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    10 plastica 10 plastica Presentation Transcript

    • Le plastiche
    • Introduzione Tutti i tipi di plastica sono prodotti ottenuti con la trasformazione di materie prime naturali e non. L’impiego delle plastiche in architettura si è concretizzato in tempi molto più recenti rispetto agli altri materiali. Tale impiego si è diffuso a diversi elementi costituenti il sistema edilizio: dall’impiantistica, ai rivestimenti, alle opere di finitura, partizione e chiusura e alle strutture portanti. L’architettura di plastica ha sempre prodotto sistemi leggeri e, solo recentemente, la ricerca più spinta ha portato alla definizione di sistemi pesanti.
    • Per il processo di produzione delle plastiche, è fondamentale il legame che si instaura, attraverso un processo di sintesi (reazione chimica), tra monomeri (elementi monomolecolari) e polimeri (macromolecole) e che produce lunghe catene molecolari.Le sostanze di base per la produzione delle plastiche sintetiche sono idrocarburi non saturi, molto reattivi, a basso peso molecolare e gassosi. Tali sostanze si ottengono con processi di distillazione e cracking del petrolio (formatosi con la decomposizione di sostanze organiche - carbonio e idrogeno). Le plastiche sintetiche (polimeri) si possono ottenere anche da materie prime rinnovabili ma a costi elevatissimi. Le materie plastiche
      • In base alle loro caratteristiche, oltre a carbone e idrogeno, le materie plastiche possono contenere anche ossigeno, cloro, fluro, zolfo, silicio e azoto.
      • Le caratteristiche principali dei prodotti plastici sono:
      • bassa densità
      • basssa conducibilità
      • elevato coefficiente di dilatazione termica
      • elevata resistenza a trazione
      • buona capacità di isolamento elettrico
      • resistenza all’acqua e a molti agenti chimici.
      • I prodotti in plastica pura non generano rischi per lòa salute umana (se prodotti a norma di legge); in caso di incendio si possono generare legami tossici.
      Le caratteristiche principali
      • I polimeri si possono classificare in base al procedimento di sintesi adottato per produrli o alla loro struttura molecolare.
      • Procedimenti di sintesi:
      • polimerizzazione
      • policondensazione
      • poliaddizione
      Classificazione dei prodotti plastici
      • Classificazione in base alla struttura molecolare:
      • polimeri termoplastici, composti da catene di molecole lineari intrecciate (trasparenti, duri e fragili; riscaldati diventano termoelastici e termoplastici; il processo e reversibile e consente numerosi cicli di deformazione, lavorazione e riutilizzo)
      • elastomeri, composti da catene di molecole reticolate a maglia larga (non sono soggetti a fusione)
      • polimeri termoindurenti, composti da catene di molecole reticolate a maglia stretta (duri, fragili, sono i prodotti plastici con la massima resistenza alla deformazione termica, non sono soggetti a fusione).
      Classificazione dei prodotti plastici
    • I prodotti
      • Alla produzione di monomeri (plastiche pure) segue la lavorazione in polimeri. L’industria della plastica fornisce alle aziende di lavorazione le plastiche pure sotto forma di granulati.
      • La lavorazione prevede:
      • il processo di polimerizzazione (lunghezza delle catene molecolari), cristallizzazione, e reticolazione delle molecole
      • l’aggiunta di additivi
      • la sagomatura di semilavorati o di prodotti finiti.
      La lavorazione
      • Additivi:
      • cariche (cellulosa, farina di legno, farina di roccia, creta, sfere di vetro, ecc.) - sostanze organiche o inorganiche che fungono da diluente per migliorare l’aspetto e ridurre la fragilità
      • rinforzanti (fibre di vetro, carbone, aramide) - aumentano la resistenza e la rigidezza del materiale
      • coloranti
      • stabilizzatori - aumentano la resistenza al calore, alla luce e alla radiazione solare
      • plastificanti (sostanze viscose a basso peso molecolare) - aumentano la flessibilità e la resistenza agli urti
      • additivi antifiamma
      • propellenti (agenti schiumogeni, gas) - trasformano le plastiche in espansi
      La lavorazione
      • Procedimenti di formatura:
      • estrusione - la termoplastica si trasforma in tubi, profili, fogli ecc.
