comuni materiali plastici costituitida polimeri sintetici presentanouna notevole resistenza alla tensio-

ne, alla compressione, all'abrasione, al-l'urto, alla flessione ripetuta, alla deco-lorazione e agli effetti della luce solaree degli agenti chimici corrosivi. In ef-fetti sono stati progettati per resisterea quasi tutti i possibili fattori distrutti-vi, fatta eccezione per il calore inten-so: non era previsto che dovessero man-tenere rigidità, forma e resistenza du-rante la combustione di carburante peraerei, nei forni di vulcanizzazione onelle ciminiere di impianti industriali.Oggi, però, la richiesta di materiali leg-geri, resistenti e plasmabili, in grado disostenere temperature notevoli, ha por-tato a nuove classi di polimeri.

Per le schermature, le cupole, leguarnizioni delle porte e gli adesivi del-le strutture di un aereo che vola a 2mach si richiedono prodotti che supe-rino i 300 °C. Anche le gomme dei car-relli devono avere una certa resisten-za al calore: quando un aereo atterraa oltre 300 chilometri all'ora l'attritopuò innalzare la loro temperatura finoa 150 °C. Anche i motori elettrici ne-cessitano di isolamento a base di poli-meri più robusti, dal momento che laloro efficienza cresce con l'aumentaredella temperatura di funzionamento.Inoltre, alcuni tipi di indumenti protet-tivi devono reggere a temperature so-pra i 300 °C mentre per le ali di aereida 3 o 4 mach sono necessari dei po-limeri in grado di mantenere la lororesistenza a temperature che, per breviperiodi, possono raggiungere i 1000°C.

Un polimero normale non può man-tenere rigidità, forma o resistenza atemperature cosí elevate perché la strut-tura a catena delle sue molecole lo ren-de vulnerabile al calore. Nella formapiù semplice una molecola di questo ti-po è costituita da centinaia di segmen-ti formati dalle unità monomere unite

fra loro alle estremità come i vagonidi un convoglio ferroviario. Il caloreagita le singole unità monomere facen-dole vibrare: con l'aumentare della tem-peratura le vibrazioni diventano piùforti, finché i legami fra le unità nonsi rompono del tutto. Nei polimeri or-ganici la temperatura a cui questo siverifica è piuttosto bassa, perché il le-game covalente che unisce un monome-ro all'altro (costituito da due elettronimessi in comune da due atomi di car-bonio posti all'estremità di ciascun mo-nomero) è un legame di tipo relativa-mente debole. Quando i legami si spez-zano il polimero si demolisce; anche sein qualche caso frammenti di moleco-la possono riformare polimeri a legamiincrociati, la natura delle molecole vie-ne sempre irreversibilmente cambiata.

Talvolta i segmenti delle molecolecontinuano a vibrare senza rompersi.In un polimero amorfo, le cui moleco-le non sono disposte in sequenze rego-lari. cristalline, questa vibrazione puòdivenire abbastanza forte (a un puntodetto temperatura di transizione vetro-sa) da far perdere al materiale la suarigidità lasciandolo temporaneamentemorbido o gommoso. Un polimero cri-stallino, invece, semplicemente fondequando raggiunge una temperatura al-la quale l'agitazione causata dal calorefa muovere e scivolare l'una sull'altrale molecole che erano prima stretta-mente impacchettate fra di loro. Que-ste trasformazioni sono reversibili: tan-to i materiali cristallini quanto quelliamorfi ritornano allo stato primitivocon l'abbassarsi della temperatura.

Le trasformazioni, sia reversibili cheirreversibili, sono dipendenti dal tem-po; in altri termini, un pezzo del mate-riale può sopravvivere per un certotempo a qualsiasi temperatura distrutti-va prima di perdere le proprietà carat-teristiche. Inoltre, un chimico che pro-getti questi materiali deve tener presen-

ti le condizioni ambientali almeno quan-to l'influenza della temperatura che do-vrà esercitarsi sui prodotti stessi. Unaplastica che resiste in atmosfera di azo-to a una data temperatura, per esem-pio, può disintegrarsi in atmosferad'aria. Le trasformazioni, reversibili oirreversibili, hanno sempre luogo all'im-provviso e a temperatura caratteristicae ben definita.

