1. Utilizzare la classificazione

In base alle diverse caratteristiche di utilizzo, le materie plastiche vengono generalmente suddivise in tre tipologie: materie plastiche generiche, materie plastiche tecniche e materie plastiche speciali.

① Plastica generale

Generalmente, con il termine "plastica" ci si riferisce a materiali plastici con elevata capacità produttiva, ampia applicazione, buona formabilità e basso costo. Esistono cinque tipi principali di plastica: polietilene (PE), polipropilene (PP), cloruro di polivinile (PVC), polistirene (PS) e copolimero acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS). Questi cinque tipi di plastica rappresentano la stragrande maggioranza delle materie prime plastiche, mentre il resto può essere fondamentalmente classificato in varietà speciali di plastica, come PPS, PPO, PA, PC, POM, ecc., che trovano un impiego molto limitato nei prodotti di uso quotidiano, principalmente in settori di alta gamma come l'industria meccanica e la tecnologia della difesa nazionale, ad esempio nell'industria automobilistica, aerospaziale, edile e delle telecomunicazioni. In base alla loro plasticità, le plastiche possono essere suddivise in termoplastiche e termoindurenti. In circostanze normali, i prodotti termoplastici sono riciclabili, mentre le termoindurenti non lo sono. In base alle proprietà ottiche, le materie plastiche possono essere suddivise in materie prime trasparenti, traslucide e opache, come PS, PMMA, AS, PC, ecc., che sono plastiche trasparenti, mentre la maggior parte delle altre plastiche sono plastiche opache.

Proprietà e usi delle materie plastiche di uso comune:

1. Polietilene:

Il polietilene comunemente utilizzato si suddivide in polietilene a bassa densità (LDPE), polietilene ad alta densità (HDPE) e polietilene lineare a bassa densità (LLDPE). Tra i tre, l'HDPE presenta migliori proprietà termiche, elettriche e meccaniche, mentre l'LDPE e l'LLDPE offrono maggiore flessibilità, resistenza agli urti, capacità di formazione di film, ecc. L'LDPE e l'LLDPE sono utilizzati principalmente in pellicole per imballaggio, pellicole agricole, modifica delle materie plastiche, ecc., mentre l'HDPE ha una vasta gamma di applicazioni, come pellicole, tubi e prodotti di uso quotidiano stampati a iniezione.

2. Polipropilene:

In termini relativi, il polipropilene presenta una maggiore varietà, usi più complessi e un'ampia gamma di settori di applicazione. Le varietà principali includono il polipropilene omopolimero (homopp), il polipropilene copolimero a blocchi (copp) e il polipropilene copolimero casuale (rapp). A seconda dell'applicazione, l'omopolimero è utilizzato principalmente nei settori della trafilatura, delle fibre, dello stampaggio a iniezione, dei film BOPP, ecc. Il polipropilene copolimero è utilizzato principalmente per componenti stampati a iniezione per elettrodomestici, materie prime modificate, prodotti stampati a iniezione per uso quotidiano, tubi, ecc., mentre il polipropilene casuale è utilizzato principalmente per prodotti trasparenti, prodotti ad alte prestazioni, tubi ad alte prestazioni, ecc.

3. Cloruro di polivinile:

Grazie al suo basso costo e alle sue proprietà autoignifughe, trova ampio impiego nel settore edile, in particolare per tubature fognarie, porte e finestre in acciaio plastificato, lastre, pelle sintetica, ecc.

4. Polistirene:

Essendo una materia prima trasparente, trova ampia applicazione quando è necessaria la trasparenza, ad esempio nei paralumi per automobili, in componenti trasparenti per uso quotidiano, in tazze e lattine trasparenti, ecc.

