Materie plastiche

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Sacchetti di plastica.

Sono dette materie plastiche quei materiali artificiali con struttura macromolecolare che in determinate condizioni di temperatura e pressione subiscono variazioni permanenti di forma. Si dividono in termoplastici, termoindurenti ed elastomeri. Le gomme, pur avendo chimicamente e tecnologicamente molti aspetti in comune con le materie plastiche, non sono normalmente considerate tali.

Termoplastiche: sono dette termoplastiche quelle materie plastiche che acquistano malleabilità, cioè rammolliscono, sotto l'azione del calore.

In questa fase possono essere modellate o formate in oggetti finiti e quindi per raffreddamento tornano ad essere rigide. Questo processo, teoricamente, può essere ripetuto più volte in base alle qualità delle diverse materie plastiche.

Termoindurenti: sono un gruppo di materie plastiche che, dopo una fase iniziale di rammollimento dovute al riscaldamento, induriscono per effetto di reticolazione tridimensionale; nella fase di rammollimento per effetto combinato di calore e pressione risultano formabili.

Se questi materiali vengono riscaldati dopo l'indurimento non ritornano più a rammollire, ma si decompongono carbonizzandosi.

Elastomeri: la loro caratteristica principale è una grande deformabilità ed elasticità; possono essere sia termoplastici che termoindurenti.

Chimicamente, le materie plastiche sono generalmente il risultato della polimerizzazione di una quantità di molecole base (monomeri) per formare catene anche molto lunghe. Si parla di omopolimeri se il monomero è unico, copolimeri se il polimero è ottenuto da due o più monomeri diversi, e di leghe polimeriche se il materiale è il risultato della miscelazione di due monomeri che polimerizzano senza combinarsi chimicamente.

A tale base polimerica vengono poi aggiunte svariate sostanze (dette "cariche") in funzione dell'applicazione cui la materia plastica è destinata. Tali sostanze possono essere plastificanti, coloranti, antiossidanti, lubrificanti ed altri componenti speciali atti a conferire alla materia plastica finita le desiderate proprietà di lavorabilità, aspetto e resistenza.

Indice

1 Caratteristiche
- 1.1 Lavorazioni delle materie plastiche
2 Polimeri termoplastici
3 Polimeri termoindurenti
- 3.1 Resine termoindurenti
4 Classificazione della plastica
5 Voci correlate
6 Collegamenti esterni

[modifica] Caratteristiche

Le caratteristiche vantaggiose delle materie plastiche rispetto ai materiali metallici e non metallici sono la grande facilità di lavorazione, l'economicità, la colorabilità, l'isolamento acustico, termico, elettrico, meccanico (vibrazioni), la resistenza alla corrosione e l'inerzia chimica, nonché l'idrorepellenza e l'inattaccabilità da parte di muffe, funghi e batteri.

Lo smaltimento dei rifiuti plastici, quasi tutti non biodegradabili, avviene di solito per riciclaggio o per stoccaggio in discariche: bruciando materiali plastici negli inceneritori infatti si generano diossine (solo per quanto riguarda i polimeri che contengono atomi di cloro nella loro molecola, come ad esempio il PVC), una famiglia di composti tossici. Queste difficoltà hanno incentivato negli ultimi anni la diffusione della bioplastica, in cui una piccola percentuale di resina è sostituita da farine vegetali quale quella di mais.

[modifica] Lavorazioni delle materie plastiche

Molte materie plastiche (nylon, teflon, plexiglass ecc.) si prestano bene a processi di produzione industriale con macchine utensili in modo del tutto analogo ai materiali metallici; per questo vengono spesso prodotte in semilavorati (barre, profilati, lastre eccetera) da cui i prodotti finiti (ad esempio boccole, rulli, anelli, perni, ruote) vengono ricavati con lavorazioni meccaniche.

La lavorazione più usata per produrre in serie oggetti in plastica è lo stampaggio ad iniezione. Si fa con speciali presse, le presse per iniezione termoplastica che fondono i granuli di materia plastica e la iniettano ad alta velocità e pressione negli stampi.