Allo scopo di creare materie plasticheresistenti al calore, con i miei col-

leghi della Du Pont de Nemours, oltrea collaboratori della Celanese, dellaMonsanto e di altre aziende, abbiamostudiato il modo di indurire le moleco-le in modo da renderle meno vulnera-bili agli effetti delle vibrazioni. Questameta si può realizzare: 1) mediante in-serimento nella catena del polimero dianelli aromatici (raggruppamenti astruttura ciclica i cui componenti prin-cipali sono atomi di carbonio); 2) me-diante addizione alla molecola di gran-di catene laterali; 3) collegando le mo-lecole l'una all'altra con legami incro-ciati; 4) provocando la cristallizzazione(si vedano le figure alle pagine 76 e77). Ognuna di queste modificazionistrutturali, o una applicazione combi-nata di più metodi, innalza la tempera-tura alla quale si verificano le trasfor-mazioni reversibili.

L'addizione di anelli aromatici a unpolimero per accrescerne la resistenzaal calore può essere grosso modo pa-ragonata alla tecnica di rendere incom-bustibile un edificio introducendovi ma-teriali relativamente ininfiammabili. Isingoli legami covalenti (formati da unacoppia di elettroni condivisa da dueatomi di carbonio) che normalmentetengono unito un polimero, possonospezzarsi per effetto del calore di unacerta intensità. L'anello aromatico in-vece, ha molti doppi legami con seielettroni condivisi fra gli atomi di car-

La resistenza al calore di un polimero ad alta temperatura deri-vato dal comune nylon è dimostrata da queste fotografie. A sini-stra un cono di tessuto di nylon posto in un involucro di vetrosi disintegra quando vi si versa sopra del metallo fuso checola nel recipiente. Un cono fabbricato con fibre di una poliam-

mide aromatica (a destra) può invece resistere al calore del me-tallo (circa 250 °C) perché il materiale conserva almeno il 60 %della sua forza alla temperatura di 285 °C, perdendo inveceogni resistenza solo a 300 °C. Le foto sono state scattate nellaboratorio di J.K. Gillham della Università di Princeton.

Materie plasticheper alta temperatura

Molti materiali plastici comuni cominciano a deformarsiintorno ai 100 °C. Ingegnosi trattamenti chimici fornisconoattualmente dei prodotti capaci di resistere fino a 900 °C

di A.H. Frazer

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L'inserimento di anelli aromatici nella struttura a catena del polietilenadipato (in alto)ne innalza il punto di fusione da 45°C a 250°C. Un anello aromatico (in colore), con-tenendo forti doppi legami, è molto più rigido di una catena e è quindi in grado dismorzare le vibrazioni causate dal calore che normalmente distruggerebbero il polimero.

La cristallizzazione del polietilene amorfo (in alto) ne innalza il punto di fusione dameno di 100°C a 137°C. In questo caso vengono a crearsi condizioni di pressione e tem-peratura tali che le molecole aventi strutture identiche possono scorrere l'una sull'altradisponendosi secondo una struttura cristallina I in colore) che rafforza ciascuna molecola.

bonio. Dal momento che è necessariopiù calore per rompere un doppio le-game che uno singolo, il polimero con-tenente un anello aromatico è meno in-fiammabile o fusibile. Un anello è inol-tre più stabile per un'altra ragione: lasua forma geometrica è intrinsecamen-te più rigida di quella di una catena.Per questi due motivi la resistenza alcalore di un polimero aumenta se frale sue unità monomere si disperdonomolecole contenenti anelli aromatici:queste conferiscono al polimero ancheuna maggior resistenza all'ossidazionee alle altre reazioni chimiche perché sutali anelli la maggior parte dei punti di-sponibili per eventuali nuovi legami so-no già occupati.

