Modulo Di Polimeri

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Modulo di polimeri

• I polimeri e la loro sintesi: 3.5CFU fr.(ott-nov 2007) + 1.5 CFU lab (dicembre 2007) LUDA + BRACCO

• Caratterizzazione di polimeri: 3CFU fr. (novembre 2007) + 2 CFU lab (marzo 2008) LUDA + BRUNELLA

• Proprietà dei polimeri (1.5CFU fr. + 1.5 CFU lab) BRACCO

• Applicazioni dei polimeri LUDA+ COSTA

1° Anno LM

2° Anno LM

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I polimeri e la loro sintesi

• OBIETTIVI FORMATIVI• Il corso descrive dettagliatamente i processi di

sintesi macromolecolare con esplicitazione delle variabili che controllano le caratteristiche dei sistemi polimerizzati in termine di struttura, massa molecolare, polidispersità, velocità di polimerizzazione e reazioni secondarie. Sulla base di queste conoscenze viene fornita una descrizione critica dei principali processi di polimerizzazione industriale.

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Pre-requisiti (in ingresso)Insegnamenti fornitori

• Principali reazioni organiche– Chimica Organica I

• Struttura e proprietà dei principali polimeri– Chimica delle Macromolecole

• Elementi di termodinamica ed equilibrio chimico– Termodinamica ed equilibrio

• Equazioni differenziali ed elementi di matematica– Matematica

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competenze minime (in uscita)

• Riconoscere le proprietà dei polimeri in relazione al loro processo di sintesi

• Polimerizzare in laboratorio un polimero da caratterizzare

54% della produzione di petrolio utilizzata per le materie plastiche

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Polimero(granulato, pasta…)monomero

stire

ne

amiatoggetto

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outline

• Applicazioni– TP e TI

• Consumo– Europa, USA– Consumo procapilte

• Produzione

• L’industria delle MP in Italia

• Associazioni relative alle MP

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Major thermoplastics - Primary applications

High density polyethylene (HDPE) Containers, toys, housewares, industrial wrappings and film, gas pipes

Low density polyethylene (LDPE) Pallet and agricultural film, bags, toys, coatings, containers, pipes

Polyethylene terephthalate (PET) Bottles, textile fibres, film food packaging

Polypropylene (PP) Film, battery cases, microwave-proof containers, crates, automotive parts, electrical components

Polystyrene (PS & EPS) Electrical appliances, thermal insulation, tape cassettes, cups, plates, toys

Polyvinyl chloride (PVC) Window frames, pipes, flooring, wallpaper, bottles, cling film, toys, guttering, cable insulation, credit cards, medical products

Polyamide (PA) Films for packaging of foods such as oil, cheese and boil-in-the-bag products, for high temperature engineering applications and textile fibres

Polymethylmethacrylate (PMMA) Transparent all-weather sheet, electrical insulators, bathroom units, automotive parts

Styrene copolymers (ABS/SAN) General appliance mouldings

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TP, Consumo per polimeroEuropa occidentale

Applicazioni come plastici

No Plastic app

LDPE/ HDPE PP PVC PS/ PET ABS/LLDPE EPS SAN

PMMA ACETALS PC PA ACRYLIC OTHERS

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Major thermosets - Primary applications

Epoxy resins Adhesives, automotive components, E&E components, sports equipment, boats.

Phenolics Adhesives, appliances, automotive parts, electrical components

PU (Polyurethane) Coatings, finishes, cushions, mattresses, vehicle seats.

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ALKYD AMINO PHENOLICS EPOXY POLYESTERS PU OTHERS

Applicazioni come plastici

No Plastic app

TI, Consumo per polimeroEuropa occidentale

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Consumo delle materie plastiche per settori d'impiego (Europa occidentale 2003)

Fonte: Plastic Consult

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Building and construction 18.2%

Packaging 29.9%

Consumable 21.5%

Electric/Electronic 3.6%

Furniture 4.0%

Transportation (5.7%)

Export from US 11.7%

Others, 5.3%

Vendite e Consumo interno delle materie plastiche per settori d'impiego (Usa 2004)

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The primary end use applications for each of the major market categories are as follows:

TRANSPORTATION:Motor vehicles and parts, including: autos, truck and bus bodies; parts for autos and trucks, including engines and electrical ignition systems; truck trailers and containers, including special purpose vehicles (i.e. fire truck) other than military. Also, aircraft and parts; ships and boats; railroad equipment; motorcycles and bicycles; missiles and space vehicles; recreational vehicles including golf carts; military, land, air and marine vehicles.

