Plastica

Un materiale tipicamente caratterizzato dalla bassa densità, bassa rigidità, bassa conducibilità elettrica e termica, elevata deformazione a rottura, bassa temperatura di fusione. Le plastiche possono essere facilmente sagomate, possiedono buone proprietà chimiche e dal punto di vista della produzione industriale richiedono meno lavorazioni, rivestimento e trattamento termico di altri materiali, pur avendo basse proprietà meccaniche. Le materie plastiche sono normalmente realizzate in polimeri con l'aggiunta di altre sostanze per migliorare le prestazioni e ridurre i costi. I polimeri sono una classe di materiali aventi una struttura basata su lunghe molecole con una struttura interna a base di atomi di carbonio (o silicone) ma collegate tra loro da legami deboli, microstruttura amorfa o semi-cristallina, il tempo e la forte dipendenza della temperatura da proprietà meccaniche. I polimeri sono sostanzialmente diversi e alternativi ai metalli e alle ceramiche, ma possono essere combinati per formare compositi. La maggior parte dei polimeri sono ottenuti mediante sintesi da prodotti petroliferi, e questa tecnologia è sviluppata da meno di un secolo fa - tuttavia il numero di applicazioni nella vita quotidiana è cresciuto immensamente e la produzione mondiale è ora dell'ordine di alcuni chilometri cubici all'anno. Notevoli esempi di polimeri naturali esistono, ad esempio cellulosa e gomma.

Le termoplastiche possono ammorbidirsi e fondere se si applica abbastanza calore, in modo che possano essere trattate, miscelate e modellate di nuovo se necessario - questo è particolarmente buono per il riciclo, anche se le proprietà devono essere monitorate. I termoindurenti subiscono reazioni più complesse e irreversibili quando trasformati, in modo che possano essere facilmente modellabili sola una volta. Tuttavia, tipicamente possiedono migliori proprietà meccaniche e termiche e sono la base più comune per i compositi ad alte prestazioni.

L’industria petrolifera e l’industriale chimica forniscono gli ingredienti di partenza per i polimeri: semplici unità strutturali sono poi 'polimerizzate' (mediante reattori chimici speciali e catalizzatori) formando catene lunghe e acquisiscono le proprietà tipiche di questi materiali. La lunghezza delle catene dorsali, la loro composizione e i legami interni, più il verificarsi di ramificazione, determinano una varietà illimitata di proprietà, ulteriormente ampliata con l'aggiunta di altre sostanze chimiche, sostanze inerti, fasi di rinforzo, coloranti e così via - fornendo il mondo della plastiche.

Grazie alla peculiare gamma di proprietà e la complessità delle materie plastiche richiedono dedicata strumentazione scientifica per l'analisi e la caratterizzazione, con particolare attenzione ad ogni fase del loro ciclo di vita - dalla produzione di materie prime di compounding (fusione e miscelazione), l'elaborazione, la produzione di pezzi finiti, più riciclaggio.

Alcuni esempi di applicazioni di materie plastiche (classificati dal polimero di base)

  • Polietilene (PE): Ampia gamma di impieghi a basso costo, incluse le buste dei supermercati, bottiglie di plastica.
  • Polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE): Componenti per protesi
  • Polipropilene (PP): contenitori alimentari, elettrodomestici, parafanghi per auto (paraurti), sistemi di tubazioni in plastica a pressione.
  • Polistirolo (PS): schiuma di imballaggio, contenitori per alimenti, bicchieri usa e getta, piatti, posate, custodie per CD.
  • Polistirene  Antiurto (PA): rivestimenti per Frigo, imballaggi per alimenti, bicchieri dei distributori
  • Acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS): casi di apparecchiature elettroniche (ad esempio, i monitor dei computer, stampanti, tastiere), tubi di drenaggio.
  • Polietilene tereftalato (PET): bottiglie di acqua potabile, barattoli, pellicole plastiche, imballaggi microonde.
  • Poliestere (PES): Fibre, tessili.
  • Poliammidi (PA): (nylon) Fibre, setole, lenze da pesca, stampi per cofano motore della macchina.
  • Cloruro di polivinile (CPV): tubi idraulici e grondaie, tende da doccia, infissi, pavimenti.
  • Poliuretani (PU): schiume ammortizzatori, schiume di isolamento termico, rivestimenti superficiali, rulli di stampo.
  • Policarbonato (PC): disco compatto, occhiali, scudi antisommossa, sicurezza di finestre, semafori, lenti
  • Polivinilidene cloruro (PVDC): Imballaggi alimentari.
  • Polycarbonate/Acrylonitrile Butadiene Styrene (PC/ABS): A blend of PC and ABS used in car interior and exterior parts, and mobile phone bodies.
  • Polytetrafluoroethylene (PTFE): Frying pan coatings, low-friction and chemical-resistant parts.
  • Polietereterchetone (PEEK): Sostituti di leghe leggere metallo o ceramiche per applicazioni specifiche.