dello stampo. - Questo processo si può ripetere 1. Resine fenoliche (bakelite) più volte (riciclaggio) 2. Resine epossidiche (adesivi, isolanti) 3. Poliestere (recipienti – poliuretano) PET - Polietilene tereftalato 4. Resine di melamina (giocattoli) (bottiglie acqua minerale) 5. Resine di urea-formaldeide (maniglie, appendini) HDPE - Polietilene ad alta densità 6. Elastomeri (gomma, elastici, tubi) V - Vinile LDPE - Polietilene a bassa densità PP – Polipropilene (articoli casalinghi) PS – Polistirene (imballaggi - polistirolo) ALTRI - es. PVC Cloruro di polivinile (edilizia)  Lavorazione delle materie plastiche 1. ESTRUSIONE Processo continuo che permette di formare tubi, barre, lastre, profilati e film, una grande vite “senza fine” convoglia la resina riscaldata attraverso una matrice, che contiene la sezione dell’impronta usata per stabilire la forma da realizzare. Il materiale una volta raffreddato, viene tagliato nei vari formati. Con questa tecnica si realizzano tubi e profilati. 2. SOFFIAGGIO Questo metodo è utilizzato per la produzione di oggetti cavi: il materiale riscaldato viene immesso nello stampo e sottoposto a un getto d’aria compressa, che lo fa aderire alle pareti dello stesso. Con questa tecnica si producono bottiglie, taniche. 3. STAMPAGGIO Lo stampo è uno strumento che permette di riprodurre la sua forma in diversi oggetti, tutti uguali tra loro. Il processo di stampaggio delle materie plastiche avviene per: Formatura a mano Stampaggio a caldo a compressione (termoformatura): 6/11 Stampaggio per iniezione  I NUOVI MATERIALI - Negli ultimi decenni sperimentazione e commercializzazione di nuove tipologie di materiali che, rispetto a quelli tradizionali, mostrano proprietà superiori. - Ad esempio i materiali compositi, che derivano dalla combinazione di almeno due componenti chimicamente diversi, la cui coesistenza genera proprietà e caratteristiche non riscontrabili nei singoli componenti. - Più recenti ancora sono i cosiddetti nanomateriali, generati dalla manipolazione della materia fino ad un livello estremamente fine (con tolleranze inferiori al decimilionesimo di metro) - materiali, prodotti, dispositivi caratterizzati da proprietà nuove e inusuali, ancora tutte da scoprire.  I materiali compositi 1. Fibre di carbonio ottima resistenza meccanica bassa tenacità alto modulo elastico bassa densità (1.7-2.1 g/cm3) alto costo 2. Fibre aramidiche (Kevlar - Nomex) ottima resistenza meccanica alta tenacità modulo elastico medio bassa densità (