Polimeri sintetici Bakelite 1907 Questo nuovo

Polimeri sintetici
Bakelite 1907
Questo nuovo materiale, interamente ottenuto per via di sintesi, che per circa mezzo secolo
dominerà il mondo delle materie plastiche e dischiuderà ad esse una quantità enorme di
applicazioni in tutti i settori della tecnologia industriale. Con questo nuovo materiale, la Bakelite, si
può dire che si entra veramente in piena era delle materie plastiche. La Bakelite fu la prima resina
termoindurente ottenuta facendo reagire fenolo e formaldeide. Dalla reazione si forma un prodotto
resinoso che diventa plastico per riscaldamento e in queste condizioni può essere compresso in
stampi per ottenere oggetti di varia forma. Prolungando il riscaldamento nello stampo, il materiale
indurisce e mantiene permanentemente la forma che gli è stata data. Per questo si chiama
termoindurente. L’inventore della Bakelite fu il chimico belga Leo Hendrick Baekeland. Lavorò
alcuni anni in diverse università inglesi con l’aiuto di borse di studio ma l’ambiente accademico gli
stava troppo stretto per la sua intraprendenza e nel 1891 si trasferì negli Stati Uniti. In America
lavorò dapprima alla Anthony & Co., industria di materiale fotografico, quindi costituì la Nepera
Chemical Co. che venne poi acquistata dalla Eastman Kodak. "Prima della fine del 1907", scriveva
Baekeland, "avevo iniziato la fabbricazione del nuovo prodotto su scala limitata ma nel 1910
creavo la General Bakelite Company per la produzione della nuova resina sintetica. Dagli Stati
Uniti la nuova industria si estese alla maggior parte degli altri paesi industriali". Le sue eccellenti
proprietà termostatiche e dielettriche furono subito apprezzate da manifatturieri e disegnatori, da
tempo alla ricerca di un materiale fortemente isolante che concorresse all’espansione delle nuove
industrie elettriche e di telecomunicazioni. Ad esempio la Philips, in Olanda, costruì il primo
altoparlante usando il fenolo, e, nel 1925, creò l’altoparlante a forma di corno, un disco di resina
fenolica variegata in oro. Quando in Inghilterra si diffusero i centralini automatici, il telefono
divenne una necessità sociale e la maggior parte degli ordinativi di materiale fenolico alla fabbrica
di Bakelite riguardava il classico telefono Nephone, disegnato nel 1929. Articoli funzionali di uso
quotidiano cominciavano ad assumere caratteristiche di affidabilità e durata: la bakelite stava infatti
promuovendo la plastica a la sua industria. Il normale fenolo rinforzato sostituì con successo le
impiallicciature di legno, come nel caso dei mobiletti radio rifiniti in noce. Nel suo stato non
consolidato esso poteva imitare i colori e la lucentezza di materiali naturali quali il marmo, l’onice,
Estratto dalla tesi di laurea “La plastica come nuovo materiale dell’arte contemporanea. Storia, proprietà chimicofisiche, degrado, conservazione e restauro, Dott.Russo, 2009.
la giada e l’ambra. Una volta modellato, esso si trasformava in bellissimi accessori per scrivania e
in gioielli, ma, poiché la resina scuriva col tempo si cercò un materiale che avesse la stessa forza
e le stesse proprietà dielettriche, ma che, allo stesso tempo, potesse offrire una gamma maggiore
di colori. Nel 1927 Edmund Rossiter della British Cyanides Co, oggi BIP, sostituì in un’equazione
chimica tiourea al fenolo, producendo così una polvere di colore chiaro per sagomare. Poiché tale
polvere era bianca, essa poteva essere pigmentata, per produrre non solo colori decisi, ma anche
effetti delicati, resi famosi da marchi commerciali quali la “Bandalasta”. Sostituendo alla tiourea la
resina ureica si ottenne un prodotto migliore che venne sagomato per realizzare i set di pic-nic
Beetleware, le fiasche Roainod e thermos che oggi arricchiscono ogni collezione di oggetti plastici.
