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UNIVERSITA’DEGLI STUDI MEDITERRANEA DI REGGIO CALABRIA

CdL SCBAA

Corso di Storia e Conservazione dei Beni Architettonici e Ambientali-Classe L-43

DASTEC

Dipartimento "Arte Scienza e Tecnica del Costruire"

Anno Accademico 2010-2011 Materiali tradizionali dell ’ architettura

e del risparmio energetico (8 cfu )

Docente: Cherubina Modaffari

Lez .16

I materiali tradizionali e gli elementi costruttivi:

Caratteristiche tecniche, impieghi, problematiche tecnologiche.

Materie Plastiche

18/05/11 1

Le Materie Plastiche

Definizioni

MATERIE PLASTICHE

Gruppo di materiali solidi composti, di natura organica,

costituiti da alti polimeri sintetici o naturali modificati

(plastomeri o resine) che li rendono conformabili allo stato

plastico e che a seconda del tipo, conferiscono loro

caratteristiche meccaniche molto diverse (rigidi e vetrosi,

deformabili e flessibili ecc.)

I POLIMERI

Sostanze organiche composte da lunghe catene

(macromolecole) formate dalla ripetizione di piccole semplici

molecole (monomeri) costituite prevalentemente da carbonio

C e idrogeno H.

Le materie plastiche vengono ricavate in massima parte dai

derivati del petrolio, e sono caratterizzate dall’avere una

struttura macromolecolare.

Origini

La produzione delle plastiche inizia a metà del XIX con la trasformazione

chimica di materie prime organiche di origine naturale.

La reticolazione chimica del lattice ricavato dall’albero del caucciù per

trasformarlo in caucciù elastico segnò l’inizio dell’industria della gomma.

La celluloide , utilizzata come supporto trasparente degli strati fotosensibili

nelle pellicole fotografiche, viene considerata il primo polimero termoplastico

Nel 1898 avviene la produzione della prima materia plastica sintetica (resina

fenolica), creando un legame tra fenolo (ottenuto dal catrame del carbon

fossile) e formaldeide.

Nel 1909 la resina fenolica, viene miscelata con altre sostanze realizzando la

bachelite (primo polimero termoindurente) un prodotto resistente al calore, con

bassa conducibilità elettrica, da utilizzare in campo elettrotecnico per involucri

e isolamenti

Il processo innovativo nella produzione delle plastiche è

stato determinato dal legame tra i singoli elementi

molecolari (monomeri) e la formazione di macromolecole

(polimeri) Evoluzione storica

Tra il 1931 e il 1938 venne In un primo tempo le plastiche

inventata e industrializzata la vennero impiegate soltanto nel

maggior parte delle materie campo dell’allestimento d’interni

plastiche oggi significative per e della produzione d’arredi.

l’edilizia.

Il P.V.C., il Polietilene a bassa

densità e il Polistirolo sono stati

formulati e introdotti prima della

seconda guerra mondiale

(1940).

Il Polietilene ad alta densità

(1953). “Throwaway”, divano in poliuretano espanso, Willie Landels, 1965

(Zanotta).

Il Polipropilene è stato scoperto

poco dopo il Polietilene,

entrambi sono stati impiegati

per applicazioni di largo

consumo (1958). Poltrona in PVC “Blow”,Carla Scolari, 1967.

Evoluzione storica

Dalle numerose possibilità di “House of the future” ,

Disneyland, California, 1957,

combinazione tra i diversi elementi Richard Hamilton e Marvin

Goody

e dalle lavorazioni successive si

ottengono materiali specifici

(schiume plastiche, fibre

sintetiche, materiali compositi)

Nei tardi anni cinquanta, prese il

via un’intensa serie di

sperimentazioni che aveva come

oggetto la produzione di interi

edifici in questo materiale. “Casa futuro”, veduta esterna

Un’applicazione facilitata e interna, 1968, Matti

Suuronen

dall’utizzo di nuove tecniche di

lavorazione e dalla produzione di

pezzi rinforzati in fibra di vetro.

Evoluzione storica

Il principio delle strutture a membrana sospese è oggetto della ricerca spaziale di Frei Otto:

Padiglione Olimpico Monaco (1972). Padiglione IBM, 1984, Renzo Piano

A partire dagli anni sessanta le plastiche si diffondono anche in campo

architettonico, attraverso la realizzazione di strutture portanti a guscio, nei

rivestimenti di facciata o per la copertura di strutture pretensionate.

Oggi i prodotti plastici sono presenti

in tutti settori dell’edilizia, come

rivestimenti di pavimento o elementi di

facciata, impermeabilizzazioni,

isolanti. Padiglione espositivo temporaneo, 1999, Bernhard Franken con ABB

Evoluzione storica

Nel 1948 Walter Bird erisse la prima struttura pneumatica a pressione per la

protezione delle stazioni radar. Su questa prima realizzazione si basano i

successivi sviluppi delle strutture pneumatiche per usi civili, utilizzate come

coperture per piscine o per campi da tennis.

Una tappa fondamentale di questo processo evolutivo è rappresentata

dall’esposizione universale di Osaka del 1970, che può essere paragonata a

una grande rassegna delle tecnologie allora a disposizione nel campo delle

strutture pneumatiche.

Padiglione Italia all’esposizione universale di Osaka, 1970, Renzo

Piano Struttura pneumatica a camera d’aria,

Eden Project, Gran Bretagna, 2001,

Nicholas Grimshav

Evoluzione storica

Allianz Arena – Monaco, Herzog & De Meuron (2005) - Involucro con cuscini in membrana sintetica

(EFTE). Laban Centre, Deptford – Londra, Herzog & De

Meuron (2003) - Rivestimenti in policarbonato.