5. ABS:

Si tratta di una plastica tecnica versatile con eccellenti proprietà fisiche, meccaniche e termiche. Trova ampio impiego in elettrodomestici, pannelli, maschere, assemblaggi, accessori, ecc., in particolare in elettrodomestici come lavatrici, condizionatori d'aria, frigoriferi, ventilatori elettrici, ecc. È molto diffusa e offre una vasta gamma di applicazioni nella modifica delle materie plastiche.

② Materie plastiche ingegneristiche

In generale, con il termine "plastiche tecniche" ci si riferisce a materiali plastici in grado di resistere a determinate forze esterne, dotati di buone proprietà meccaniche, resistenza alle alte e basse temperature e buona stabilità dimensionale, utilizzabili per la realizzazione di strutture ingegneristiche, come ad esempio la poliammide e il polisulfone. Nell'ambito delle plastiche tecniche, si distinguono due categorie principali: plastiche tecniche generiche e plastiche tecniche speciali. Le plastiche tecniche soddisfano requisiti più elevati in termini di proprietà meccaniche, durata, resistenza alla corrosione e al calore, sono più facili da lavorare e possono sostituire i materiali metallici. Trovano ampio impiego nei settori elettrico ed elettronico, automobilistico, edile, delle attrezzature per ufficio, della meccanica, aerospaziale e in altri ancora. La sostituzione dell'acciaio con la plastica e del legno con la plastica è diventata una tendenza internazionale.

Le materie plastiche di uso generale per applicazioni ingegneristiche includono: poliammide, poliossimetilene, policarbonato, etere di polifenilene modificato, poliestere termoplastico, polietilene ad altissimo peso molecolare, polimero di metilpentene, copolimero di alcol vinilico, ecc.

Le materie plastiche speciali per applicazioni ingegneristiche si dividono in tipi reticolati e non reticolati. I tipi reticolati includono: poliammino bismaleammide, politriazina, poliimmide reticolata, resina epossidica termoresistente e così via. I tipi non reticolati includono: polisulfone, polietersulfone, solfuro di polifenilene, poliimmide, polietereterchetone (PEEK) e così via.

③ Materie plastiche speciali

In generale, con il termine plastiche speciali ci si riferisce a materiali plastici con funzioni particolari, adatti ad applicazioni specifiche come quelle aeronautiche e aerospaziali. Ad esempio, i fluoroplastici e i siliconi presentano un'eccezionale resistenza alle alte temperature, proprietà autolubrificanti e altre caratteristiche peculiari, mentre le plastiche rinforzate e le plastiche espanse possiedono proprietà speciali come elevata resistenza e capacità di assorbimento degli urti. Questi materiali plastici rientrano nella categoria delle plastiche speciali.

a. Plastica rinforzata:

Le materie prime per la plastica rinforzata possono essere suddivise, in base all'aspetto, in granulari (come la plastica rinforzata con calcio), fibrose (come la plastica rinforzata con fibra di vetro o tessuto di vetro) e lamellari (come la plastica rinforzata con mica). In base al materiale, possono essere suddivise in plastiche rinforzate con tessuti (come la plastica rinforzata con stracci o con amianto), plastiche caricate con minerali inorganici (come la plastica caricata con quarzo o mica) e plastiche rinforzate con fibre (come la plastica rinforzata con fibra di carbonio).

b. Schiuma:

Le schiume plastiche possono essere suddivise in tre tipi: rigide, semirigide e flessibili. La schiuma rigida non ha flessibilità e presenta un'elevata durezza alla compressione. Si deforma solo quando raggiunge un certo valore di sollecitazione e non può tornare alla sua forma originale una volta che la sollecitazione viene alleviata. La schiuma flessibile è flessibile, ha una bassa durezza alla compressione ed è facile da deformare. Una volta ripristinata la forma originale, la deformazione residua è minima; la flessibilità e le altre proprietà della schiuma semirigida si collocano tra quelle della schiuma rigida e di quella flessibile.

Due, classificazione fisica e chimica

In base alle diverse proprietà fisiche e chimiche dei vari tipi di plastica, le materie plastiche possono essere suddivise in due categorie: materie plastiche termoindurenti e materie plastiche termoplastiche.