PACKAGING:Bottles, jars, vials; drums, pails, cans, barrels, buckets; caps, closures, aerosol parts; food containers excluding disposable cups; coating for all types of packaging; flexible packaging including bags, household and institutional refuse bags and film; boxes and baskets; personal care packaging products; pallets, crates, spools, reels, bobbins, tape, strapping, twine.

BUILDING AND CONSTRUCTION:Pipe, conduit, and fittings including pipelines, drainage and irrigation systems; plumbing fixtures; siding, siding accessories, soffits, fascia, skirts for mobile homes; flooring; insulation materials; roofing materials; partitions, panels; agricultural film; doors, windows, sills; bathroom units, steps, gratings, railings; skylights, countertops, drainage downspouts; air-supported structures.

ELECTRICAL AND ELECTRONIC:Home and industrial appliances including washers and dryers, air conditioners, lighting fixtures (affixed), freezers and refrigerators; small appliances; radios, TVs, telephones, office machines; electric equipment including electric power equipment, motors and controls, measuring and control equipment, lighting and wiring equipment, current-carrying equipment, non-current-carrying wire devices, pole line hardware; communications equipment; electronic components including tubes, semi-conductors, capacitors, resistors, coils and transformers, magnetic tape and audio, printed circuits, records and tapes, X-ray equipment; batteries, wire and cable.

FURNITURE AND FURNISHINGS:Rigid furniture including household, case goods, dinettes, lawn/garden furniture, headboards, occasional pieces, also office, institutional, and school furniture; stadium seating; benches for public buildings; churches and restaurant furniture; store fixtures; counter tops; flexible furniture including household upholstered furniture, cushioning, frames, simulated wood components for upholstered furniture, decorative pillows, bedding, bed pillows; carpets and carpet components including backing; curtains, house furnishings, awnings, blinds, household portable lamps and furniture accessories, wall decorations and coverings.

CONSUMER AND INSTITUTIONAL PRODUCTS:Disposable food serviceware including cups, dinnerware, tableware, kitchenware, drinking straws; luggage, buttons, hardhats, handbags, apparel; lawn and garden equipment (non-electrical); picnic jugs, ice chests, flower boxes; healthcare, medical products and personal care items including combs, brushes, prosthetic devices, medical tubing, blood packs, syringes, IV bags; toys and sporting goods (not vehicles) including plastic pools, liners, fishing line, life jackets; laboratory supplies; footwear; signs, displays, credit cards, placemats, ashtrays, mats.

INDUSTRIAL/MACHINERY:Engine and turbine parts (except outboard); farm and garden machinery and equipment, construction equipment, mining equipment, oil field equipment, material handling equipment; machine tools (including hand power tools and hardware); industrial equipment; fishing and marine supplies (including commercial buoys and markers); chemical process equipment; ordnance and firearms.

ADHESIVES - INKS - COATINGS:Adhesives and sealants; paper coating and glazing; printing ink; paints, varnishes, enamels; insulating varnishes and magnet wire enamels; core binder, foundry facing.

ALL OTHER (Not Elsewhere Classified):

Other sales of resins that cannot be classified under any other major market category. Includes sales to resellers and compounders

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MP: consumo totale in Europa occidentale

Consumo totale, incluse applicazioni non-plastiche (tessili, adesivi) 2002: 48 079 Kton.2003: 48 788 Kton.

Consumo totale, incluse applicazioni non-plastiche (tessili, adesivi) 2002: 48 079 Kton.2003: 48 788 Kton.

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MP: consumo pro-capite in Europa occidentale

2002→ 2003 + 1.9 %

consumo pro capite di Materie plastiche vergini :

98.1 kg in 2003,

96.6 kg in 2002.

2002→ 2003 + 1.9 %

consumo pro capite di Materie plastiche vergini :

98.1 kg in 2003,

96.6 kg in 2002.

