Polimeri termoindurenti

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I polimeri termoindurenti sono particolari polimeri che una volta prodotti non possono essere fusi senza andare incontro a degradazione chimica ("carbonizzazione").[1]

Sono polimeri reticolati, ma presentano un grado di reticolazione molto più elevato degli elastomeri, per cui le reticolazioni ostacolano la mobilità delle macromolecole, dando luogo ad un comportamento fragile. Vengono indicati con il nome di termoplastici quei polimeri che presentano al riscaldamento forti decrementi di viscosità, e conservano la proprietà di scorrere a temperature elevate per un tempo relativamente lungo. Cessata l’azione del calore, per raffreddamento al di sotto del punto di rammollimento, riacquistano lo stato rigido e conservano la forma impartita: la trasformazione è reversibile anche se c’è sempre una certa degradazione che limita il numero di cicli possibili. È interessante studiare una tipica curva sforzo- deformazione ( stress-strain) per questo tipo di materiali per capire come essi si deformino a seguito dell’applicazione di una forza dall’esterno. Tale comportamento dipende dal modo in cui le catene polimeriche si muovono l’una rispetto all’altra in condizioni di sforzo.

Si nota nel primo tratto della curva un andamento lineare che denota un comportamento elastico. Non appena la forza applicata sia annulla, le catene ritornano alla loro posizione originaria (punto A)

Nel secondo tratto della curva è presente un comportamento elastico non lineare. L’applicazione di uno sforzo maggiore può portare alla deformazione di interi segmenti di catena. Quando lo sforzo finisce essi ritornano nella loro posizione originaria, ma in tempi lunghi ( da alcune ore a diversi mesi) (punto B)

Nel terzo tratto quando la forza applicata supera un certo valore (yield strength) tipico di ogni polimero, viene indotta nel materiale una deformazione plastica permanente ( punto C). La curva presenta, oltre tale punto un minimo e poi risale gradualmente.

Nella lavorazione dei polimeri termoplastici è opportuno operare a basse viscosità e ad alte temperature, compatibilmente con la stabilità termica del materiale. Particolare attenzione va osservata nel caso di polimeri parzialmente cristallini con i quali, in caso di raffreddamento della massa al di sotto del punto di fusione delle zone cristalline, si possono verificare condizioni metastabili con conseguenti fenomeni di postcristallizzazione. Tra i polimeri termoplastici più noti ricordiamo il polietilene (PE), il polietilentereftalato (PET), il polipropilene (PP).

Produzione[modifica | modifica wikitesto]

I termoindurenti si ottengono a partire da monomeri polifunzionali che reagiscono con molecole che hanno l'azione di promuovere i legami covalenti, si tratta di agenti di reticolazione, entrambi danno luogo ad una reazione di condensazione. I polimeri termoindurenti vengono prodotti in due fasi: in una prima fase vengono prodotte le catene polimeriche, mentre nella fase successiva (che è rappresentata da un riscaldamento o da una reazione chimica catalizzata) le catene polimeriche vengono fatte reticolare.[2] Lo stampaggio avviene durante la seconda fase di lavorazione.

Lavorazione[modifica | modifica wikitesto]

Le tecniche che possono essere utilizzate per lo stampaggio di questi polimeri sono:[2]

  • Stampaggio a compressione: effettuato sottoponendo il polimero ancora non reticolato a compressione e riscaldamento
  • Stampaggio con trasporto a pistone
  • Stampaggio ad iniezione: a differenza del processo di stampaggio ad iniezione dei polimeri termoplastici, lo stampaggio ad iniezione per i materiali termoindurenti avviene tramite riscaldamento.

Esempi[modifica | modifica wikitesto]

Di seguito vengono elencati alcuni polimeri termoindurenti:

Note[modifica | modifica wikitesto]

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]