In un polimero cristallino le catenedi molecole sono meccanicamente inter-dipendenti e si sostengono reciproca-mente secondo un modello altamenteordinato, quasi fossero tessere di unmosaico. Inoltre l'attrazione fra catene,dovuta alle forze di Van der Waals,contribuisce a mantenerle insieme. I po-limeri si dispongono però secondo unordine cristallino solo se le catene sin-gole hanno una struttura altamente re-golare in cui si ripeta con precisione lastessa sequenza di unità e lo stessoorientamento reciproco. Tali molecoledevono avere una sufficiente mobilitàallo stato amorfo in modo che, quandola temperatura e le altre condizioni am-bientali sono adatte, possano passareordinatamente allo stato cristallino. Lanormale tendenza delle molecole a scor-rere l'una sull'altra può essere ostacola-ta con l'addizione di catene laterali aintervalli regolari, che interagisconomeccanicamente come i denti di un in-granaggio. Si possono collegare a unpolimero anche catene laterali dotate dicariche elettriche che, attraendo le ca-tene laterali dotate di carica oppostasituate su altre molecole, aumentano lacristallinità.

Le catene laterali voluminose hannoun effetto simile: nonostante siano elet-tricamente neutre è il loro stesso volu-me che impedisce alla catena polimeri-ca di piegarsi facilmente. Un altro me-todo di stabilizzazione consiste nell'in-trodurre componenti capaci di formarelegami incrociati fra le catene; con que-sto tipo di legami le catene normalmen-te flessibili diventano abbastanza rigide.

Tre metodi sono molto impiegati perdeterminare rapidamente se un po-

limero può sopportare una certa tem-peratura in una data atmosfera. Il pri-mo, l'analisi termica differenziale, ri-vela le temperature che, inducono tra-sformazioni reversibili e irreversibili inun materiale. Questo metodo comporta

il riscaldamento di un campione con ri-levamento della temperatura alla qualeassorbe ed emette calore, fenomeni cheindicano il verificarsi di una reazionetermica. L'analisi, però, non indica di-rettamente fino a che punto un mate-riale conserva la sua resistenza o le al-tre proprietà a una data temperatura,né mostra fino a che punto il materialesi è disintegrato.

A questo problema può parzialmen-te rispondere l'analisi termogravimetri-ca; secondo questo metodo il campioneviene pesato mentre la temperatura au-menta, e la perdita di peso rivela l'en-tità della decomposizione indotta nelmateriale. Questo metodo non è peròdel tutto sicuro: alcuni polimeri del ti-po dei siliconi, per esempio, possonodegradarsi completamente a silicio conuna perdita di peso del solo 20 %.

La terza tecnica, l'analisi torsionalesviluppata da J.K. Gillham della Uni-versità di Princeton, elimina le ambi-guità implicite in questi metodi indi-retti di misurazione degli effetti del ca-lore sui polimeri. Dapprima nel poli-mero fuso da analizzare viene immersoun filo di fibra di vetro; l'intero cam-pione viene poi ritorto e contempora-neamente riscaldato in un forno. Datoche le proprietà del filo di fibra di ve-tro sono ben note, le variazioni nelleRroprietà del campione a una data tem-peratura si possono attribuire al poli-mero. Questo metodo di analisi offreinoltre il vantaggio di non richiederela preparazione di grandi quantità diun polimero difficile da sintetizzare.

Una delle classi di polimeri che hadato migliori risultati nel corso di que-sto programma di ricerche è stata quel-la delle poliammidi aromatiche. Questipolimeri sono i diretti discendenti delnylon; nella catena del nylon sono statiintrodotti degli anelli aromatici e i po-limeri risultanti hanno rivelato un di-screto grado di cristallinità (si veda la

_figura nella pagina successiva). Un • o-limero di questa specie è stato recente-mente lanciato sul mercato col nomecommerciale di Nomex, in forma difibra e di foglio per applicazionicomportanti la esposizione fino a 250--300 °C. A 285 °C queste fibre poliam-midiche mantengono ancora il 50 %della resistenza posseduta a temperatu-ra ambiente, mentre le fibre di nylonla perdono intorno a 225 °C.

