I materiali plastici o polimeri: caratteristiche e proprietà

I Materiali Plastici o "Polimeri"

Sanghaw Le MATERIE PLASTCHE dal punto di vista chimico, sono materiali di origine organica, ossia composti complessi del carbonio; contengono principalmente carbonio e idrogeno, e, a seconda del tipo considerato, anche ossigeno (es. poliesteri come il PET), cloro (PVC), azoto (poliammidi, come il Nylon) o fluoro (teflon) Le MATERIE PLASTCHE, sono materiali costituiti da molecole con una catena di atomi molto lunga: per questo motivo sono dette MACRO-MOLECOLE oppure POLIMERIpuri oppure miscelati con additivi.I MATERIALI PLASTICI O "POLIMERI"

Caratteristiche Vantaggiose dei Polimeri

• facilità di lavorazione
• Economicità
• Colorabilità
• Buon isolamento acustico
• Isolamento elettrico
• Resistenza al degrado biologico
• Idrorepellenza

Caratteristiche Svantaggiose dei Polimeri

• l'attaccabilità da parte di acidi e solventi
• scarsa resistenza alle temperature elevate.
• Non è biodegradabile

Tipi di Materiali Plastici

Materiali Plastici di Origine Naturale

Derivati dalla Resina Vegetale

• CAUCCIU'
• AMBRA

Materiali Plastici di Origine Artificiale

Derivati dal Petrolio

• PLASTICA

Non Derivati dal Petrolio

• CELLULOIDE

Tipi di Materiali Plastici (Resine)

Materiali Plastici di Origine Naturale

Derivati dalla Resina Vegetale

• CAUCCIU'
• AMBRA

Materiali Plastici di Origine Artificiale

Derivati dal Petrolio

• PLASTICA

Non Derivati dal Petrolio

• CELLULOIDE

Resine Termo-Indurenti e Termo-Plastiche

• TERMO- INDURENTI (20%)
• TERMO- PLASTICHE (80%)

Le RESINE TERMO-INDURENTI, dopo che sono state lavorate a caldo, non possono più tornare allo stato plastico nemmeno se vengono scaldate nuovamente (ad es. il Poliuretano). Le RESINE TERMO-PLASTICHE, se vengono riscaldate, possono tornare allo stato plastico.

Proprietà dei Materiali Plastici

Proprietà Fisiche e Chimiche

• BASSO PESO SPECIFICO (sono molto leggere, e galleggiano sull'acqua).
• OTTIMO POTERE ISOLANTE (impediscono il passaggio di ELETTRICITA', CALORE E RUMORE).
• IMPERMEABILITA' (non assorbono acqua).
• RESISTENZA AGLI AGENTI ATMOSFERICI (possono restare all'aria e bagnarsi senza rovinarsi).

LAPURSION 4

Proprietà Meccaniche dei Materiali Plastici

• BUONA RESISTENZA ALLE SOLLECITAZIONI (a seconda del tipo di Polimero. Molto resistente è il VETRORESINA).

M 4 1 RM: 3917/0

Proprietà Tecnologiche dei Materiali Plastici

• OTTIMA FUSIBILITA' E PLASTICITA' (una volta fuse, le materie plastiche possono assumere tutte le forme che sono richieste. Purtroppo, però, con temperature superiori ai 100 gradi tendono di nuovo a sciogliersi o comunque a rovinarsi).

Aumento di Utilizzo dei Materiali Plastici

LEGNO PLASTICA FRANCE ZE WRETACHE LEGNO PLASTICA VETRO PLASTICA

Le Resine Sintetiche Derivate dal Petrolio

Come è Fatta una Torre di Frazionamento

Il petrolio è riscaldato in un forno di vaporizzazione dove passa allo stato di vapore. Poi il vapore è convogliato nella torre di frazionamento o di distillazione, che può raggiungere gli 80 m di altezza, dove avviene la separazione dei vari idrocarburi. Qui il vapore sale verso l'alto, quindi si raffredda e si condensa cioè ritorna allo stato liquido. Ogni componente del petrolio condensa a una temperatura diversa che corrisponde a un diverso livello della torre di frazionamento: in questo modo i componenti possono essere raccolti separatamente.

1. Colonna di frazionamento: è un cilindro metallico alto alcune decine di metri.
2. Forno a serpentina: riscalda il greggio e lo trasforma in vapore.
3. Tubazione di ingresso: è il passaggio attraverso cui il greggio viene convogliato nella colonna di frazionamento.
4. Ripiani orizzontali: separano le varie zone della colonna.
5. Campane di gorgogliamento: lasciano passare il vapore proveniente dal basso, ma impediscono al liquido condensato di scendere ai ripiani sottostanti.
6. Tubazioni in uscita: è il passaggio da cui escono dalla colonna le varie frazioni del greggio.