(1) Termoplastico

Termoplastiche: si riferisce a materie plastiche che fondono dopo il riscaldamento, fluiscono nello stampo dopo il raffreddamento e poi fondono nuovamente dopo il riscaldamento; il riscaldamento e il raffreddamento possono essere utilizzati per produrre cambiamenti reversibili (liquido ←→solido), ovvero le cosiddette trasformazioni fisiche. Le termoplastiche di uso generale hanno temperature di utilizzo continuo inferiori a 100 °C. Il polietilene, il cloruro di polivinile, il polipropilene e il polistirene sono anche chiamati quattro materie plastiche di uso generale. Le materie plastiche termoplastiche si dividono in idrocarburi, vinili con geni polari, ingegneri, cellulosici e altri tipi. Diventano morbide quando riscaldate e dure quando raffreddate. Possono essere ammorbidite e indurite ripetutamente mantenendo una certa forma. Sono solubili in alcuni solventi e hanno la proprietà di essere fuse e solubili. Le termoplastiche hanno un eccellente isolamento elettrico, in particolare il politetrafluoroetilene (PTFE), il polistirene (PS), il polietilene (PE) e il polipropilene (PP) hanno una costante dielettrica e una perdita dielettrica estremamente basse. Sono materiali isolanti per alta frequenza e alta tensione. I materiali termoplastici sono facili da modellare e lavorare, ma presentano una bassa resistenza al calore e sono soggetti a scorrimento viscoso (creep). Il grado di creep varia in base al carico, alla temperatura ambiente, al solvente e all'umidità. Per superare questi limiti dei termoplastici e soddisfare le esigenze delle applicazioni nei settori della tecnologia spaziale e dello sviluppo di nuove energie, tutti i paesi stanno sviluppando resine termoresistenti e fusibili, come il polietereterchetone (PEEK), il polieteresolfone (PES), il poliarilsolfone (PASU), il polifenilene solfuro (PPS), ecc. I materiali compositi che li utilizzano come resine matrice presentano proprietà meccaniche e resistenza chimica superiori, possono essere termoformati e saldati e hanno una migliore resistenza al taglio interlaminare rispetto alle resine epossidiche. Ad esempio, utilizzando il polietereterchetone come resina matrice e la fibra di carbonio per realizzare un materiale composito, la resistenza alla fatica supera quella dell'epossidico/fibra di carbonio. Presenta una buona resistenza agli urti, una buona resistenza allo scorrimento viscoso a temperatura ambiente e una buona lavorabilità. Può essere utilizzato in modo continuativo a 240-270 °C. Si tratta di un materiale isolante ideale per alte temperature. Il materiale composito, costituito da polietersulfone come resina matrice e fibra di carbonio, presenta elevata resistenza e durezza a 200 °C e mantiene una buona resistenza agli urti a -100 °C; inoltre, è atossico, non infiammabile, a bassa emissione di fumo e resistente alle radiazioni. Si prevede che possa essere utilizzato come componente chiave di un veicolo spaziale e che possa essere modellato anche per realizzare radome, ecc.

Le materie plastiche reticolate con formaldeide includono le materie plastiche fenoliche e le materie plastiche amminiche (come urea-formaldeide-melammina-formaldeide, ecc.). Altre materie plastiche reticolate includono poliesteri insaturi, resine epossidiche e resine ftaliche dialliliche.