Le fibre di poliammidi aromatichesono infiammabili solo per prolungataesposizione alla fiamma diretta e il fuo-co si estingue non appena allontanatala sorgente. La fibra poliammidica No-mex può anche servire . per nastri tra-sportatori destinati al trasporto di ma-teriali durante processi di stagionatura,

Le catene laterali (in colore) presenti nel 3-metibpolibutened impediscono alla molecoladi distorcersi e di ruotare, assestandosi l'una contro l'altra. Cosí le vibrazioni dovute alcalore vengono ridotte e il punto di fusione del materiale aumenta da 137 °C a 250 °C.

Tra le catene del cis-polibutadiene si vengono a formare legami incrociati a partire daatomi di carbonio posti su catene diverse. Questi legami uniscono tutte le macromole.cole del materiale in un unico reticolo a tre dimensioni. In questo modo il polibuta.diene risulta notevolmente rinforzato e raggiunge un punto di fusione di 250 °C.

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o

Un polimero « a scala » come il poliimidazopirolone qui mostrato può resistere a tem-perature molto al di sopra dei 500°C, perché è formato da una serie di anelli benzenicie di molecole madri uniti in modo che i legami fra alcuni atomi costituiscano i pioli ealtri legami costituiscano i lati di una struttura rigida che forma una specie di scala.

La struttura di un polimero a scala gli permetterebbe di resistere a temperature allequali fonderebbero alcuni metalli. La molecola a scala (a) non si spezza per rottura inun punto ( b) o anche in due punti distanti fra loro (e), perché in entrambi i casi lastruttura complessiva rimane intatta. La « scala » può spezzarsi solo quando si romponoi legami su entrambi i lati fra gli stessi due « pioli » (d). Nel caso di rotture singole odi rotture fra diverse coppie di pioli è probabile che la molecola si ripari da sola, datoche la struttura mantiene vicine le due parti fra le quali è intervenuta la rottura.

cottura o essiccamento che avvengonoad alta temperatura. I forni muniti diquesti nastri possono funzionare a tem-perature dal 50 al 100 % più elevatedi quel che sarebbe possibile altrimenti.

Introducendo le poliammidi comeisolanti per motori elettrici, generatorie trasformatori, si possono diminuire lespese di esercizio; data la resistenza alcalore del materiale, si possono far mar-ciare i motori per lunghi periodi a tem-perature fino a 220 °C, ottenendo cosíun rendimento maggiore.

Tra gli altri polimeri aromatici chehanno avuto sviluppi positivi vi so-

no i policarbonati aromatici, i poliete-ri e i polisolfoni. Diversi strumenti chi-rurgici fatti di questi materiali, peresempio scalpelli e seghe, hanno comin-ciato a sostituire quelli di acciaio inos-sidabile in alcune sale operatorie. Que-sti strumenti, oltre a essere affilabili, re-sistenti, rigidi e sterilizzabili, sono an-che meno costosi. Con polimeri aroma-tici si possono costruire anche ingra-naggi ad alta precisione e tubazioni perimpianti chimici nei quali gli sbalzi ditemperatura possono essere elevati.

Dato che i polimeri aromatici con-tengono le stesse catene molecolari vul-nerabili dei composti da cui derivano,anche i più resistenti non reggono ol-tre i 300 °C. A questa temperatura larigidità causata dagli anelli aromaticinon è sufficiente a evitare che la cate-na polimerica vibri cosí intensamenteda spezzarsi. Per ottenere materiali ingrado di arrivare a temperature ancorapiù elevate è nata una nuova classe dimolecole organiche: i polimeri eteroci-dici aromatici. Questi polimeri rappre-sentano il gradino logico successivo nel-la ricerca da noi intrapresa: se gli anel-li aromatici rinforzano un polimero, siè pensato, questo potrebbe essere ancorpiù resistente conformando ad anello lastessa molecola madre. Le prove speri-mentali hanno confermato che è possi-bile sintetizzare un polimero di questogenere formato da anelli aromatici disoli atomi di carbonio, alternati a mo-lecole a forma di anello del polimero dipartenza; queste ultime sono dette anel-li eterociclici perché contengono altriatomi oltre al carbonio.

