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I polimeri sono grandi molecole, alquanto ubiquitarie, che sono essenziali per la nostra esistenza. Essi sono i principali costituenti del nostro cibo (amido, proteine, etc.), dei nostri indumenti (cotone, lana, poliesteri, nylon, etc.), della nostre case (legno, vetro, oggetti casalinghi, vernici, etc.) e del nostro corpo (proteine, enzimi, acidi nucleici, etc.) Quindi è senz’altro importante fornire una introduzione generale dei materiali polimerici
I Polimeri I Polimeri
Obiettivi della UDObiettivi della UD
(^) Comprendere la differenza tra molecola e macromolecole. (^) Conoscere il significato di materiale polimerico. (^) Conoscere i principali meccanismi di sintesi delle macromolecole. (^) Conoscere l’importanza dei polimeri nella vita quotidiana. (^) Saper distinguere un materiale polimerico di sintesi da uno naturale. (^) Comprendere l’importanza del riuso e riciclo delle materie plastiche. (^) Saper distinguere i vari tipi di plastica per un riciclo responsabile. (^) Comprendere l’importanza delle materie prime
(^) I prodotti plastici sono ormai diventati una parte integrante della nostra vita e giocano un ruolo, spesso non rimpiazzabile, nelle attività quotidiane. Agricoltura Casalinghi Elettronica Cura della salute Veicoli Confezioni cibo e bevande
Plastica e Quotidianità Plastica e Quotidianità
Materiali PolimericiMateriali Polimerici
Polisoprene Polistirene Alcuni esempi di Materiali Polimerici nella normale vita quotidiana:
Sono molecole, costituite da un
elevatissimo numero di atomi
( macromolecole ), ad alto peso molecolare
(10.000 < PM < 100.000.000) ,
costituite da unità monomeriche.
Organici & Inorganici Organici & Inorganici
Cosa sono i Polimeri? Cosa sono i Polimeri?
Il grado di polimerizzazione è il numero delle unità monomeriche in un polimero (^) Per polimeri sintetici si parla di grado medio di polimerizzazione
Polimerizzazione Polimerizzazione
I polimeri si ottengono per reazione di polimerizzazione dei monomeri, ad esempio: Il monomero non sempre coincide con l’unità ripetitiva del polimero
O
P o l i m e r i z z a z i o n e CH 2 CH 2 O n P o l i m e r i z z a z i o n e n H 2 C CH 2 CH 2 CH 2 Monomeri Polimeri
Classificazione dei PolimeriClassificazione dei Polimeri
Naturali Sintetici Organici: Poliisoprene Polisaccaridi Acidi nucleici Proteine Etc. Inorganici: Argille Asbesto Quarzo Polifosfati Polivinilici Poliesteri Poliammidi Polioli Resine fenoliche Polieteri Polietilenglicoli Etc. Semi-sintetici Derivati Cellulosici: Acetati di Cellulosa Xantato di Cellulosa Nitrocellulosa Carbossimetil Cellulosa Eteri Cellulosici Nitrocellulosa Etc.
Classificazione in base alla composizioneClassificazione in base alla composizione
Omopolimeri Strutture macromolecolari costituite da una sola unità monomerica. Le proprietà finali del materiale sono strettamente dipendenti dalla distribuzione delle unità monomeriche. Le proprietà finali del materiale sono strettamente dipendenti dalla distribuzione delle unità monomeriche. Copolimeri Strutture macromolecolari costituite da due o più unità monomeriche. La cellulosa è un omopolimero Le proteine sono dei copolimeri
(^) Materiali molli quando vengono scaldati ed induriscono quando vengono raffreddati. (^) Possono essere rimodellati molte volte. (^) Quando sono molli sono facilmente stampabili sotto pressione.
- (^) PLASTIC MEMORY – è la proprietà del termoplastico di ritornare alla sua forma originale quando ammorbidito dopo essere stato modellato. riscald ato ammorbid ito modella to indurito
Polimeri Termoplastici Polimeri Termoplastici
Esempi di Polimeri TermoplasticiEsempi di Polimeri Termoplastici
Polietilene HDPE – Ad alta densità, duro, resiste agli agenti chimici, ceroso al tatto. Utilizzato per gli oggetti rigidi: secchi, ciotole, contenitori sterilizzati. Polietilene LDPE – Bassa densità, morbido e flessibile, isolante elettrico. Usato per oggetti flessibili: sacchetti, bottiglie, cavi, guaine, giocattoli. Polipropilene PP – rigido, trasparente, buona resistenza chimica, resistente alla fatica, flessione. Utilizzato per le casse, sedili, spaghi, corde, attrezzature mediche, cerniere, stoviglie, pellicole. Polistirene PS – leggero, capace di galleggiare, rigido, resistente all’acqua e agli agenti atmosferici. Usato per imballaggi, contenitori, isolamento e giocattoli. Polivinil cloruro PVC – rigido, resistente all’abrasione, resistente all’acqua e agli agenti atmosferici. Utilizzato per tubi, grondaie, bottiglie, coperture, infissi. Nylon – Materiale duro con buona resistenza all'usura e alle intemperie. Il nylon solido ha un basso coefficiente d’attrito e alto punto di fusione. Utilizzato in raccordi, pettini, vestiti e ruote.
Esempi di Polimeri TermoindurentiEsempi di Polimeri Termoindurenti
(^) Resine epossidiche ER – buone proprietà adesive, forti quando rinforzate. Utilizzate soprattutto nell’ incollaggio, laminazione, rivestimento di superficie e circuiti stampati. (^) Metilammina-formaldeide MF – impermeabile, insapore, inodore, resistente ai graffi. Utilizzato in piani di lavoro, articoli per la tavola, bottoni, isolamento elettrico. (^) Urea-Formaldeide UF – materiale rigido, duro, fragile, buon isolante elettrico. Utilizzato in raccordi elettrici, carta e tessuti di rivestimento, adesivo per legno. (^) Fenolo-Formaldeide PF – duro, ma fragile, di colore scuro, finitura lucida. Resiste al calore. Utilizzato in parti per elettrodomestici, tappi bottiglie, maniglie di pentole.
Polimeri ElastomeriPolimeri Elastomeri
- (^) Una particolare famiglia di termoplastici
- (^) Hanno proprietà elastiche
- (^) Simili alla gomma nel modo di reagire alla pressione e nella loro consistenza
- (^) Sopportano forti deformazioni
- (^) Possono essere allungati più volte rispetto alla loro lunghezza.
- (^) Usi: (^) Guarnizioni di tenuta (^) Diaframmi per applicazioni meccaniche (^) Maniglie flessibili (^) Abbigliamento sportivo (^) Imbottiture di schiuma
I monomeri di partenza sono mono-olefinici o poli-olefinici CH2=CH | X
CH2=C––CH=CH
| Y Y = H Butadiene = CH 3 Isoprene = Cl Cloroprene X = H Etilene = CH 3 Propilene = Cl Vinilcloruro = CH3COO Vinilacetato = OR Viniletere = COOH Acido Acrilico = CN Acrilonitrile = Ar Stirene
Reazioni di Poli-Addizione Reazioni di Poli-Addizione
CH=CH
X X
CH 3 –CH–CH2–CH– [–CH2–CH –]n–CH2 –CH –CH2 –CH | | | | | X X X X X CF 3 –CF–CF2–CF– [–CF2–CF –]n–CF2 –CF –CF2 –CF | | | | | F F F F F X = F; Teflon (Politetrafluoro etilene)
Polimeri di Poli-Addizione Polimeri di Poli-Addizione
X = Cl (PVC)