La formaldeide ureica diede un aspetto igienico e moderno agli articoli di uso comune degli anni
’30 e ’40 e grazie ai miglioramenti apportati alle tecniche di stampaggio negli anni ’30, case e
negozi di articoli elettrici alla moda. Nel 1936 la produzione mondiale di Bakelite superava già le 90
mila tonnellate l’anno, mentre la produzione complessiva di tutte le materie plastiche (Celluloide,
caseina, fenoliche) si aggirava sulle 250 mila tonnellate. Alla morte di Baekeland nel 1944, la
produzione mondiale di resine fenoliche aveva raggiunto le 175 mila tonnellate.
Polimetilmetacrilato 1928
Il polimetilmetacrilato, polimero vinilico, fu sviluppato nel 1928 e immesso sul mercato nel 1933
dall’industria chimica tedesca Röhm and Haas, che lo commercializzò con il nome di plexiglass.
All’inizio venne prodotto sotto forma di pasta, poi i ricercatori riuscirono ad ottenerlo anche in forma
rigida, così, data la sua trasparenza e infrangibilità, cominciò ad essere usato durante la guerra in
sostituzione del vetro nel settore dell’aviazione per la realizzazione dei tettucci degli aerei, negli
edifici pubblici e per l’esecuzione di preziosi monili ad imitazione del cristallo di rocca.
Polietilene 1933
Fu sintetizzato nel 1898 dal chimico tedesco Hans von Pechman, che in modo casuale ottenne
una sostanza bianca dall’aspetto ceroso. Ma fu solo nel 1933 che Eric Fawcett e Reginald
Gibsoson applicando una pressione di diverse centinaia di atmosfere in un contenitore pieno di
etilene, benzaldeide con tracce di ossigeno, innescarono una reazione che diede vita al polietilene.
Tuttavia fu solo due anni dopo che un altro chimico Michael Perrin riuscì a riprodurre il polietilene
Estratto dalla tesi di laurea “La plastica come nuovo materiale dell’arte contemporanea. Storia, proprietà chimicofisiche, degrado, conservazione e restauro, Dott.Russo, 2009.
a bassa densità. La produzione su scala industriale ebbe inizio qualche anno più tardi e fu quasi
del tutto assorbita dall’industria bellica e delle telecomunicazioni che sfruttarono il suo alto potere
isolante, rivelatosi prezioso anche per la realizzazione dei cavi sottomarini. Divenne in breve
tempo uno dei polimeri più diffusi al mondo.
Resine melamminiche 1934
Resine termoindurenti ottenute per policondensazione da formaldeide e melammina, furono
commercializzate a partire dal 1934. Per la loro resistenza all’acqua, all’abrasione e all’urto
vennero inizialmente impiegate soprattutto per la produzione di stoviglie infrangibili. Più tardi per la
realizzazione di laminati plastici, conosciuti col nome di formica, usati nell’arredamento degli anni
’50-’60 per ricoprire le superfici di cucine, interni, treni.
Polivinilcloruro 1936
Il polivinilcloruro fu sintetizzato per caso – cloruro di vinile esposto al calore solare- nel 1835 da
Henri Victor Regnault e nel 1872 da Eugen Baumann, ma la sua produzione controllata su scala
industriale ebbe inizio nel 1936 quando Waldo Semon scoprì che, con l’aggiunta di opportuni
plastificanti, questo materiale poteva diventare flessibile ed elastico ed essere efficacemente
impiegato in sostituzione della gomma naturale.
Poliuretano 1937
Negli anni Trenta gli scienziati erano alla ricerca di una fibra artificiale che sostituisse quelle
naturali. Fu conducendo questi tentativi che Otto Georg Wihelm Bayer polimerizzò casualmente un
materiale compatto appartenente alla grande famiglia dei poliuretani. Iniziò così una fervida ricerca
che lo condusse a scoprire un tipo di poliuretano che si attaccava talmente forte alle parti
metalliche degli stampi che fu utilizzato come adesivo capace di incollare tenacemente la gomma
ai metalli e al vetro; un altro poliuretano aveva valori di resistenza all’abrasione dieci volte superiori
alla gomma. Ma il traguardo più importante, raggiunto casualmente attraverso il contatto di piccole
quantità di acido con il polimero in formazione, fu fare espandere il poliuretano, che in questo
modo era flessibile, leggero e diventò il materiale per eccellenza del mondo degli imbottiti. Sono
polimeri ottenuti dalla poliaddizione degli isocianati e dei polioli. Sono apparsi in commercio intorno
Estratto dalla tesi di laurea “La plastica come nuovo materiale dell’arte contemporanea. Storia, proprietà chimicofisiche, degrado, conservazione e restauro, Dott.Russo, 2009.
