polimeripolimeri: struttura, proprietà generali e applicazioni ... · d2 tecnologiee...

D1

TecnologieTecnologie e e SistemiSistemi didi LavorazioneLavorazioneTecnologia Tecnologia deidei BeniBeni StrumentaliStrumentali 11

Polimeri: Struttura, proprietà generali e applicazioniPolimeriPolimeri: : StrutturaStruttura, , proprietproprietàà generaligenerali e e applicazioniapplicazioni

IntroduzioneIntroduzione• La plastica (1909) = Macromolecole• Polimero (1896) da cellulosa (naturale) a bakelite (sintetica, 1906)

D2


• Sostituzione materiali metallici

Il polimeroIl metallo

Macromolecola

La struttura

D3


1.3 3 1 2.4

70

200

0

50

100

150

200

250

PP PS HDPE ABS Al AcciaioMateriale

Mod

ulo

elas

tico

[GPa

]

33 34 32 47

505

880

0

200

400

600

800

1000

PP PS HDPE ABS Al AcciaioMateriale

Res

iste

nza

a tr

azio

ne [M

Pa]

7075 T6

36NiCrMo16

0.1

1

10

100

1000

AIS

I 305

Lega

di

Allu

min

io

Otto

ne 2

30

Lega

di

Tita

nio

ABS

HD

PE PP PS PC

Con

duci

bilit

à te

rmic

a [W

/m K

]

1.E-06

1.E-03

1.E+00

1.E+03

1.E+06

1.E+09

1.E+12

1.E+15

AIS

I 305

Lega

di

Allu

min

io

Otto

ne 2

30

Lega

di

Tita

nio

AB

S

HD

PE

PP

PS

PC

Res

istiv

ità e

lettr

ica

[ohm

cm

]

Proprietà uniche

D4


Il costo (materia prima, trasformazione, tempi ciclo, numero lavorazioni)

Richiesta di proprietà intrinseche delle plastiche

Presenza di un sovradimensionamento

Isolamento elettrico

Packaging

Bio-compatibilità

Strutturale

FunzionaleBasse prestazioni

Alte prestazioni

Semplificazione del processo di produzione

Presenza di giunzioni

D5


D6


La La strutturastruttura

D7


C C

H

H

H

H

C

H

Hn

CH2

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H

............

MonomeroMero

Polimero

Etilene

Polietilene

• La polimerizzazione a step e a catena

D8


• Peso molecolare• Grado di polimerizzazione• Legami nei polimeri e struttura

D9


Polimeri

ElastomeriTermoplastici Termoindurenti

Amorfi Semicristallini

Fluisce per effetto di un riscaldamento.

Dopo la formatura non fluiscono. Per alti riscaldamenti degradano direttamente.Termoindurenti con

pochi cross-link.

D10


D11


• Copolimeri e terpolimeriCopolimero statistico

La distribuzione segue leggi statistiche note.

Copolimero random

.…-A-A-B-A-B-B-B-A-B-A-B-A-A-B-B-A-A-A-……

Copolimero alternato

.…-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-……

Copolimero a blocchi

.…-A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A-A-A-B-B-B-B-A-……

Copolimero aggraffato

B-B-B-B-B-B B-B-B-B

| |

.…-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-……

|

B-B-B-B-B-B-B-B-B-B-B

D12


• Cristallinità

• Transizione vetrosa• Blend

D13


TermoplasticiTermoplastici• Effetto della temperatura• Effetto della velocità• Orientazione• Crazing

D14


D15


Il comportamento del fuso

Liquido Newtoniano

Non newtonianesimo

Liquido Non-Newtoniano

Le temperature caratteristiche

D16


• Stress whitening• Assorbimento d’acqua• Proprietà termiche ed elettriche• Creep e stress relaxation

D17


TermoindurentiTermoindurenti

D18


AdditiviAdditivi• Plasticizzatori• Carbon black• Riempitivi• Coloranti• Estinguenti e ritardanti di fiamma• Lubrificanti

PEEK

Teflon10% CF 10% Gr

PEEK

Teflon10% CF 10% Gr

ApplicazioniApplicazioni• Acetali• Acrilici• ABS• Cellulosici• Fluorurati• Poliammidi (Nylon e Aramidi)• PC• Poliestere• PE • Poliimmidi• PP• PS• Polisulfoni• PVC

D19


Termoindurenti• Epossidiche• Fenoliche• Poliesteri• Poliimmidi• Siliconi

D20


• ReciclaggioPlastichePlastiche biodegradabilibiodegradabili

ElastomeriElastomeri Poliisoprene

Vulcanizzazione

polimeripolimeri: struttura, proprietà generali e applicazioni ... · d2 tecnologiee...

Documents