(2) Plastica termoindurente

Le materie plastiche termoindurenti sono quelle che possono essere polimerizzate mediante calore o altre condizioni, oppure che presentano caratteristiche di insolubilità (fusione), come le materie plastiche fenoliche, epossidiche, ecc. Le materie plastiche termoindurenti si dividono in quelle reticolate con formaldeide e quelle reticolate con altri metodi. Dopo il trattamento termico e lo stampaggio, si forma un prodotto polimerizzato infusibile e insolubile, in cui le molecole di resina sono reticolate in una struttura a rete lineare. L'aumento del calore provoca la decomposizione e la distruzione del materiale. Le materie plastiche termoindurenti tipiche includono fenoliche, epossidiche, amminiche, poliestere insaturo, furano, polisilossano e altri materiali, nonché le più recenti plastiche a base di polidipropilene ftalato (Pftalato di dipropilene). Presentano i vantaggi di un'elevata resistenza al calore e alla deformazione quando riscaldate. Lo svantaggio è che la resistenza meccanica non è generalmente elevata, ma può essere migliorata aggiungendo cariche per realizzare materiali laminati o stampati.

Le materie plastiche termoindurenti realizzate con resina fenolica come materia prima principale, come la plastica fenolica stampata (comunemente nota come bachelite), sono durevoli, dimensionalmente stabili e resistenti ad altre sostanze chimiche ad eccezione degli alcali forti. A seconda degli usi e delle esigenze, è possibile aggiungere vari riempitivi e additivi. Per le varietà che richiedono elevate prestazioni di isolamento, si possono utilizzare come riempitivi mica o fibra di vetro; per le varietà che richiedono resistenza al calore, si possono utilizzare amianto o altri riempitivi termoresistenti; per le varietà che richiedono resistenza sismica, si possono utilizzare come riempitivi diverse fibre o gomma appropriate. Si possono inoltre aggiungere agenti indurenti per ottenere materiali ad alta tenacità. In aggiunta, si possono utilizzare resine fenoliche modificate come anilina, epossidica, cloruro di polivinile, poliammide e acetale di polivinile per soddisfare i requisiti di diverse applicazioni. Le resine fenoliche possono essere utilizzate anche per realizzare laminati fenolici, caratterizzati da elevata resistenza meccanica, buone proprietà elettriche, resistenza alla corrosione e facilità di lavorazione. Sono ampiamente utilizzati nelle apparecchiature elettriche a bassa tensione.

Gli aminoplasti includono urea-formaldeide, melammina-formaldeide, urea-melammina-formaldeide e così via. Presentano i vantaggi di consistenza dura, resistenza ai graffi, incolore, traslucido, ecc. L'aggiunta di materiali coloranti consente di ottenere prodotti colorati, comunemente noti come giada elettrica. Essendo resistenti all'olio e non intaccati da alcali deboli e solventi organici (ma non resistenti agli acidi), possono essere utilizzati a 70 °C per lunghi periodi e possono sopportare temperature da 110 a 120 °C per brevi periodi, trovando impiego in prodotti elettrici. La plastica melammina-formaldeide ha una durezza maggiore rispetto alla plastica urea-formaldeide e presenta una migliore resistenza all'acqua, al calore e all'arco elettrico. Può essere utilizzata come materiale isolante resistente all'arco elettrico.

Esistono molti tipi di materie plastiche termoindurenti realizzate con resina epossidica come materia prima principale, tra cui circa il 90% è a base di resina epossidica di bisfenolo A. Questa presenta eccellenti proprietà di adesione, isolamento elettrico, resistenza al calore e stabilità chimica, basso ritiro e assorbimento d'acqua, nonché una buona resistenza meccanica.

Sia il poliestere insaturo che la resina epossidica possono essere trasformati in FRP, che possiede un'eccellente resistenza meccanica. Ad esempio, la plastica rinforzata con fibra di vetro realizzata in poliestere insaturo ha buone proprietà meccaniche e una bassa densità (solo da 1/5 a 1/4 dell'acciaio, 1/2 dell'alluminio) ed è facile da lavorare per la produzione di vari componenti elettrici. Le proprietà elettriche e meccaniche delle plastiche realizzate in resina di dipropilenftalato sono migliori di quelle delle plastiche termoindurenti fenoliche e amminiche. Presenta bassa igroscopicità, dimensioni del prodotto stabili, buone prestazioni di stampaggio, resistenza ad acidi e alcali, acqua bollente e alcuni solventi organici. Il composto di stampaggio è adatto alla produzione di componenti con struttura complessa, resistenza alle alte temperature ed elevato isolamento. Generalmente, può essere utilizzato a lungo nell'intervallo di temperatura da -60 a 180 °C e la classe di resistenza al calore può raggiungere la classe F-H, che è superiore alla resistenza al calore delle plastiche fenoliche e amminiche.