Per costruire queste molecole è ne-

La molecola di una poliammide aromati-ca è alla base dei più versatili tipi di po-limeri per alte temperature finora sintetiz-zati. La molecola è costituita da anelli aro-matici che si alternano con subunità delpolimero nylon. Il materiale, che è anchecristallino, fonde a 300°C, cioè a 75°C aldi sopra del punto di fusione del nylon.Questa temperatura è il limite massimoper i polimeri aromatici, le cui forze dilegame sono quelle dei legami covalenti.

cessano in primo luogo ottenere persintesi polimeri precursori a peso mole-colare elevato o a catena lunga. Me-diante opportuni trattamenti chimiciquesti polimeri si possono in seguitotrasformare nelle molecole eterociclichearomatiche desiderate. Molte classicompletamente nuove di polimeri aro-matici sono state create in questo mo-do; risultano tutte stabili a 300 °C eper periodi più brevi anche a 400 °C.Una o due classi possono resistere atemperature anche più elevate: le po-liimmidi aromatiche, per esempio, han-no un punto di fusione di 900 °C e pel-licole di poliimmide hanno resistito perpiù di un anno alla temperatura costan-te di 275 °C senza perdere né formané rigidità.

Le poliimmidi aromatiche sono for-mate da due anelli aromatici collegatida un anello eterociclico che compren-de un atomo di azoto e due coppie diatomi di carbonio. Poiché le poliimmi-di sono quasi del tutto inattaccabili daisolventi e dalle radiazioni luminose,hanno trovato applicazione come ver-nici, rivestimenti per materiali di vetro,smalti isolanti per conduttori elettrici,pellicole con supporto incorporato, la-minati in resina e oggetti di precisione.Con le poliimmidi si possono costruireanche cuscinetti a manicotto, gabbieper cuscinetti a sfere, palette per com-pressori a capsulismo, sedi di valvolee fasce elastiche per pistoni che debba-no funzionare ad alte temperature sot-to vuoto o in altre condizioni che nonconsentono l'uso di lubrificanti. Peresempio, le palette per compressori dimotori a reazione costruite in questo ti-po di plastica sono più forti e resistonomeglio all'usura di quelle di grafite. Da-to che le pellicole in poliimmide non sideformano neppure a temperature ele-vate, possono servire da supporto pernastri magnetici e circuiti stampati, oveeventuali distorsioni deformerebbero isegnali elettrici.

L'isolamento a base di poliimmidiconsente la costruzione di motori elet-trici con potenza maggiore del 100 %rispetto a motori analoghi delle stessedimensioni; essendo lo strato poliimmi-dico isolante più sottile dei normali ma-teriali equivalenti, si può infatti aumen-tare la quantità di rame impiegata nelmotore senza dover ingrandire il telaio.Come nel caso degli isolanti poliammi-dici, anche quelli a base poliimmidicapossono sopportare temperature di re-gime più elevate: questa caratteristicasi rivela particolarmente utile per appli-cazioni sui motori che, come quelli deilocomotori elettrici, generano grandiscariche di corrente e notevoli quantitàdi calore all'avviamento.

Rivestimenti poliimmidici potranno

essere adottati in futuro per proteggerela superficie esterna degli aerei da 3mach. Le loro cupole saranno costruitecon leganti poliimmidici e fibre di ve-tro o altri materiali adatti ad alte tem-perature. Le poliimmidi si possono an-che usare in forma di fibre per lamina-re recipienti a pressione costruiti conmateriali fibro-vetrosi e soggetti ad altetemperature e come adesivi per realiz-zare legami metallo-metallo, pellicola--pellicola e pellicola-metallo negli stru-menti che devono funzionare in am-biente ad alta temperatura.

mente stabile. Le nostre idee sulla rela-zione fra i vari tipi di legami chimici ela stabilità sono quindi chiaramente im-precise, cosí come lo sono alcuni con-cetti sullo stato cristallino nelle moleco-le organiche. Fin quando le conoscen-ze teoriche sono insufficienti non pos-sono servire a indicare il modo pergiungere a strutture organiche radical-mente nuove: d'altra parte una ricercabasata soltanto su tentativi richiedereb-be troppo tempo.

