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TecnologieTecnologie e e SistemiSistemi didi LavorazioneLavorazioneTecnologia Tecnologia deidei BeniBeni StrumentaliStrumentali 11
Polimeri: Struttura, proprietà generali e applicazioniPolimeriPolimeri: : StrutturaStruttura, , proprietproprietàà generaligenerali e e applicazioniapplicazioni
IntroduzioneIntroduzione• La plastica (1909) = Macromolecole• Polimero (1896) da cellulosa (naturale) a bakelite (sintetica, 1906)
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• Sostituzione materiali metallici
Il polimeroIl metallo
Macromolecola
La struttura
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1.3 3 1 2.4
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Proprietà uniche
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Il costo (materia prima, trasformazione, tempi ciclo, numero lavorazioni)
Richiesta di proprietà intrinseche delle plastiche
Presenza di un sovradimensionamento
Isolamento elettrico
Packaging
Bio-compatibilità
Strutturale
FunzionaleBasse prestazioni
Alte prestazioni
Semplificazione del processo di produzione
Presenza di giunzioni
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MonomeroMero
Polimero
Etilene
Polietilene
• La polimerizzazione a step e a catena
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• Peso molecolare• Grado di polimerizzazione• Legami nei polimeri e struttura
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Polimeri
ElastomeriTermoplastici Termoindurenti
Amorfi Semicristallini
Fluisce per effetto di un riscaldamento.
Dopo la formatura non fluiscono. Per alti riscaldamenti degradano direttamente.Termoindurenti con
pochi cross-link.
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• Copolimeri e terpolimeriCopolimero statistico
La distribuzione segue leggi statistiche note.
Copolimero random
.…-A-A-B-A-B-B-B-A-B-A-B-A-A-B-B-A-A-A-……
Copolimero alternato
.…-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-……
Copolimero a blocchi
.…-A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A-A-A-B-B-B-B-A-……
Copolimero aggraffato
B-B-B-B-B-B B-B-B-B
| |
.…-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-……
|
B-B-B-B-B-B-B-B-B-B-B
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• Cristallinità
• Transizione vetrosa• Blend
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TermoplasticiTermoplastici• Effetto della temperatura• Effetto della velocità• Orientazione• Crazing
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Il comportamento del fuso
Liquido Newtoniano
Non newtonianesimo
Liquido Non-Newtoniano
Le temperature caratteristiche
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• Stress whitening• Assorbimento d’acqua• Proprietà termiche ed elettriche• Creep e stress relaxation
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TermoindurentiTermoindurenti
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AdditiviAdditivi• Plasticizzatori• Carbon black• Riempitivi• Coloranti• Estinguenti e ritardanti di fiamma• Lubrificanti
PEEK
Teflon10% CF 10% Gr
PEEK
Teflon10% CF 10% Gr
ApplicazioniApplicazioni• Acetali• Acrilici• ABS• Cellulosici• Fluorurati• Poliammidi (Nylon e Aramidi)• PC• Poliestere• PE • Poliimmidi• PP• PS• Polisulfoni• PVC
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Termoindurenti• Epossidiche• Fenoliche• Poliesteri• Poliimmidi• Siliconi