Le plastiche siliconiche con struttura polisilossana sono ampiamente utilizzate nell'elettronica e nell'elettrotecnica. Le plastiche siliconiche laminate sono per lo più rinforzate con tessuto di vetro; le plastiche siliconiche stampate sono per lo più riempite con fibra di vetro e amianto e vengono utilizzate per la produzione di componenti resistenti alle alte temperature, alle alte frequenze o per motori sommergibili, elettrodomestici e apparecchiature elettroniche. Questo tipo di plastica è caratterizzato da una bassa costante dielettrica e da un basso valore di tgδ, ed è meno influenzato dalla frequenza. Viene utilizzato nell'industria elettrica ed elettronica per resistere a scariche corona e archi elettrici. Anche se la scarica provoca la decomposizione, il prodotto risultante è biossido di silicio anziché nerofumo conduttivo. Questo tipo di materiale ha un'eccezionale resistenza al calore e può essere utilizzato ininterrottamente a 250 °C. I principali svantaggi del polisilicone sono la bassa resistenza meccanica, la scarsa adesività e la scarsa resistenza agli oli. Sono stati sviluppati molti polimeri siliconici modificati, come le plastiche siliconiche modificate con poliestere, che sono stati applicati nell'elettrotecnica. Alcune plastiche sono sia termoplastiche che termoindurenti. Ad esempio, il cloruro di polivinile è generalmente un termoplastico. Il Giappone ha sviluppato un nuovo tipo di cloruro di polivinile liquido termoindurente con una temperatura di stampaggio compresa tra 60 e 140 °C. Negli Stati Uniti, una plastica chiamata Lundex presenta sia le caratteristiche di lavorazione dei termoplastici, sia le proprietà fisiche delle plastiche termoindurenti.

① Materie plastiche a base di idrocarburi.

Si tratta di una plastica non polare, che si divide in cristallina e non cristallina. Le plastiche idrocarburiche cristalline includono polietilene, polipropilene, ecc., mentre le plastiche idrocarburiche non cristalline includono polistirene, ecc.

②Plastiche viniliche contenenti geni polari.

Ad eccezione dei fluoroplastici, la maggior parte di essi sono corpi trasparenti non cristallini, tra cui il cloruro di polivinile, il politetrafluoroetilene, l'acetato di polivinile, ecc. La maggior parte dei monomeri vinilici può essere polimerizzata con catalizzatori radicalici.

③ Materie plastiche termoplastiche per applicazioni ingegneristiche.

Includono principalmente poliossimetilene, poliammide, policarbonato, ABS, etere di polifenilene, polietilene tereftalato, polisulfone, polietersulfone, poliimmide, solfuro di polifenilene, ecc. Anche il politetrafluoroetilene, il polipropilene modificato, ecc. rientrano in questa gamma.

④ Materie plastiche termoplastiche a base di cellulosa.

Comprende principalmente acetato di cellulosa, butirrato di acetato di cellulosa, cellophane, cellophane e così via.

Possiamo utilizzare tutti i materiali plastici sopra elencati.
In circostanze normali, il PP per uso alimentare e il PP per uso medicale vengono utilizzati per prodotti simili acucchiai. La pipettaè realizzato in materiale HDPE e ilprovettaè generalmente realizzato in materiale PP o PS di grado medico. Abbiamo ancora molti prodotti, che utilizzano materiali diversi, perché siamo unmuffaproduttore, quasi tutti i prodotti in plastica possono essere prodotti