Alcuni ricercatori ritengono che sipossano creare classi di polimeri adalta temperatura semplicemente abban-donando le molecole organiche e sin-tetizzando nuove famiglie di moleco-le inorganiche. Per quanto oggi sappia-mo sulle energie dei legami non c'èdubbio che più unità silicio-azoto, boro--azoto e fosforo-azoto in serie successi-ve sarebbero molto più resistenti delleunità ripetute di carbonio e idrogeno.Le sostanze inorganiche sono più forti

Una valida concorrenza alle poliim-

midi può provenire dai polibenzi-midazoli. Come le poliimmidi, anchequesti polimeri hanno buona stabilitàtermica e utili proprietà elettriche emeccaniche, oltre a una proprietà noncondivisa dagli altri materiali eteroci-clici poliaromatici: la solubilità nei co-muni solventi dei polimeri. Questa ca-ratteristica consente ai polimeri in og-getto di essere foggiati in molte forme.Altri polimeri eterociclici aromatici so-no in fase di controllo; fra questi i po-liossadiazoli, le polichinossaline, i poli-benzotiazoli, i polibenzossazoli, i poli-tiodiazol i e i polifeniltriazoli.

t ancora troppo presto per prevede-re quale fra questi materiali avrà mag-gior successo, ma certamente presente-ranno a pro gettisti e costruttori deivantaggi rispetto ai materiali attualmen-te esistenti. Per esempio, alcuni polime-ri eterociclico-aromatici cominciano adavvicinare e a raggiungere le proprietàtermiche dei metalli superando perfinola stabilità termica di alcuni di questi(come il rame) e la resistenza meccani-ca di altri (come l'alluminio). Come ipolimeri aromatici però, i materiali ete-rociclico-aromatici presentano una limi-tazione di base alla capacità di resiste-re al calore: anche i loro monomeri so-no legati da legami carbonio-carboniocovalenti. Per creare polimeri che sop- portino_temperatuLe- di 600 °C o più.

in grado di competere direttamente conmetalli più resistenti del rame e dell'al-luminio, può essere necessario fare unaltro passo e modificare o addiritturaabbandonare il legame covalente.

In linea di principio si potrebberosintetizzare tipi completamente nuovi dimolecole organiche ad anello, ma unostacolo insormontabile sbarra la stra-da ai chimici che vorrebbero intrapren-dere questo tipo di ricerca: le teorie chedescrivono la formazione e la stabilitàdelle molecole semplificano eccessiva-mente la realtà. Per esempio, un com-posto con più atomi di azoto anularicome il tetraazapentalene dovrebbeesplodere per percussione, cosí almenoprevede la teoria, mentre è assoluta-

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POLIM ERO

MONOMERIIN SEQUENZA RIPETUTA

600°C Moderata, fino a 570.0 Adesivi, prodotti perlaminazione.

Moderata, fino a 600°C

POLIIMMIDE

POLIOSSADIAZOLO

Adesivi, prodotti perlaminazione.

POLIBENZIMIDAZOLO

PUNTO DI FUSIONE IN ARIA i PERDITA DI PESO ALTRE REAZIONI IMPIEGHI(GRADI CELSIUS) IN ARIA AL CALORE

590 °C Moderata, fino a 560°C Rivestimenti per aereie altri usi aerospaziali.

POLIBENZOTIAZOLO

600°C Moderata, fino a 57000 -

POLIBENZOSSAZOLO

In film perde ogni Rivestimenti, fibre,resistenza a 600°C in isolanti, basi per nastriaria; le fibre e circuiti stampati,rimangono flessibili rivestimenti per aerei,a 275°C per più palette perdi un anno. compressori.

