La differenza fondamentale tra queste due famiglie di polimeri risiede nella loro risposta al calore. I materiali termoplastici si comportano in modo molto simile alla cera, ammorbidendo quando riscaldati e indurendo quando raffreddati, il che consente loro di essere rimodellati più volte. Al contrario, i materiali termoindurenti subiscono una trasformazione chimica permanente quando riscaldati, creando una struttura rigida che non può più essere fusa.
Un polimero versatile che diventa flessibile o modellabile al di sopra di una temperatura specifica e si solidifica raffreddandosi.
Una plastica che si polimerizza assumendo una forma permanente attraverso una reazione chimica attivata dal calore, chiamata reticolazione.
| Funzionalità | Termoplastico | Termoindurente |
|---|---|---|
| Effetto del calore | Ammorbidisce e si scioglie | Indurisce e si fissa in modo permanente |
| Riciclabilità | Altamente riciclabile | Non riciclabile |
| Struttura molecolare | Catene lineari o ramificate | Rete 3D reticolata |
| Resistenza chimica | Moderare | Estremamente alto |
| Metodo di produzione | Stampaggio a iniezione, estrusione | Stampaggio a compressione, fusione |
| Punto di fusione | Da basso a moderato | Non si scioglie; si decompone |
| Durata | Flessibile e resistente agli urti | Rigido e resistente al calore |
Per comprendere la differenza, osserviamo il livello microscopico. I materiali termoplastici hanno catene polimeriche indipendenti che scorrono l'una sull'altra quando il calore fornisce energia sufficiente a superare le loro deboli attrazioni. I materiali termoindurenti, invece, formano reticoli massicci e interconnessi durante la fase di "indurimento". Questi legami trasversali agiscono come una colla chimica, bloccando ogni molecola in un unico, gigantesco reticolo stazionario che si rifiuta di muoversi indipendentemente dalla temperatura.
metodi di produzione per ciascuno di essi sono molto diversi. Poiché i materiali termoplastici possono essere fusi, sono perfetti per processi automatizzati ad alta velocità come lo stampaggio a iniezione, come i mattoncini LEGO o le bottiglie di soda. Le plastiche termoindurenti di solito nascono come resina liquida o polvere pressata in uno stampo caldo. Una volta innescata la reazione chimica, il pezzo viene "cotto" nella sua forma finale e non può essere modificato in seguito.
Dal punto di vista ambientale, i materiali termoplastici hanno un chiaro vantaggio perché possono essere sminuzzati e rifusi in nuovi oggetti, supportando un'economia circolare. Le plastiche termoindurenti sono molto più difficili da gestire una volta raggiunto il termine del loro ciclo di vita. Poiché non si fondono, non possono essere facilmente riformate; di solito vengono macinate come riempitivo per l'asfalto o finiscono semplicemente in discarica, il che le rende meno ecologiche ma necessarie per applicazioni ad alte temperature.
Se la vostra applicazione prevede temperature estreme, come una spatola da cucina o un componente di un motore, le plastiche termoindurenti sono l'unica scelta possibile perché non perdono la loro forma. Tuttavia, se avete bisogno di un materiale che possa piegarsi senza rompersi, come un sacchetto di plastica o un tubo flessibile, le termoplastiche offrono l'elasticità e la resistenza necessarie per queste attività quotidiane.
Tutte le materie plastiche si sciolgono se vengono riscaldate a sufficienza.
Questo è un errore comune. Le plastiche termoindurenti non torneranno mai allo stato liquido; col tempo produrranno fumo, carbonizzeranno e saranno sottoposte a combustione, ma manterranno il loro stato solido finché non si decomporranno chimicamente.
I materiali termoindurenti sono più resistenti dei materiali termoplastici.
La resistenza dipende da cosa si intende. I materiali termoindurenti sono più duri e rigidi, ma spesso sono fragili. I materiali termoplastici sono spesso più "resistenti" perché possono assorbire gli urti deformandosi anziché frantumarsi.
I simboli del riciclaggio sulla plastica indicano che sono tutti uguali.
I numeri da 1 a 7 si riferiscono solitamente ai materiali termoplastici. I materiali termoindurenti raramente vengono contrassegnati con questi simboli perché non possono essere fusi e trattati nei normali impianti di riciclaggio.
I materiali termoplastici sono sempre morbidi.
Sebbene molti materiali siano flessibili, alcuni termoplastici come il policarbonato o il PEEK sono incredibilmente resistenti e vengono utilizzati nei componenti aerospaziali. La loro "morbidezza" si riferisce solo al loro stato ad alte temperature.
Scegliete i materiali termoplastici per prodotti ad alto volume, riciclabili o flessibili come imballaggi e giocattoli. Scegliete i materiali termoindurenti quando avete bisogno di un materiale in grado di resistere ad alte temperature, carichi pesanti ed esposizione chimica senza deformarsi.
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