Un altro processo che ha una buona applicazione nella produzione di prodotti in plastica è la termoformatura, dove si parte da granuli di polistirolo o polipropilene. Si tratta dell'estrusione di film o di lastre che vengono fatte passare, a temperatura adeguata, in uno stampo nel quale l'oggetto voluto viene forgiato con la pressione dell'aria compressa o dell'aria atmosferica, con attrezzature di produzione molto economiche.

Un metodo diffuso per ottenere pellicole di polietilene è l’estrusione in bolla. Consiste nel far passare il polimero scaldato dall’estrusore attraverso una filiera circolare posta in posizione orizzontale. Il film ottenuto è raffreddato e fatto passare attraverso una calandra di traino che chiude il sistema. È anche inserita dell’aria per aumentare il volume del sistema, gonfiando ciò che assomiglia molto ad un pallone. In questo modo si produce il film termoretraibile usato per produrre imballaggi.

La pultrusione è un processo continuo che permette di produrre profilati plastici rinforzati da fibre, come ad esempio la fibra di carbonio e la fibra di vetro.

[modifica] Polimeri termoplastici

Possono esseri fusi e rimodellati più volte.

[modifica] Polietilene

HDPE (Polietilene ad alta densità): È resistente agli urti.
- Usi: Cosmetici, contenitori per detersivi, tubi per l'acqua e tubi per gas.
LDPE (Polietilene a bassa densità): È la plastica più leggera. È sensibile al calore ma resiste agli agenti chimici. Ha un buon isolamento elettrico.
- Usi: Sacchetti, imballaggi, pellicole per alimenti

[modifica] Polistirene

PS (Polistirene o, meno comunemente, polistirolo): Duro e rigido.
- Usi: Scotch per le auto, giocattoli, oggetti d'arredamento.
Polistirene espanso: Resina polistirenica a forma schiumosa; ha bassissimo peso specifico e conducibilità termica; buona elasticità.
- Usi: Imballaggi, isolamento termico ed elettrico dei muri

[modifica] Altri polimeri termoplastici

PET (Polietilene Tereftalato): Consente di ottenere fogli sottili e leggeri. Resistente al calore fino a 250°C ed impermeabile ai gas.
- Usi: Contenitori per liquidi, vaschette per frigo e forno.
PVC (Polivinilcloruro o cloruro di polivinile): È la plastica più utilizzata. Ha buone proprietà meccaniche.
- Usi: Finestre, serramenti esterni, giocattoli, bottiglie, contenitori, grondaie.
PP (Polipropilene):È resistente al calore ed agli agenti chimici. Ha un buon isolamento elettrico.
- Usi: Nel settore casalingo, parti di elettrodomestici, imballaggi.
PA - Poliammide (Nylon): Una fra le prime plastiche scoperte. Resistente all'usura e non infiammabile.
- Usi: Ingranaggi, apparecchi radiotelevisivi, abbigliamento.
Resine acriliche: Simili al vetro perché sono trasparenti.
- Usi: Fusori delle lampade, coperture trasparenti, oggetti d'arredamento.
Celluloide: La prima plastica in assoluto ad essere scoperta. Simile alla madreperla
- Usi: Pettini, tasti, oggetti che imitano l'avorio.

[modifica] Polimeri termoindurenti

Possono essere formati una sola volta, perché, se sottoposti al calore una seconda volta, carbonizzano.

[modifica] Resine termoindurenti

Resine fenoliche: Le caratteristiche dipendono dai materiali con cui sono mescolate.
- Usi: Settore casalingo, mobili per televisori.
Resine ureiche: Dure e colorate. Hanno buone proprietà meccaniche e sono facilmente lavorabili.
- Usi: Spine, prese, elettrodomestici, interruttori.
Resine melamminiche: Buona resistenza alle alte temperature e all'umidità.
- Usi: Laminati, settore casalingo, arredamenti, vernici.
Resine epossidiche: Eccellente adesività, resistenza al calore e chimica. Inoltre possiedono buone proprietà meccaniche e sono ottimi isolanti elettrici.
- Usi: Vernici, rivestimenti, adesivi e materiali compositi.
Resine poliesteri insature: Sono leggere, facilmente lavorabili e resistenti agli agenti atmosferici.
- Usi: Piscine, coperture per tetti.

[modifica] Classificazione della plastica

Le plastiche si classificano con un sistema americano detto SPI, che consiste in un triangolo con un numero dentro. Ogni numero corrisponde a un tipo di plastica.