POLIMERI

Polimero è un termine generico usato per descrivere macromolecole consistenti da unità strutturali che si ripetono è sono connesse da legami covalenti.

Uso dei polimeri polimeri naturali : primo polimero sintetico: lignina gomma cellulosa primo polimero sintetico: resina fenolformaldeidica principali componenti nei cibi: amido proteine vestiti: seta, cotone, lana poliestere, nylon materiali colori, PVC, PET, etc.

Classificazione dei polimeri Termoplastici Solidi che diventano flessibili ad una determinata temperatura T Che ritornano rigidi per temperature inferiori a T Il ciclo flessibile-rigido può ripetersi Quando sono flessibili possono essere modellati Le fibre possono essere intrecciate Esempi sono il polietilene ed il nylon Termoindurenti Solidi che non diventano flessibili (co-polimeri) in quanto si decompongono alla temperatura T Esempio bachelite Gomma sintetica Si deforma per piccole sollecitazioni ma ritorna alla forma originale

Processi di polimerizzazione Per addizione (ionica o radicalica) Per condensazione

Se si impiegano due o più monomeri il prodotto è un copolimero Le unità ripetitive del polimero sono i monomeri. Il processo di sintesi dei polimeri è detto polimerizzazione. Il grado di polimerizzazione definisce il numero di unità monomeriche in un polimero. Un polimero preparato da un singolo monomero è un omopolimero Se si impiegano due o più monomeri il prodotto è un copolimero omopolimero copolimero alternato copolimero random

Polimerizzazione degli Alcheni Polimerizzazione cationica Polimerizzazione radicalica Polimerizzazione anionica

Polimerizzazione Ionica Monomeri vinilici con gruppi elettroattrattori Polmerizzazione Anionica Monomeri vinilici con gruppi elettronrepulsori Polimerizzazione Cationica

Polimerizzazione Cationica Dimerizzazione del 2-metilpropene (CH3)2C CH2 monomero (C4H8) H2SO4 + 2 dimeri (C8H16) CH3CCH CH3 C(CH3)2 CH3CCH2C CH2 3

Meccanismo della Dimerizzazione + CH3 H2C C CH3C CH3CCH2C CH3 + 3

CH3CCH CH3 C(CH3)2 CH3CCH2C CH3 CH2 CH3CCH2C CH3 + 3

cis- polisoprene = gomma trans- polisoprene = gutta percha polimero  isoprene polisoprene cis- polisoprene = gomma trans- polisoprene = gutta percha cis-/trans- polisoprene = chicle

Polimerizzazione Anionica dell’Acrilonitrile H2C CHCN CH CN poliacrilonitrile 6

nBu .. - .. H2C CHC N .. nBu - H2C CH C N .. .. nBu .. - H2C CH C N 7

nBu - H2C CH C N .. H2C CHCN .. nBu - H2C CH CH2 CH CN CN

Polimerizzazione radicalica dell’etilene H2C CH2 200 °C 2000 atm O2 perossidi polietilene CH2 6

.. RO Meccanismo • H2C CH2 .. RO: .. RO: H2C CH2 • H2C CH2 • CH2 H2C 7

.. RO: .. RO: H2C CH2 H2C CH2 H2C CH2 H2C CH2 CH2 H2C • H2C CH2 • CH2 + polietilene n 10

Polimerizzazione radicalica del propene H2C CHCH3 polypropylene CH CH3 6

Meccanismo .. RO: .. RO • .. RO: H2C CHCH3 H2C CHCH3 • CHCH3 H2C H2C 7

.. RO: H2C CHCH3 H2C CHCH3 CHCH3 H2C • polipropilene 10

Polimeri Stereoregolari atattico isotattico sindiotattico 1

Polipropilene Atattico proprietà fisiche che lo rendono non utilizzabile per fibre si forma per polimerizzazione radicalica 13

Polipropilene Isotattico polimero stereoregolare, con tutti I metili sullo stesso lato, ha proprietà fisiche che lo rendono utilizzabile in modo versatile e si prepara per polimerizzazione utilizzando catalizzatori di Ziegler-Natta 13

Polipropilene Sindiotattico polimero stereoregolare, con i metili alternati su ogni lato, ha proprietà fisiche che lo rendono utilizzabile in modo versatile e si prepara per polimerizzazione utilizzando catalizzatori di Ziegler-Natta 13

TiCl4 ClAl(CH2CH3)2 + + Al(CH2CH3)3 CH3CH2TiCl3 CH3CH2TiCl3 + H2C CH2 CH3CH2TiCl3 H2C CH2

Polimerizzazione per condensazione

Poliammidi Nylon 66

Nylon 6

Kevlar

Poliesteri Poli(etilentereftalato), PET

Polcarbonati

Poliuretani

Biodegradabilità Prodotto Tempo Carta 2 - 5 mesi Calze di lana 1 - 5 anni Contenitori tetrapack per il latte 5 anni Valigia plastica 10 - 20 anni Nylon 30 - 40 anni Lattina di alluminio 80 - 100 anni Bottiglia vetro 1 milione di anni Bottiglia plastica Mai