600°C

Moderata, fino a 450.0

Comincia a perdere pesoa 425°C

Le fibre si disintegranoin aria dopo un'oraa 450°C; il filmdiventa fragile dopodue ore a 450°C.

Le fibre perdono tuttala resistenza a 425 OCin aria.

Fibre, materialifibrosi, prodottiper laminazione,rivestimenti.

Fibre, materiali fibrosi.

POLIFENILTRIAZOLO

Sopra i 600°C

POLICHINOSSALINA

Moderata, fino a 60000Conserva 1'80% del pesoa 800 .0 in azoto

Rivestimenti, film,adesivi, prodotti perlaminazione.

POLITIADIAZOLO

Sopra i 450°C Moderata, fino a 600°C Le fibre conservanola loro resistenza perpiù di 24 ore a 400°C.

I polimeri eterociclico-aromatici, causa le loro unità monomeri- possono superare temperature molto al di sopra dei 300 °C. Que-che ad anello fondamentalmente rigide e i robusti doppi legami, sti materiali, sia in fibre sia in pellicole, possono mantenere

forma e resistenza anche se sottoposti alcalore per diverse ore e perfino per mesi.

Adesivi, prodotti perlaminazione.

prodotti petroliferiprodotti chimici per l'industriafertilizzantidetersiviresinematerie plastichefibre tessili

di quelle organiche perché i loro lega-mi sono ionici anziché covalenti. Quan-do due atomi formano un legame ioni-co, uno dei due strappa realmente unelettrone all'altro: si hanno quindi unoione negativo e uno positivo che si at-traggono reciprocamente mediante for-ze elettromagnetiche. La forza di talilegami si può valutare dal fatto cheuno dei polimeri del boro ha un puntodi fusione di 2300 °C. Purtroppo nonè ancora stata trovata una maniera eco-nomica per sintetizzare polimeri inorga-nici; inoltre la rottura di tali polimericomporta o la disintegrazione totale oil riassestamento secondo configurazio-ni che rendono il materiale inutilizzabi-le. Per esempio un polimero del silicio,sufficientemente riscaldato, si ristruttu-ra in una serie di larghi anelli. I poli-meri inorganici sono pure attaccabilidall'acqua e dall'ossigeno.

Secondo il mio parere, la considera-zione più interessante è quella fatta daCari S. Marvel dell'Università dell'Ari-zona: la prossima generazione di poli-meri dovrebbe derivare da molecole« a scala » formate a loro volta da ca-tene di molecole aromatiche ed etero-cicliche unite da legami incrociati co-me i due lati di una scala sono collegatidai pioli (si veda la figura in alto a pag.79). Questa disposizione rafforzerebbela molecola in due modi: innanzituttoogni anello sta unito all'altro su duepunti anziché su uno solo, creandoquindi una struttura estremamente rigi-da e perciò resistente al calore; in se-condo luogo la molecola « a scala »non può essere spezzata per semplicerottura di un legame o anche di due.Non si può, in effetti, dividere una sca-la in due parti tagliandola fra il secon-do e il terzo piolo sul lato destro e frail quinto e il sesto sul sinistro, perchéi pioli posti nel mezzo manterrebberoancora insieme la scala; per separarecompletamente in due la scala, o unamolecola della stessa forma, occorre-rebbe tagliare da entrambe le parti frala stessa coppia di pioli. Una molecoladi tal genere è anche in grado di « ri-pararsi » da sola: anche dopo la rottu-ra di un legame la struttura rigida man-tiene cosi vicini fra loro i due atomiche la ricombinazione è probabile (siveda la figura in basso a nne. 791.

Nei nostri laboratori e altrove i chi-mici sono oggi alle prese col formida-bile problema della sintesi di questo ti-po di polimeri. Indipendentemente dalledifficoltà che rappresenta la creazionedi un terzo tipo di polimeri ad alta tem-peratura, vale la pena di intraprenderequesto tentativo dal momento che nes-sun altro tipo di materiali possiede leproprietà cosi disparate e utili delleplastiche.

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