Prodotti e Utilizzo della Distillazione

prodotti utilizzo 6 idrocarburi gassosi (metano, butano. propano) riscaldamento e motori 1 5 6 oli leggeri (benzina) 4 20-70 ℃ motori di automobili aerei (benzina avio). motori per pompe ecc. mat. plastiche e detersivi 5 6 NAFTA 4 70-110 ℃ 5 produzione mat. plastiche, farmaci, fertilizzanti, pesticidi, gomma sintetica 6 oli medi (kerosene) 160-250°℃ riscaldamento, motori a reazione di aerei 6 oli pesanti (gasolio) 250-350 °C motori di autoveicoli pesanti, riscaldamento, centrali termoelettriche 2 400 ℃ residui solidi (bitume) pavimentazione stradale 4 3

Produzione delle Resine Sintetiche dal Petrolio

Fase N.1: Distillazione

RISORSA: petrolio virgin =att distillazione dal petrolio si ottiene la Virgin nafta, ossia la MATERIA PRIMA

Fase N.2: Steam Cracking

rottura col vapore) La Virgin Nafta è surriscaldata con il vapore ad alta pressione. I legami tra gli atomi delle loro molecole lunghe e complesse si spezzano diventando monomeri (molecole più corte e semplici). ETILENE, PROPILENE, STIRENE). monomero (etilene)

Fase N.3: Polimerizzazione

carbonio idrogeno MONOMERI (una parte: sono molecole semplici ottenute da molecole di virgin nafta) polimero (polietilene) POLIMERI sono molecole molto lunghe che si formano dai monomeri. I monometri sono immessi in autoclave e sottoposti a temperature e pressioni altissime. Tali condizioni consentono di unire le molecole dei monometri in catene molto più lunghe dette polimeri (POLIETILENE-PE, POLISTIRENE oppure POLISTIROLO-PS, POLIPROPILENE-PP).

I Granuli di Resina Plastica

Lavorazioni delle Materie Plastiche

• ESTRUSIONE
• STAMPAGGIO
• SOFFIAGGIO
• CALANDRATURA

Estrusione

torna polimero motore taglierina calore Il materiale plastico è spinto da una vite senza fine attraverso un ugello che dà al materiale la sagoma richiesta. Per raffreddamento il materiale assume la sua forma stabile.

Stampaggio

torna polimero motore stampo calore Il polimero fuso è forzato in uno stampo di cui assume la forma per raffreddamento. Esistono quattro tipi di stampaggio: a iniezione (qui presentato), a compressione, per stratificazione, rotazionale.

Soffiaggio

torna polimero motore flusso d'aria calore stampo Il polimero fuso viene soffiato con aria o vapore in modo da assumere la forma dello stampo in cui è inserito. Con questa tecnica si possono ottenere le bottigliette.

Calandratura

torna polimero motore calore flusso d'aria Il polimero riscaldato e reso plastico viene compresso con una macchina costituita da cilindri riscaldati. Si ottengono così fogli e lamine dello spessore desiderato.

Il Riciclo della "Plastica"

• PE Polietilene
• PP Polipropilene
• PVC Polivinilcloruro
• PET Polietilentereftalato
• ----------------
• PS Polistirene

Il Riciclo della "Plastica"

I POLIMERI PLASTICI SINTETICI NON SONO BIODEGRADABILI

Sistemi di Riciclaggio

2 sistemi di riciclaggio

Separazione Tipologica

ossia dividendo i vari rifiuti secondo il tipo di polimeroi ottiene una MATERIA PRIMA- SECONDA (dello stesso tipo di polimero da cui si è partiti si ottiene una MATERIA PRIMA-SECONDA dello stesso tipo di polimero da cui si è partiti

Raccolta Eterogenea

(ossia raccogliendo tutta la "plastica" senza specifiche distinzioni). si ottiene il PLASMIX, ossia plastica eterogenea, idonea per fare panchine, recinzioni, giochi per i parchi, ecc ...

La Plastica Riciclata Eterogenea (Plasmix)

La Plastica Riciclata (Separazione per Tipologia)

1. Prodotti utilizzati
2. Raccolta differenziata
3. Selezione per tipologia
4. Compattazione
5. Triturazione
6. Fusione termoplastica
7. Semilavorati
8. Nuovi prodotti