al 1941, dapprima in Germania, e oggi sono prodotti in tutto il mondo. Si presentano sotto forma di
materiale rigido oppure flessibile e questo consente un'enorme vastità di applicazioni. Sono usati
in forma flessibile per fabbricare cuscini, materassi, mobili, rivestimenti di tessuti e, sotto forma
rigida, per impieghi nell'industria automobilistica, nell'edilizia, nell'arredamento. Possono sostituire
il cuoio e il legno nella fabbricazione di rivestimenti. Sono un ottimo isolante termico e acustico. Il
poliuretano è il materiale plastico più versatile.
Versatilità per caratteristiche fisico - meccaniche del polimero:
• Rigido
• A celle chiuse
• Semirigido
• A celle aperte
• Flessibile
• Termoplastico
• Espanso
• Termoindurente
• Compatto
Versatilità per tecniche applicative:
• Per colata
• Per estrusione
• Per spruzzo
• Per laminazione
• Per spalmatura
• Per poltrusione
• Per iniezione
• Per roto-moulding
Nylon 1938
È la prima fibra artificiale con caratteristiche simili a quelle della seta. Fu ottenuta da Wallace
Hume Carothers, un chimico della DuPont de Numours sintetizzando una resina poliammide
attraverso la reazione degli acidi dicarbossilici con le ammine. Questo materiale fu usato durante
la Seconda Guerra Mondiale per la realizzazione dei paracadute e degli ingranaggi. Esso
rivoluzionò l’abbigliamento femminile, infatti fu utilizzato per produrre sottovesti, biancheria intima e
calze in sostituzione della seta, e rese questi capi molto più economici e accessibili al grande
pubblico. “Liscio come la seta, resistente come acciaio” recitava il suo slogan pubblicitario, infatti
proprio grazie alla sua versatilità fu impiegato nella realizzazione degli oggetti più disparati, dalle
reti da pesca, ai tubi, alle setole per spazzole, alle funi, agli stampi ad alta resistenza e caci per
pneumatici.
Estratto dalla tesi di laurea “La plastica come nuovo materiale dell’arte contemporanea. Storia, proprietà chimicofisiche, degrado, conservazione e restauro, Dott.Russo, 2009.
Moplen 1954
“Fatto il polipropilene”è quanto scrisse Giulio Natta, professore al politecnico di Milano sulla propria
agenda l’11 marzo 1954. Una scoperta che gli valse il premio Nobel per la chimica nel 1963
insieme a Karl Ziegler.
E' la più giovane delle materie plastiche di massa e ha raggiunto in pochi anni uno sviluppo
produttivo e una varietà di applicazioni senza precedenti. La Montecatini di Ferrara fu la società
che per prima ne sviluppò la produzione sul piano industriale. Molto simile al polietilene alta
densità, ha tuttavia una minore densità ed è dotato di maggiore rigidità e durezza. E' il più rigido tra
i polimeri poliolefinici e mantiene tale caratteristica oltre i 100 C°. Ha una notevole resistenza
all'abrasione e al calore, eccellenti caratteristiche dielettriche e di isolamento, una specialissima
resistenza alle piegature ripetute (10 milioni di flessioni). Esistono numerosi tipi di polipropilene in
commercio. I settori di impiego sono estremamente vari: dagli articoli sanitari ai casalinghi, agli
elettrodomestici, ai giocattoli, ai componenti per l'industria automobilistica, agli articoli sportivi;
dagli imballaggi alimentari agli impieghi agricoli, alla segnaletica, ai mobili, ai componenti per
l'industria chimica.
Estratto dalla tesi di laurea “La plastica come nuovo materiale dell’arte contemporanea. Storia, proprietà chimicofisiche, degrado, conservazione e restauro, Dott.Russo, 2009.