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POLIMERI - Coggle Diagram

- - - - buona chimica, bassa temp di esercizio
      - tenace, duttile
  - - - raco
        
        più trasparente, più resistente a T basse
      - eterofasico
        
        pp con gomma EPR, tenace ma opaco
      - isotattico
        
        rigido, temp di esercizio discreta, resistente
        
        fragile a basse T
  - - - autoestinguente, non si autoalimenta
    - - rigido
    - - flessibile, anche a Tamb
  - - - bassa resistenza chimica, fragile
        
        EPS pilistirene espanso
        
        molto leggero, isolante, opaco
        
        HIPS polistirene antiurto
        
        gomma polibutadienica, opaco, resiste agli urti
        
        APS polistirene atattico
        
        molto trasparente
  - - - acrilonitrile, butadiene, stirene
        
        san con particelle di gomma, rende tenace ma opaco
    - - stirene e acrilonitrile
        
        amorfo, trasparente, resiste chimicamente, FRAGILE
  - - - 2 estere, un aromatico, un butilene
    - - 2 estere, un aromatico, un etilene
        
        molto stirabile
    - - elevata Tm e ottima resistenza a ESCR
  - - - trasparente e amorfo, bassa resistena chimica e a UV
  - - - i due numeri indicano il numer odi gruppi CH2 che si trovano tra due gruppi ammidici
    - - il gruppo ammidico assorbe acqua, meno gruppi ho meno ne assorbo
- - - - devo vincere le forze di repulsione
  - - - esempio polimero vinilico
        
        stereoregolari
        
        isotattico
        
        uguale
        
        sindotattico
        
        gruppo x alternato
        
        regolari nello spazio
        
        atattico
        
        gruppo x casuale
        
        non stereoregolare, non può ripiegare le catene, è amorfo
  - - - catene laterali più o meno corte
        
        le ramificazioni ostacolano la cristallizzazione
    - - catene interconnesse in nodi di reticolazione
        
        non fonde ma si decompone, non può essere dissolto
    - - capo e coda senza altre estremità
        
        può ripiegarsi in lamelle facilmente (e cristallizzare)
    - - HDPE
        
        poche ramificazioni e corte
        
        cristallizza più facilmente, è più denso
      - LDPE
        
        molte ramificazioni
        
        cristallizza di meno, meno denso e più flessibile
  - - - ripetizione regolare di blocchi
  - - - da un nucleo in presenza di impurità
        
        lamelle ripiegate (parte cristallina)
        
        le catene possono appartenere ad entrambe le fasi, creando coesione
        
        ha Tg e non Tm
        
        zona amorfa
        
        ha Tm e non Tg
    - - polimeri molto veloci
        
        es. PE
      - polimeri intermedi
        
        es. PET
      - polimeri molto lenti
        
        es. policarbonato
- - - - alta polidispersità
    - - bassa polidispersità
  - - - si trova un equilibrio tra le 2
        
        esiste tabulata una MM media ponderale per ogni polimero
- - - - solo legami di van der waals
  - - - copolimero a blocchi
        
        blocchi rigidi
        
        immiscibili
        
        fase gommosa con dispersi blocchi rigidi
        
        la parte gommosa si deforma, la parte rigida molto meno, e non la recupera
        
        blocchi flessibili
  - - - hanno modulo molto più elevato
    - - il tempo di gelificazione è il tempo che serve alla miscela per passare da solido a liquido
    - - le ramificazioni entrano a contatto e fanno si che si leghino tra loro con legami covalenti
    - - gruppo epossidico instabile, viene aperto con un a molecola precisa e si fa reagire formando legami stabili e reticolando la resina
        
        resine epossidiche
        
        indurenti amminici
      - proprietà
        
        versatilità
        
        elevata adesione
        
        proprietà meccaniche, bassi ritiri
        
        resistenza chimica
        
        proprietà dielettriche
  - - - vulcanizzare significa legare chimicamente le catene nel reticolo, dando vita a nodi non rompibili
        
        ad esempio con lo zolfo
  - - - unica fase omogenea, materiale isotropo
    - - non omogeneo, ma bifasica
        
        piccole parti di A in matrice di B o viceversa
        
        due fasi continue e separate 50-50
- - - - piana
        
        estrusione da filiera a fessura, avvolti su rulli raffreddanti e stiranti
      - bolla
        
        in uscita esce un tubo, che viene gonfiato per assottigliare lo spessore, raffreddato e ripiegato, da due strati di film
        
        non tutti i polimeri si prestano
    - - vite centrale a sezione crescente, comprime, miscela e scalda il polimero
        
