I polimeri · 2019-10-09 · Altri polimeri sono le gomme e le materie plastiche, la lana,...
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Le fibre tessili
I polimeri
Prima di trattare le fibre tessili riportiamo alcune
notizie sulle macromolecole o alti polimeri alla cui
famiglia appartengono anche le fibre tessili
Un polimero è una grande molecola che ha l’aspetto
di una lunga catena, alla quale possono essere legate
ramificazioni. La molecola è formata da tante unità-
base chiamati monomeri
Un polimero è una grande molecola che ha l’aspetto di una lunga catena,
alla quale possono essere legate ramificazioni. La molecola è formata da
tante unità-base, come avviene per le perle di una collana.
Anche le unità base sono singole molecole, dette monomeri: si possono
aggregare a gruppi di due, tre, quattro o più (e allora si chiamano dimeri,
trimeri, tetrameri...) o a centinaia (alti polimeri).
Un alto polimero naturale è la cellulosa, costituita da tante unità di
zucchero.
Una fibra di cotone (cellulosa quasi allo stato puro) per esempio, è
formata da 3.500 monomeri di zucchero, mentre il polivinilcloruro ha una
catena di 25 mila monomeri.
Altri polimeri sono le gomme e le materie plastiche, la lana, l’amido
Oggi è possibile stabilire a priori l'ordine dei monomeri nella catena e
modificarlo come si vuole per ottenere polimeri con caratteristiche
diverse.
Come fanno i monomeri a rimanere uniti tra loro per formare la grossa
struttura del polimero? Ogni “perla della collana” è unita alle altre con un
legame chimico, caratteristico per ogni polimero: una volta trovato il
solvente adatto a scioglierlo, la catena si depolimerizza, cioè si spezza e
libera le unità. Viceversa, nella polimerizzazione, si ricrea la struttura: è
quanto avviene per esempio quando si ripara una bicicletta e, con uno
speciale mastice, si “vulcanizzano” la gomma della camera d’aria e della
toppa
Le sostanze macromolecolari sono composti a
peso molecolare molto elevato (fino a qualche
milione);
esse sono dette anche alti polimeri perché
sono costituite da una o più unità (monomeri)
ripetute più volte e legate tra loro da legami
chimici
• Con il termine polimerizzazione si intende
la reazione chimica che porta alla
formazione di una catena polimerica,
ovvero di una molecola costituita da molte
parti uguali (detti "monomeri" o "unità
ripetitive") che si ripetono in sequenza.
• I polimeri rappresentano una classe di composti molto importanti: essi possono essere
naturali (come la cellulosa, le proteine)
artificiali (fibre tessili artificiali)
• sintetici (come le fibre tessili sintetiche, gli elastomeri, le materie plastiche) presentano caratteristiche chimiche e fisiche peculiari
• Con il termine omopolimeri si intendono i
polimeri formati da un unico monomero
ripetuto migliaia di volte,
• mentre i polimeri formati da due o più
monomeri diversi vanno indicati con il
termine di copolimeri.
Proprietà dei polimeri
Grado di polimerizzazione e peso molecolare
Per grado di polimerizzazione, n, di un polimero, si intende il
numero medio di unità ripetitive che lo costituiscono; esso è
una grandezza statistica utile alla caratterizzazione e alla
costituzione del polimero.
Una fibra di cotone (cellulosa quasi allo stato puro) per esempio, è
formata da 3.500 monomeri di zucchero, mentre il polivinilcloruro ha una
catena di 25 mila monomeri.
Occorre rilevare che al valore del peso
molecolare sono legate alcune proprietà dei
polimeri, quali
la resistenza alla trazione,
l’allungamento a rottura,
la durezza, ecc.
Tanto è vero, che esiste, per ogni polimero, un valoredel peso molecolare, noto come valore critico,
al di sotto del quale il polimero perde tutte le suecaratteristiche e si presenta allo stato viscoso oppuresolido, ma friabile.
Al di sopra del valore critico del peso molecolare, leproprietà meccaniche del polimero cresconoproporzionalmente al crescere del peso molecolareper raggiungere poi, a valori di peso molto elevati,un valore pressoché costante.
MECCANISMI DI
POLIMERIZZAZIONE
La preparazione di macromolecole a partire da
monomeri può essere effettuata attraverso due
processi principali:
policondensazione
poliaddizione.
Polimerizzazione per
POLICONDENSAZIONE
• Nel processo di policondensazione la
formazione del polimero avviene per stadi ed
i vari intermedi (dimero, trimero,….polimero)
hanno la stessa reattività del monomero; ad
ogni stadio si ha eliminazione di prodotti
secondari a basso peso molecolare.
Polimerizzazione per
POLIADDIZIONE
• Il processo di poliaddizione consiste in una
condensazione di monomeri insaturi
(etilene, propilene, cloruro di vinile, ecc.)
ossia si ha una reazione a catena senza
eliminazione di prodotti secondari.
Principali paesi produttori di cotone