Descrizione dei polimeri e delle loro applicazioni industriali

I polimeri sono dei materiali molto utilizzati anche nelle applicazioni quotidiane, come anche in campo industriale, formati dalla polimerizzazione di alcuni unità più semplici dette monomeri. una delle più importanti distinzioni riguarda il tipo di monomeri che formano questi polimeri. in particolare i polimeri termoplastici presentano delle particelle che siano reattive a causa di due gruppi radicali, mentre le particelle monomeriche che formano i termoindurenti presentano tre estremità reagenti.

Processi di lavorazione dei termoplastici

I materiali termoplastici, dopo essere stati polimerizzati subiscono un processo di fusione e forgiatura.

L’estrusione è uno dei metodi più importanti e più utilizzati per la produzione di questo tipo di polimeri. Essa si impiega soprattutto per profilati, lastre, fogli e fili. All'interno di un cilindro il poligono viene riscaldato e omogeneizzato dalle regole rotanti di una vite. Successivamente passa attraverso la testa di estrusione e una matrice per essere modellato. Infine viene spinto via dalla vita di estrusione, esce da solo dalla matrice e viene raffreddato.

Tecniche di stampaggio e filatura

Durante il processo di stampaggio per iniezione il polimero si presenta in granuli, viene immesso in un estrusore dove viene riscaldato e trascinato da una vita senza fine, al termine della quale si concentra allo stato fuso nella camera di iniezione. Qui un pistone con una certa pressione la imprime al prodotto e lo inietta in uno stampo più freddo per dargli la forma finale.

Nello stampaggio per compressione il polimero viene introdotto sotto forma di polveri per poi essere riscaldato e compresso.

La filatura si utilizza soprattutto per fabbricare fibre e tessuti. Dapprima un estrusore rammollisce il polimero, il quale, spinto da una vite, va per gravità o sotto pressione in una camera di filatura. Tale camera di filatura presenta sul fondo una griglia forata tramite cui poi riusciranno fibre formate da fili intrecciati. Le fibre poi vengono raffreddate irrigidite e intrecciate tra loro per ottenere i tessuti. Per aumentare le resistenze in una certa direzione si intrecciano le fibre parallelamente a tale direzione, se invece si decide di intrecciare le fibre trasversalmente si migliorano le prestazioni in caso di sfondamento. Alcuni materiali molto utilizzati sono prodotti con questa tecnica, e sono polietilene, polipropilene e poliammide.

Caratteristiche e usi dei poliammidi

I poliammidi derivano da catene benzeniche che contengono amidi e sono utilizzate per produrre delle fibre che abbiano delle particolari resistenze meccaniche. Ad esempio il Kevlar è una fibra sintetica aramidica che presenta una resistenza a trazione cinque volte maggiore all'acciaio, ed è molto resistente al calore al fuoco. Un'altra fibra sintetica molto prodotta è il nomex, che però presenta una struttura più irregolare ed è ancora più resistente al fuoco.