      • calandratura - la massa termoplastica o la gomma si trasforma in nastri ulteriormente trqsformabili
      • stampaggio per iniezione - le plastiche (termoplastiche, polimeri termoindurenti ed elastomeri) vengono spruzzate in stampi a pressione
      • stampaggio per compressione - la massa di resina termoindurente viene compressa a pressioni e temperature elevate
      • stampaggio rotazionale - praticato su tutti i polimeri termoplastici, si usa per produrre contenitori
      • deformazione plastica - formatura dei semilavorati (congelamento)
      • giunzione
      La formatura
    • Le plastiche in edilizia
      • Insieme con l’industria dell’imballaggio, l’edilizia è uno dei principali mercati per i prodotti plastici.
      • Prodotti per l’edilizia:
      • polietilene (PE)
      • polipropilene (PP)
      • polivinilcloruro (PVC)
      • polistirene (PS)
      • polimetilmetacrilato (PMMA)
      • polimeri contenenti fluoro (PTFE/ETFE)
      • resine epossidiche (EP)
      • siliconi (si)
      • sostanze composite con fibre
    • Campi di applicazione
    • L’innovazione Le ricerce attuali si focalizzano sulla produzione di plastiche da materie prime rinnovabili. Oggi si possono produrre polimeri “bio” - dagli acidi lattici del glucosio contenuto in mais, grano, canna da zucchero o patate - per il momento impiegati (con aggiunte e additivi) prevalentemente per gli imballi dell’industria alimentare e in agricoltura. Gli studi in corso di sviluppo presuppongono un ampliamento dei campi di applicazione.
    • La produzione delle materie plastiche inizia a metà del XIX secolo. Tale produzione si basa sulla trasformazione chimica di materie prime organiche di origine naturale. Gli sviluppi degli studi sulle proprietà delle materie plastiche portano alla definizione di prodotti sempre più performanti, impiegati in modo sempre più diffuso nel settore della produzione industriale sino a costrituire la maggiorparte degli oggetti di uso comune (utensili, arredi, giochi…) e a sostituire altri materiali (ceramica, legno, metalli…). Le materie plastiche nella storia
    • L’industria della gomma nasce con la trasformazione del lattice dell’albero del caucciù in caucciù elastico attraverso il processo di vulcanizzazione. Per tutto il XIX secolo, la produzione di prodotti plastici avviene sfruttando materie prime rinnovabili. Sul finire del XIX secolo compare la prima plastica completamente sintetica (legame tra fenolo e formaldeide) ottenuta sfruttando la capacità della struttura molecolare del carbonio di formare lunghe catene. Tale prodotto (trasparente senza additivi), i primi del ‘900, viene miscelato con altre sostanze per ottenere la bachelite (il primo prodotto termoindurente), un prodotto più resistente, capace di non fondere e di non condurre elettricità (impiegato per involucri e isolamenti). Le materie plastiche nella storia
    • La maggiorparte delle plastiche oggi conosciute sono state prodotte sin dal 1940. Inizialmente tali prodotti furono impiegati in campo elettrotecnico ed automobilistico; in edilizia l’impiego delle materie plastiche inizia negli anni ‘60 (strutture portanti a guscio, rivestimenti, ecc). Attualmente, le materie plastiche sono impiegate in tutti i settori dell’edilizia (pavimentazioni, facciate, guarnizioni, isolanti, ecc.). Le materie plastiche nella storia
    • Olimpiastadion, Monaco, 1972, F. Otto Galleria, Colonia, 2002, b&k+
    • Fawood centre, Londra, 2004, Alsop Architetcs
    •  
    • Laban centre, Londra, 2001, J. Herzog & P. De Meuron
    • Casa, Germania, 2005, Pfeifer.Kuhn
    •  
    • Padiglione, Olanda, 2001, Atelier Kempe Thill
    • Chiesa, Germania, 2001, Staib Architects
    •  
    • Ebo, Bologna, 2003, MCA
    • Stazione di Naked House, Giappone, 2000, S. Ban
    •  
    •