Materiali polimerici - caratteristiche, estrusione, termoformatura

Classificazione dei materiali polimerici

I materiali polimerici, o materie plastiche, derivano da polimeri organici, costituiti da macromolecole di monomeri. Un polimero è una macromolecola, ovvero una molecola dall'elevato peso molecolare, costituita da un gran numero di gruppi molecolari uniti a catena da legami deboli. Quando è costituito da serie di unità identiche tra loro, si definisce "omopolimero"; quando è costituito da due o più tipi di monomeri, si definisce "copolimero".

I polimerici organici più comuni sono sintetici, ricavati dai derivati del petrolio ma possono essere ottenuti anche da altri materiali come l'ambra, il mais, il riso, le patate, le bucce di frutta, i fondi di caffè, etc. Si possono realizzare tramite due procedimenti:

• Polimerizzazione, che consiste nel fornire calore ai monomeri affinché si leghino tra loro fino a formare la macromolecola. Questa tecnica viene utilizzata ad esempio per la produzione di vernici in polvere;
• Condensazione, che consiste nel fare evaporare le molecole divisorie, così da avvicinare e unire i monomeri rimasti. Questa tecnica viene utilizzata ad esempio per la produzione di vernici per bombolette spray.

Tipologie di materie plastiche pure

Vi sono tre principali tipologie di materie plastiche pure:

• Termoplastiche, che rammolliscono se esposte a fonti di calore, possono essere modellate e una volta raffreddate tornano rigide. Possono essere sottoposte a fusione più volte e quindi sono riciclabili. Questo grazie alla loro struttura molecolare "a catena aperta", che presenta un basso grado di reticolazione. Ogni volta che si ripete l'operazione di riscaldamento e formatura però, il materiale tende a perdere un po' delle sue caratteristiche;
• Termoindurenti, che non possono essere sottoposte a fusione più di una volta perché se vengono riscaldate nuovamente dopo l'indurimento, anziché rammollire si decompongono carbonizzandosi. Non sono quindi riciclabili;
• Elastomeri termoplastici, che sono polimeri allo stato gommoso dal comportamento elastico: sottoposti a sforzo, una volta rimossa la sollecitazione e prima del punto di rottura, riassumono la forma di partenza.

Classificazione commerciale dei materiali polimerici

A questa classificazione standard dei materiali polimerici, si affianca una classificazione commerciale, poiché per praticità si utilizzano delle miscele già pronte:

• Le fibre, che sono dotate di notevole resistenza meccanica e hanno scarsa duttilità rispetto agli altri materiali polimerici. Possono resistere a elevati carichi di rottura ma si allungano poco se sottoposti a trazione;
• Le materie plastiche, che derivano da termoplastici e termoindurenti;
• Le resine.