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DOMANDA = tutti i polimeri ‘vergini’ utilizzati dai trasformatori in Europa

Un’analisi del consumo di plastica pro capite 2005 rivela che tale consumo è arrivato ad oltre 100kg annui in Nord America e in Europa Occidentale, con un potenziale di crescita a 130kg annui pro capite entro il 2010. Il maggiore potenziale di crescita è rappresentano dalle regioni a rapido sviluppo dell’Asia, dove l’attuale consumo pro capite è solo di circa 20kg annui.Nel contesto europeo, dovrebbero essere i nuovi Stati membri a registrare il maggiore incremento, di pari passo con lo sviluppo delle loro economie. L’attuale consumo pro capite di 55kg annui corrisponde a poco più della metà di quello dei vecchi Stati membri

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Domanda di materie plastiche in Europa

(2005)

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Produzione 04/05 -4.7%2005 49450 kton2004 51800 kton

Consumi e vendite 04/05 -2.9%2005 49800 kton2004 51300 kton

Possibili spiegazioni:

Uragano Katrina, Elevato costo del greggio

Produzione e consumi di

materie plastiche in USA (2005)

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La storia di successo a livello globale della plastica continua! Nel 2005, ad esempio, sono stati consumati 230 milioni di tonnellate di plastica. Di queste, 47,5 milioni di tonnellate sono state lavorate in Europa (UE25 + Norvegia e Svizzera), rispetto ai 47 milioni di tonnellate del 2004. Si tratta di plastiche utilizzate nelle più svariate applicazioni, dagli imballaggi alle automobili, dall’elettronica all’arredamento, dallo sport alle apparecchiature mediche. Sono state raccolte circa 22 milioni di tonnellate di plastica usata, delle quali 10,4 milioni sono state recuperate sotto forma di riciclaggio o di recupero energetico. Quattro milioni di tonnellate sono state riciclate come materiali o materie prime (18%), mentre 6,4 milioni di tonnellate (29%) sono andate al recupero energetico. Le restanti 11,6 milioni di tonnellate sono stati smaltite a discarica: uno spreco di risorse preziose che secondo l’industria della plastica andrebbe ridotto al minimo.

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Imprese: 48Imprese: 48

Addetti: 10,000Addetti: 10,000

Fatturato: € 7.7 Fatturato: € 7.7 mldmld

Imprese: 5,400Imprese: 5,400









Produttori Trasformatori

Costruttori di macchine

Riciclatori

6,000 imprese6,000 imprese161,000 addetti161,000 addettifatturato: € 28.0 miliardifatturato: € 28.0 miliardi

L’INDUSTRIA DELLA PLASTICA IN ITALIA (2001)L’INDUSTRIA DELLA PLASTICA IN ITALIA (2001)

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Il mercato delle materie plastiche in Italia

Le materie Plastiche in Italia (Kton)

02000400060008000

2001

2002

2003

Consumo reale Consumo reale = acquisti - variazione stock produttori

OffertaOfferta = produzione – variazione stock produttori

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PLASTICSEUROPE ITALIA (ex- ASSOPLAST)•

punto di riferimento in Italia per il settore delle materie plastiche, all'interno di Federchimica.La storia della rappresentanza industriale dei produttori di materie plastiche in Italia nasce all’interno dell’Associazione dell’industria chimica negli anni venti e assume l’attuale forma nel 1985 quando, all'interno di Federchimica - la Federazione Nazionale dell'Industria Chimica - le maggiori aziende produttrici di materie plastiche decidono di costituire un’associazione ad hoc, ASSOPLAST. Nel 2004 ASSOPLAST, ha assunto la nuova denominazione PLASTICSEUROPE ITALIA .Vi aderiscono 53 imprese nazionali e multinazionali che, con circa 8,3 miliardi di euro di fatturato, rappresentano da sole più del 90% del mercato nazionale.

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ACETATI S.P.A.AGROLINZ MELAMINE INTERNATIONAL ITALIA S.R.L.AKZO NOBEL CHEMICALS S.P.A.ATOFINA ITALIA S.R.L.AUSSAPOL S.P.A.BAKELITE ITALIA S.P.A.BASELL ITALIA S.R.L.BASELL POLIOLEFINE ITALIA S.P.A.BASF ITALIA S.P.A.BAYER MATERIALSCIENCE S.R.L.BOREALIS ITALIA S.P.A.BP ITALIA S.P.A.CAMATTINI S.P.A.CFP FLEXIBLE PACKAGING S.P.A.COBARR S.P.A.C.O.I.M. S.P.A.CRAY VALLEY ITALIA S.R.L.DELTAPUR S.P.A.DOW ITALIA S.R.L.DOW POLIURETANI ITALIA S.R.L.DSM COMPOSITE RESINS ITALIA S.R.L.Luglio 2004

