LE MATERIE PLASTICHE Struttura e proprietà chimiche e meccaniche delle materie plastiche Materie Plastiche Pagina 1 di 8
I materiali plastici sono costituiti da POLIMERI Un polimero (dal greco molte parti) è una MACROMOLECOLA, ovvero una molecola molto grande (dall'elevato PESO MOLECOLARE), costituita da un gran numero di piccole unità fondamentali corrispondenti alle piccole molecole di partenza (i MONOMERI); uguali (NEI POLIMERI) o diverse (NEI COPOLIMERI) unite a catena mediante la ripetizione dello stesso tipo di legame: una costruzione in mattoni in cui il legame è realizzato dal cemento Muro di mattoni =Polimero in massa Materie Plastiche Pagina 2 di 8
Materiali Termoplastici: sono costituiti da un gruppo di materie plastiche che acquistano malleabilità, cioè rammolliscono, quando si riscaldano. In questa fase possono essere modellate o formate in oggetti finiti che per raffreddamento conservano la forma e tornano ad essere rigide. Questo processo, teoricamente, può essere ripetuto più volte in base alle qualità delle diverse materie plastiche. Materiali Termoindurenti: sono un gruppo di materie plastiche che quando vengono riscaldate, dopo una fase iniziale di rammollimento, induriscono per effetto di un processo chimico che porta alla reticolazione tridimensionale. Nella fase di rammollimento per effetto combinato di calore e pressione risultano formabili ma se questi materiali vengono riscaldati di nuovo 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 termoplastiche che termoindurenti). Materie Plastiche Pagina 3 di 8
DIFFERENZA TRA TERMOPLASTICI ED ELASTOMERI Perché chiamiamo un materiale 'termoplastico' e non 'elastomero (o gomma)? La risposta sta nella elasticità : -un elastomero si allunga ma poi ritorna alla sua dimensione iniziale - I termoplastici tendono a deformarsi permanentemente o semplicemente a rompersi quando sottoposti ad eccessivo allungamento. Possiamo dire che "i termoplastici resistono alla deformazione meglio degli elastomeri". Questo è un bene, quando non vogliamo che il nostro materiale si allunghi o si deformi. In effetti ci vuole più energia per allungare un termoplastico e questo comporta che lo si consideri più resistente alla deformazione. Ma allo stesso tempo, se lo tiri a sufficienza, non solo lo allunghi, ma resterà nella forma che gli hai dato, anche quando smetti di stirarlo. Gli elastomeri invece ritornano alla loro forma originale. Materie Plastiche Pagina 4 di 8
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Termoplastici sia rigidi che flessibili Naturalmente tutti noi abbiamo visto materiali (termo)plastici rigidi e qualcuno flessibile. I pulsanti di plastica sulla tua tastiera sono duri, mentre la plastica attorno ai cavi del tuo stesso computer è morbida. Per ogni tipo di plastica si ha una certa temperatura, chiamata temperatura di transizione vetrosa Tg, oltre la quale sono flessibili e plasmabili mentre al di sotto sono rigide e fragili E possibile modificare la Tg di un polimero per rendere una plastica più flessibile con alcuni additivi detti plastificanti. Alcuni polimeri usati come Termoplastici sono: polietilene, polipropilene, polistirene, poliesteri, policarbonato, PVC. Materie Plastiche Pagina 6 di 8
GLI ELASTOMERI La gomma, a seconda della sua origine, può essere naturale o sintetica. Tanto tempo fa l'unica gomma a disposizione era il lattice naturale (il poliisoprene) che, preso direttamente dall'albero, il lattice di gomma naturale non è molto utile: si scioglie e diventa appiccicaticcio quando viene scaldato e diventa rigido e fragile quando viene raffreddato. Nel 1839, ancora prima che esistessero automobili che avessero bisogno di pneumatici, Charles Goodyear, un pensatore e inventore, cercava di rendere più utile la gomma. Mentre bighellonava nella sua cucina con in mano una pentola piena di lattice di gomma, accidentalmente versò un pò di zolfo in quella sostanza appiccicosa. Quando diede un'occhiata a quella miscela, vide che non si scioglieva, non si appiccicava quando veniva riscaldata e non diventava fragile quando la lasciava all'aperto tutta la notte durante il freddo inverno nel Massachusetts. Chiamò la nuova gomma, gomma vulcanizzata. Materie Plastiche Pagina 7 di 8
Mediante il processo di vulcanizzazione, che consiste nel cuocere la gomma miscelata con zolfo, la gomma acquisisce stabilità, migliora la resistenza all abrasione, l elasticità e la resistenza agli agenti chimici. GOMMA SINTETICA La gomma sintetica è prodotta mediante polimerizzazione di idrocarburi, e venne realizzata per la prima volta dagli Stati Uniti nella seconda guerra mondiale. LAVORAZIONE DELLA GOMMA Mediante macchine dette mesticatrici, i pani di gomma essiccata vengono sminuzzati trasformando la gomma secca in un composto morbido e viscoso; quindi viene trasferita nelle mescolatrici, dove vengono aggiunti altri elementi per migliorare le caratteristiche e fornire un colore alla gomma. La modellazione della gomma può essere effettuata per: 1) calandratura 2) estrusione ) vulcanizzazione. Materie Plastiche Pagina 8 di 8