Fermata di autobus, Hoofddorp – Paesi Bassi, Maurice NIO (2003) - Involucro in polistirolo espanso rivestito con poliestere rinforzato in fibra di vetro.

Classificazioni e Produzione

Classificazione per procedimento di sintesi

La produzione della plastica avviene per mezzo di reazioni chimiche

guidate , grazie alle quali le molecole di idrocarburi vengono spezzate e

riunite in lunghe macromolecole. Esistono diverse tecniche:

z Polimerizzazione

z Policondensazione

z Poliaddizione

Le macromolecole delle materie plastiche possono comparire in forma di

lunghe catene molecolari , catene ramificate o strutture reticolate.

Classificazione per struttura macromolecolare

A seconda del grado di reticolazione si hanno i seguenti tipi di materie

plastiche:

z Materiali termoplastici

z Elastomeri

z Materiali termoindurenti

Classificazioni e Produzione

TERMOPLASTICI TERMOINDURENTI

Polietilene PE (LDPE e HDPE) Resine fenoliche

Polivinilcloruro PVC Resine epossidiche

Polipropilene PP Resine poliesteri insature

Polistirene PS Resine poliuretaniche

Poliuretano PU Resine ureiche e melamminiche

Poliacrilonitile Resine alchidiche

Acrilonitile-butadiene-stirene ABS ELASTOMERI

Polimetilmetacrilato PMMA Poliisoprene (gomma naturale – caucciù)

Politetrafluoroetilene (teflon) PTFE Gomma stirene-butadiene SBR

Poliammidi (nylon) Gomma butile

Policarbonato PC Gomma nitrile

Poliesteri termoplastici Policloroprene CR (neoprene)

Polisolfoni Gomma siliconica

Polifenilensolfuro PPS Gomma polietilene clorosulfonato CSM

Gomma etilene propilene diene EPDM

Classificazioni e Produzione

TERMOPLASTICI

• struttura a catena lineare o ramificata

• flessibili e resistenti a temperatura ambiente

• richiedono calore per essere modellati e dopo raffreddamento conservano la forma

• riciclabili: possono essere riscaldati e rimodellati senza cambiamenti delle loro proprietà

TERMOINDURENTI

• struttura reticolata

• più rigidi, resistenti e stabili dei termoplastici

• temperature di esercizio più elevate rispetto ai termoplastici

• reticolano (induriscono) per reazione chimica per effetto del calore o catalizzatori (anche a

temperatura ambiente), assumendo una struttura tridimensionale

• non riciclabili: ad alte temperature si decompongono senza possibilità di essere rimodellate

• bassa duttilità e resistenza all’urto

ELASTOMERI

• struttura a catena o reticolata (vulcanizazzione)

• subiscono grandi allungamenti (fino a 10 volte la lunghezza iniziale) sotto carico e poi

riprendono la forma originale

Processo produttivo

Stampaggio per compressione,

avviene ad una temperatura

compresa tra 160°C e 190°C; la

compressione esercitata con

pressa idraulica è di 200-300

Kg/cmq (termoindurenti).

Stampaggio ad iniezione,

avviene riscaldando la resina fino

a fusione in un cilindro, dal quale

è spinta a pressione nello stampo

attraverso un ugello

(termoplastiche,termoindurenti ed

elastomeri). Processo produttivo

Stampaggio sottovuoto

avviene ponendo un foglio di

materia plastica a caldo su uno

stampo, e aspirando l’aria

compressa che resta tra lo stampo

ed il foglio di plastica, che costretto

dalla pressione atmosferica si

adatta allo stampo (entrambe).

Stampaggio per estrusione,

consiste nel raccogliere il materiale

in una tramoggia, facendolo passare

attraverso un cilindro riscaldato; con

un procedimento continuo,la pressa

per estrusione trasforma la massa

plastica in profili,tubi, tavole, fogli di

PVC, PE, PMMA o PC.

(termoplastiche)

Additivi

Gli additivi per materie plastiche sono prodotti insolubili, organici o

inorganici (quarzo, gesso, ossidi, farine, cellulosa); questi ne

aumentano la resistenza meccanica e contribuiscono a diminuire i

costi di produzione.

Stabilizzanti, evitano il degrado da luce e calore;

Lubrificanti, facilitano la lavorazione a caldo;

Plastificanti, modificano le proprietà meccaniche;

Cariche minerali o organiche, aumentano la rigidezza;

Pigmenti e coloranti, conferiscono colorazioni e opacità;

Rinforzi, (filati e tessuti di vetro, fibre cellulosiche e sintetiche)

conferiscono elevate proprietà meccaniche.


PAGINE

35

PESO

4.75 MB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

In questo materiale didattico vengono trattati i seguenti argomenti. Lapidei: definizione, evoluzione storica e classificazione:
- rocce eruttive;
- rocce sedimentarie;
- rocce metamorfiche;
tipologia delle rocce; estrazione e lavorazione dei materiali lapidei; proprietà e caratteristiche fisco-tecnologiche; utilizzo delle rocce in architettura.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in storia e conservazione dei beni architettonici e ambientali
SSD:
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Materiali tradizionali dell'architettura e del risparmio energetico e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Mediterranea - Unirc o del prof Modaffari Cherubina.

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