Materiali termoplastici

Autore testo: Marvit Basile

Polietilene
Materiale termoplastico prodotto dalla polimerizzazione dell'etilene, la più piccola molecola olefiinica polimerizzabile.
Viene preparato con vari processi, tutti basati sull'impiego di temperature e pressioni più o meno alte (da 3000 atmosfere alla pressione ambiente) e sulla presenza di un "catalizzatore". A seconda del catalizzatore impiegato e della pressione raggiunta si hanno diverse varietà del prodotto, da molto plastico e flessibile a molto rigido e relativamente pesante.
E' disponibile in diverse densità: le tre principali sono a bassa (LDPE), a media (MDPE) e alta densità (HDPE).
E' uno dei polimeri più facilmente lavorabile, i processi di lavorazione sono lo stampaggio per soffiaggio per serbatoi e bottiglie, l'estrusione di membrane per sacchetti, lo stampaggio a iniezione per scatole, contenitori alimentari e l'estrusione per tubi e cavi.
Altri impieghi diffusi sono quelli elettrici, come isolante per le sue caratteristiche di buona resistenza all'umidità e per la facilità di colorazione necessaria per il riconoscimento dei diveri cavi.
L'uso come rivestimento e incamiciatura di cavi telefonici, soprattutto di quelli sottomarini, sfrutta le proprietà di tenacità, resistenza alla corrosione, resistenza a rottura da sforzo e facilità di essere lavorato in cavi.
Come isolante di cavi ad alta potenza si sfrutta la sua ottima capacità di isolamento, mentre l'unica controindicazione è rappresentata dalla temperatura di esercizio, visto che il suo punto di fusione è 113°C.
Un altro impiego molto diffuso del polietilene nei luoghi di costruzione è in forma di membrane impermeabili per la protezione temporanea dalle condizioni atmosferiche dei materiali di cantiere.

Polimetacrilato di metile
Comunemente conosciuto con il nome industriale di plexiglas, è dotato di una elevata trasparenza, buona durezza unita a una certa elasticità e assoluta infrangibilità. E' per lo più prodotto i grandi lastre di vari spessori, chiare o colorate, lucide o opache, che possono essere tagliate o piegate a caldo in qualsiasi forma voluta. Con il plexiglas si producono vetri infrangibili, recipienti ottenuti per piegatura piccoli mobili di servizi etc.

Polistirene
Comunemente conosciuto con il nome industriale di polistirolo, è ottenuto dallo stirolo, è una delle prime materie plastiche prodotte. Ha un larghissimo impiego poiché può sostituire bene, per le sue caratteristiche, sia il legno che i metalli, il cartone, il vetro etc.
Per poter essere lavorato e utilizzato deve essere caricato con additivi adeguati, a base di elastomeri. Con queste formulazioni può essere lavorato mediante estrusione o stampaggio, per la realizzazione di manufatti impiegati all'interno degli edifici.
Il polistirolo è ottenuto per poliaddizione ed è un prodotto termoplastico con buone proprietà meccaniche, ma molto fragile verso gli 80°C (quando raggiunge lo stato vetroso); questo difetto può essere corretto mediante l'aggiunta di plastificanti o unendolo al metacrilato di metile. Una varietà molto usata è il cosiddetto polistirolo espanso.
La forma più diffusa di impiego del polistirene restano però le schiume espanse che, realizzate per la prima volta all'inizio degli anni '50, sono diventate il materiale isolante più diffuso.
Questo materiale può essere disponibile nella forma di schiuma prodotta sia mediante un processo di espansione che mediante un processo di estrusione.
Tutte le forme di polistirene sono permeabili al vapore, infatti l'installazione delle lastre commerciali per l'isolamento dei tetti piani richiede la presenza di una barriera antivapore. E' un materiale infiammabile e il suo uso negli edifici richiede sempre una protezione con materiali resistenti al fuoco.

Poliuretani
Famiglia di polimeri ottenuti per poliaddizione di cianati. Hanno buone caratteristiche meccaniche e sono ottimi isolanti al calore, al suono e all'elettricità rimanendo stabili fino a circa 180°C (se ha struttura rigida); per queste caratteristiche sono principalmente impiegati sotto forma di schiuma rigida, nei pannelli isolanti e nelle pareti leggere (anche portanti), ed entrano nella preparazione di colle, mastici, vernici, adesivi etc.

Polivinili
Famiglia di polimeri termoplastici ottenuti da composti vinilici organici; a seconda della composizione si distinguono in vari gruppi, dei quali i più importanti per l'edilizia sono: l'acetato di polivinile che è un prodotto termoplastico, ricavato dall'acetilene e dall'acido acetico, impiegato sottoforma di emulsione acquosa (come collante e come componente di pitture) e il cloruro di polivinile, comunemente indicato con la sigla PVC, che è ricavato dal cloruro di vinile ed è un prodotto isolante alle cariche elettriche e inattaccabile chimicamente, di consistenza rigida (se impiegato da solo), di buone caratteristiche meccaniche, facilmente colorabile.
E' un composto di polivinilcloruro, o di copolimeri a base di vinilcloruro e diversi additivi.
Gli additivi variano dagli stabilizzanti al calore, ai lubrificanti, alle cariche, ai pigmenti e ciascuno di essi contribuisce a modificare le caratteristiche finali del prodotto.
Il PVC è impiegato per la produzione di molti semilavorati per l'industria delle costruzioni, soprattutto per la produzione di diversi tipi di tubi.
I vantaggi possono essere individuati nella leggerezza, nell'alta resistenza alla trazione e alla pressione, nell'alta resistenza a flessione, nella durabilità, nelle caratteristiche idrauliche eccellenti e nella facile realizzazione di giunti.
Altra applicazione notevole nell'industria delle costruzioni è la produzione di profili rigidi per la produzione di telai in PVC per serramenti; i vantaggi sono nella minore conducibilità termica del materiale, che è inferiore anche a quella del legno, nella minore manutenzione richiesta, nella facilità di utilizzo e nella più lunga durabilità del componente.

Bibliografia: G. Boaga, Tecnologia delle costruzioni, Ed.Calderini, Bo, 1989