Le prime materie plastiche della storia erano ricavate da prodotti vegetali (caucciù), animali (corno) o fossili (ambra). 1839 l’americano Goodyear scoprì il metodo per migliorare le proprietà meccaniche del caucciù (vulcanizzazione). Nel 1907, il belga Baekeland fabbricò la bakelite, prima resina sintetica ottenuta in laboratorio. Dalla raffinazione del petrolio si ottennero poi le materie plastiche Sintetiche.
Caratteristiche e proprietà DEFINIZIONE Con il termine materie plastiche si indicano tutti i prodotti di natura organica (contenenti cioè carbonio) che hanno la proprietà di assumere consistenza pastosa, di essere facilmente plasmabili , di assumere una forma e di mantenerla. Dal punto di vista chimico, le materie plastiche sono polimeri, cioè sostanze organiche costituite da molecole di grande dimensione (macromolecole) formate da catene di molecole più piccole (monòmeri). I polimeri possono essere naturali (come il caucciù o la cellulosa) o sintetici (creati chimicamente, per lo più ricavati dal petrolio).
Caratteristiche e proprietà Le principali proprietà di un polimero sono le seguenti: Plasticità sotto l’azione del calore si lascia plasmare facilmente. Conducibilità elettrica bassa: in genere la plastica è un buon isolante. Comportamento al calore Resine termoplastiche: si possono fondere e modellare più volte. Resine termoindurenti: si possono fondere solo una volta. • Elasticità buona: è abbastanza flessibile. Resilienza Resistenza agli urti: buona. Malleabilità si lascia ridurre in fogli sottili. Resistenza alle sollecitazioni meccaniche: mediocre Duttilità la plastica può essere filata (tecnofibre). CHIMICO-FISICHE MECCANICHE TECNOLOGICHE
La produzione dei polimeri I polimeri sono normalmente ottenuti per sintesi chimica a partire dal petrolio. Si passa attraverso processi di raffinazione e di manipolazione per ottenere le molecole costituenti una catena polimerica. I polimeri sintetici sono prodotti, sotto l’azione di calore e pressione, tramite due diverse reazioni di polimerizzazione. a. Poliaddizione: unione di più molecole dello stesso monomero che formano un polimero che conserva le caratteristiche del monomero di partenza (es. polietilene) b. Policondensazione: unione di più molecole dello stesso o di due diversi monomeri, con eliminazione di composti che si formano nella reazione( acqua o acido cloridrico). Per policondensazione si ottengono, ad esempio, il poliestere (PET), il poliuretano e le poliammidi (PA).
termoplastici e termoindurenti. Produzione industriale I polimeri si possono suddividere in due grandi famiglie: termoplastici e termoindurenti. a. Polimeri termoplastici b. Polimeri termoindurenti Monomero Monomero I monomeri sottoposti all’azione del calore, fondono e assumono le forme dello stampo senza modificarsi nella struttura. Le resine termoplastiche sono utilizzate per imballaggi, tubi e raccordi, fogli e film di protezione e per impermeabilizzazioni. Tra le più importanti ricordiamo il polietilene, il polipropilene, il cloruro di polivinile (PVC) e il polistirene. Le plastiche termoindurenti prendono forma con il calore che modifica in modo irreversibile la loro struttura chimica. Sono usate in settori quali l’automobilismo e l’elettronica. Tra le più importanti ricordiamo la bakelite, il poliestere, il poliuretano, le resine epossidiche e gli elastomeri.
4. La gomma La gomma è un polimero naturale (elastomero), una macromolecola ottenuta dalla unione di molecole fondamentali (monomeri di isoprene) unite a catena mediante la ripetizione dello stesso tipo di legame. Fasi di lavorazione Le principali fasi della lavorazione della gomma sono: essiccatura e masticazione; mescola; formatura; vulcanizzazione. Il processo di vulcanizzazione, con l’addizione di sostanze come lo zolfo, serve rendendola meno elastica e più adatta ad una lavorazione meccanica. Regolandola percentuale di zolfo e l’esposizione al calore, ad esempio, si possono avere gli elastici comuni, gli pneumatici o la dura ebanite.
5. Gli adesivi L’adesivo è una sostanza non metallica in grado di congiungere materiali mediante fissaggio superficiale (adesione), e un’adeguata forza interna (coesione). Esistono adesivi derivanti da sostanze organiche o inorganiche. Un comune collante, usato in edilizia, è il silicone.
Plastica e ambiente La grandissima diffusione delle materie plastiche, unita a una cattiva educazione ambientale, ha creato molti problemi all’ambiente. L’eccessiva produzione per l’imballaggio (bottiglie, contenitori e involucri vari) riversa nell’ambiente milioni di tonnellate di rifiuti solidi non riciclabili. d. Compattazione a. Prodotti utilizzati b. Raccolta differenziata c. Selezione per tipologia h. Nuovi prodotti g. Semilavorati f. Fusione termoplastica e. Triturazione