Per plastica si intendono materiali composti principalmente da resine (o monomeri polimerizzati direttamente durante la lavorazione), arricchiti con additivi quali plastificanti, riempitivi, lubrificanti e coloranti, che possono essere modellati durante la lavorazione.
Caratteristiche principali della plastica:
① La maggior parte delle materie plastiche è leggera, chimicamente stabile e resistente alla corrosione.
② Eccellente resistenza agli urti.
③ Buona trasparenza e resistenza all'usura.
④ Proprietà isolanti con bassa conduttività termica.
⑤ Generalmente facili da modellare, colorare e lavorare a basso costo.
⑥ La maggior parte delle materie plastiche ha una scarsa resistenza al calore, un'elevata dilatazione termica ed è infiammabile.
⑦ Instabilità dimensionale, soggetto a deformazione.
⑧ Molte materie plastiche hanno scarse prestazioni alle basse temperature e diventano fragili in condizioni di freddo.
⑨ Suscettibile all'invecchiamento.
⑩ Alcune materie plastiche si sciolgono facilmente nei solventi.
Resine fenolicheSono ampiamente utilizzate nelle applicazioni FRP (Fiber-Reinforced Plastic) che richiedono proprietà FST (Fire, Smoke, and Toxicity). Nonostante alcune limitazioni (in particolare la fragilità), le resine fenoliche rimangono una categoria importante di resine commerciali, con una produzione annua globale di quasi 6 milioni di tonnellate. Le resine fenoliche offrono un'eccellente stabilità dimensionale e resistenza chimica, mantenendo la stabilità in un intervallo di temperatura compreso tra 150 e 180 °C. Queste proprietà, unite al loro vantaggio in termini di rapporto costo-prestazioni, ne determinano l'utilizzo continuo nei prodotti FRP. Le applicazioni tipiche includono componenti interni di aeromobili, navi cargo, interni di veicoli ferroviari, griglie e tubazioni per piattaforme petrolifere offshore, materiali per gallerie, materiali d'attrito, isolamento di ugelli di razzi e altri prodotti correlati alle FST.
Tipi di compositi fenolici rinforzati con fibre
Compositi fenolici rinforzati con fibreIncludono materiali arricchiti con fibre tagliate, tessuti e fibre continue. Le prime fibre tagliate (ad esempio, legno, cellulosa) sono ancora utilizzate nei composti fenolici per stampaggio per varie applicazioni, in particolare componenti automobilistici come coperchi di pompe dell'acqua e componenti di attrito. I moderni composti fenolici per stampaggio incorporano fibre di vetro, fibre metalliche o, più recentemente, fibre di carbonio. Le resine fenoliche utilizzate nei composti per stampaggio sono resine novolacche, polimerizzate con esametilentetrammina.
I materiali in tessuto preimpregnato sono utilizzati in diverse applicazioni, come RTM (Resin Transfer Molding), strutture sandwich a nido d'ape, protezione balistica, pannelli interni di aeromobili e rivestimenti per cargo. I prodotti rinforzati con fibre continue vengono realizzati tramite avvolgimento di filamenti o pultrusione. Tessuto e materiali in continuocompositi rinforzati con fibreIn genere, si utilizzano resine fenoliche resoliche solubili in acqua o solvente. Oltre alle resine fenoliche resoliche, nella FRP vengono impiegati anche altri sistemi fenolici correlati, come le benzossazine, gli esteri cianici e la resina Calidur™ di recente sviluppo.
La benzossazina è un nuovo tipo di resina fenolica. A differenza dei fenolici tradizionali, in cui i segmenti molecolari sono legati tramite ponti metilenici [-CH₂-], le benzossazine formano una struttura ciclica. Le benzossazine sono facilmente sintetizzabili da materiali fenolici (bisfenolo o novolacca), ammine primarie e formaldeide. La loro polimerizzazione ad apertura d'anello non produce sottoprodotti o sostanze volatili, migliorando la stabilità dimensionale del prodotto finale. Oltre all'elevata resistenza al calore e alla fiamma, le resine benzossaziniche presentano proprietà assenti nei fenolici tradizionali, come il basso assorbimento di umidità e la stabilità delle prestazioni dielettriche.
Calidur™ è una resina termoindurente poliariletere ammidica di nuova generazione, monocomponente e stabile a temperatura ambiente, sviluppata da Evonik Degussa per i settori aerospaziale ed elettronico. Questa resina polimerizza a 140 °C in 2 ore, con una temperatura di transizione vetrosa (Tg) di 195 °C. Attualmente, Calidur™ offre numerosi vantaggi per i compositi ad alte prestazioni: assenza di emissioni volatili, bassa reazione esotermica e ritiro durante la polimerizzazione, elevata resistenza termica e a umido, superiore resistenza a compressione e taglio del composito e eccellente tenacità. Questa resina innovativa rappresenta un'alternativa economica alle resine epossidiche, bismaleimmidiche ed estere cianato a Tg medio-alta nei settori aerospaziale, dei trasporti, automobilistico, elettrico/elettronico e altre applicazioni complesse.
Data di pubblicazione: 24 giugno 2025