EASTMAN CHEMICAL ITALIA S.R.L.ELASTOGRAN ITALIA S.P.A.ESSO ITALIANA S.R.L.EUROPEAN VINYLS CORPORATION (ITALIA) S.P.A.E.V.C. ITALIA DIV. E.V.C. RIGID FILMF.A.R. FABBRICA ADESIVE RESINE S.P.A.GENERAL ELECTRIC PLASTICS S.P.A.INCA INTERNATIONAL S.P.A.LEDA S.R.L.LONZA ITALIA S.P.A.M&G POLIMERI ITALIA S.P.A.NGP S.P.A.N. BENASEDO S.P.A.PERSTORP CHEMITEC S.PA.POLIMERI EUROPA S.P.A.REICHHOLD S.R.L.RHODIA ENGINEERING PLASTICS S.R.L.ROHM AND HAAS ITALIA S.R.L.SABIC ITALIA S.P.A.SADEPAN CHIMICA S.R.L.SEALED AIR S.R.L.SNIARICERCHE S.P.A.SOLVAY POLYOLEFINS EUROPE-ITALY S.P.A.SOLVIN ITALIA S.P.A.SURFACE SPECIALTIES ITALY S.R.L.TAGOS S.R.L.TICONA ITALIA S.R.L.

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AZIENDE

LDPE Polimeri Europa - Gela (CL), Ragusa, Ferrara LLDPE Polimeri Europa - Brindisi, Priolo (SR) HDPE Polimeri Europa - Brindisi, Porto Torres (SS)

Solvay - Rosignano (LI)

PP Basell Poliolefine - Ferrara, Terni, Brindisi Polimeri Europa Ferrara (EPR)

PS, EPS, SAN Polimeri Europa – Mantova, ABS, HIPS Polimeri Europa - Mantova

S-PVC. - Ineos-Porto Marghera (VE), RavennaE-PVC Ineos-Porto Torres (SS)R-PVC Solvay- Ferrara (Vinyloop),

PET Aussapol** - S. Giorgio di Nogaro (UD), Cobar*** - Anagni (FR), M&G Polimeri Italia*** - Patrica (FR), Inca° - Pisticci (MT), Ottana (NU)

NBR Polimeri Europa-Porto Torres(SS) SBR, SBS, Polimeri Europa- RavennaSEBS PBu Polimeri Europa- Ravenna

Fluoropolimeri Solvay, Spinetta Marengo (Al)

** Gruppo Radici *** Gruppo Mossi & Ghisolfi ° Controllata da Dow Chemical Company

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Altre Associazioni ItalianeOltre ad PLASTICSEUROPE ITALIA (www.plastica.itFEDERAZIONE GOMMAPLASTICA http://www.federazionegommaplastica.it/Hom.asp Federazione Nazionale fra le Industrie della Gomma, Cavi Elettrici ed Affini e delle Industrie Trasformatrici di Materie Plastiche ed Affini, è un’Organizzazione di 1° grado che raggruppa 800 imprese con circa 60.000 addetti, distribuiti su tutto il territorio nazionale. All’interno della Federazione sono costituite due Associazioni – Assogomma e Unionplast – che rappresentano i settori della produzione di manufatti in gomma, cavi elettrici e manufatti in materie plastiche ed affini. ASSOCOMAPLASTAssociazione Nazionale Costruttori di macchine e Stampi per Materie Plastiche e Gomma www.assocomplast.orgCOREPLA: Consorzio riciclo Imballaggi Materie Plastiche www.corepla.itIIP: Organismo di Certificazioe, di Sistemi e Prodotti, Ispezione prove di Laboratorio e Formazione www.iip.itAIMAIM: : Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromole-cole Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromole-cole http://server1.dcci.unipi.it/~bea/aimhttp://server1.dcci.unipi.it/~bea/aim//

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Associazioni straniere American Plastics Council The Society of the Plastics Industry British Plastics Federation ……….Associazioni internazionali Plastics europe(Association of Plastics Manufacturers in Europe) CEFIC (Confederazione europea delle federazioni dell'industria chimica) European Plastics Converters

Riviste dedicate alla plastica: Materie plastiche ed elastomeri (in italiano) Chemical Week Chemical & engineering news Plastic News Macplas Tecnoplast

Museo della plastica

http://www.plasticsresource.com/

http://www.socplas.org/

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