        alimentazione, transizione, pompaggio, filiera
        
        calibrazione mediante aspirazione vuoto
      - richiede elevata densità molecolare
    - - polimero spinto attraverso filtri e filiera, fibre stirate dai rulli per orientazione, raccolte su rulli bobinatori
  - - - gruppo di iniezione e gruppo di chiusura
      - polimero introdotto nel cilindro, vite per mescolare, poi vite funge da pistone e inietta il polimero
        
        mantiene in pressione fino a solidificazione, per compensare il ritiro
        
        importanti sfiati di aria e flusso del polimero in tutto lo stampo
  - - - inietto nello stampo il parison attorno ad un ugello
        
        sposto in stampo cavo e pompo aria, dando forma
    - - ho parison con ugello, assieme al soffiaggio ho anche un'asta che stira il materiale e lo allunga, dando doppia orientazione alle fibre
    - - viene estruso e poi soffiato tutto nello stesso stampo
  - - - geometria semplice
        
        stampi riscaldati, portano a fusione il polimero e lo comprimono nella giusta forma
        
        la reticolazione può avvenire subito (gomme), o a temperature più elevate (termoindurenti)
- - - - legami van der waals si allungano istanteneamente
        
        istanti successivi le catene iniziano a scorrere e si deforma ulteriormente
        
        tolgo il carico
        
        van der waals si riaccorciano istanteneamente
        
        le catene cercano di scorrere alla posizione originaria di massima entropia
  - - - 3 fasi del creep
        
        velocità di deformazione costante
        
        aumento della velocità di deformazione
        
        aumento marcato della deformazione
  - - - molto importante la velocità, velocità maggiore, minore tempo per scorrere e sgrovigliarsi hanno le catene
    - - ISO 527
        
        snervamento
        
        primo punto con incremento della deformazione senza incremento dello sforzo
        
        rottura
        
        primo punto di massimo della curva
      - ASTM D638
        
        carico di snervamento
        
        primo punto con incremento della deformazione senza incremento dello sforzo
        
        carico di rottura
        
        massimo assoluto della curva
  - - - vale solo per piccole deformazioni
        
        ISO 178
        
        3.5%
        
        ASTM D638
        
        5%
        
        la resistenza è il massimo assoluto della curva
  - - - differenza di energia
    - - provino orizzontale
        
        impatto opposto all'intaglio
    - - provino verticale
        
        impatto faccia intaglio
- - - - transizione vetrosa
        
        in Tg
        
        si ha un aumento della mobilità delle catene
        
        le catene scorrono tra loro, ma sono legate dai nodi
      - plateau gommoso
        
        da Tg a Tm
      - plateau vetroso
        
        da Tamb a Tg
      - fuso
        
        oltre Tm
        
        non c'è un passaggio netto da solido a liquido
      - la reticolazione di polimero amorfo
        
        vincoli permanenti
        
        il polimero non si fonde
        
        aumento Tg
        
        aumento di E
        
        fino a passare da gommoso a rigido
      - aggiunta di plastificanti
        
        ha funzione opposta alla reticolazione
        
        allontana le catene e rende più facile lo scorrimento
        
        abbassa la Tg
    - - determina il comportamento del polimero a temperatura ambiente
        
        gomma naturale, Tg -70°
        
        Tamb è in plateau gommoso (gomma)
        
        polistirene atattico Tg 100°
        
        Tamb è in plateau vetroso (plastica)
      - la Tg dipende da tre elementi principali
        
        reticolazione
        
        plastificanti
        
        MM
        
        MM più alta significa più nodi ovvero Tg più alta
        
        la MM fa variare anche la zona di flusso (fuso), spostandola a destra
        
        e può essere fatta variare
    - - Tg sempre minore di Tm
      - differenza tra fase cristallina e amorfa
        
        la fase amorfa ha una variazione di E, la fase cristallina no
        
        il rapporto tra fase cristallina e fase amorfa incide notevolmente sul comportamento in temperatura
        
        il risultato è un materiale con un comportamento intermedio
      - tra Tg e Tm
        
        plastica semi rigida
      - sopra Tm
        
        fuso
      - sotto Tg
        
        plastica rigida
  - - - i grani della fase cristallina provocano un cambio di indice di rifrazione, che fa perdere intensità
        
        un materiale è trasparente quando l'intensità uscente è >90% di quella entrante
  - - - reazioni chimiche
        
        es. idrolisi poliesteri
        
        rottura della catena per reazione del gruppo estere
      - assorbimento fisico
        
        plastificazione
        
        il liquido funge da plastificante
        
        frattura
        
        dovuta alle espansioni volumetriche
        
        rigonfiamento
        
        dissoluzione
        
        i semicristallini resistono meglio perché le specie chimiche non penetrano tra le lamelle, ma solo nella zona amorfa
        
        più alta la cristallinità meglio resiste