POLIMERI ORGANICI: plastiche gomme e altro PET PVC PE Kevlar Sono alcuni degli innumerevoli usi dei polimeri sintetici Resina epossidica

Questo processo è detto polimerizzazione La chimica dei polimeri organici Plastica, gomma, tessuti sintetici, vernici, collanti, etc. Piccole molecole organiche Petrolio polimeri organici monomeri Questo processo è detto polimerizzazione

Dal greco poly + meros (molte parti) Dal greco poly + meros (molte parti). Una molecola molto lunga formata dall’unione di molte piccole molecole (monomeri) Polimero Dal greco mono + meros (parte singola). Piccole molecole la cui unione porta al polimero Monomeri Plastica Polimero che può essere modellato a caldo Termoplastico Termoindurente

Notazione e nomenclatura dei Polimeri -CH2-CH2-O -CH2-CH2-O -CH2-CH2-O -CH2-CH2-O- polietilenglicole Unità ripetitiva (si ripete molte volte) Il polimero può essere rappresentato -(CH2-CH2-O)n- n indica il numero di ripetizioni (grado medio di polimerizzazione)

In genere il nome del polimero si ricava ponendo il prefisso poli- davanti al monomero dal quale deriva polimerizzazione strirene polistirene polimerizzazione vinilcloruro PVC

Il polietilene e derivati fanno eccezione -CH2-CH2- CH2-CH2- CH2-CH2- CH2-CH2- CH2-CH2- -(CH2-CH2)n- CH2=CH2 polietilene etene (etilene) CF2=CF2 -(CF2-CF2)n- tetrafluoroetilene politetrafluoroetilene

Polimeri cristallini Polimeri amorfi (vetrosi) -Hanno elevata durezza -elevata temperarura di fusione (Tm) -sono opachi alla luce NYLON Polimeri cristallini -bassa durezza -bassa temperatura di transizione vetrosa (Tg) POLISTIRENE Polimeri amorfi (vetrosi) Quasi sempre nei polimeri coesistono zone cristalline e zone amorfe.

A-A B-B A-A B-B -(A-A-B-B-)n -(A-B-)n A-B A-B A-B Polimerizzazioni a stadi (Polimeri di condensazione) Vi sono due tipi di processi di crescita a stadi A-A B-B A-A B-B -(A-A-B-B-)n -(A-B-)n A-B A-B A-B La formazione del legame è in genere accompagnata dalla eliminazione di una piccola molecola (acqua, alcol, HCl etc.)

Poliammidi Nylon 66 1934 W. Carothers (DuPont Co.) Acido esandioico 1,6-esandiammina -2nH2O Nylon 66

Nylon 66 Due catene parallele di Nylon 66 Legami idrogeno I legami idrogeno intercatena aumentano sia la forza elastica che la rigidità del polimero

Arammide poliaromatica Kevlar Arammide poliaromatica -2nH2O Kevlar Leggero e resistentissimo (a parità di diametro il filo ha la stessa resistenza di un filo d’acciaio).

Poliesteri PET -2nCH3OH Polietilen(tereftalato) (Dacron, Mylar) dimetiltereftalato 1,2-etandiolo -2nCH3OH Polietilen(tereftalato) (Dacron, Mylar)

Materiali duri e resistenti agli urti (vetri, auto, etc.) Lexan Policarbonati -2nNaCl

Poliuretani Polimero contenente il gruppo NHCO2 nell’unità ripetitiva -2nH2O I poluretani sono utilizzati come imbottiture e isolanti. Nei filati per stoffe morbide e resistenti all’acqua (costumi etc.) O polimero Parte rigida Parte flessibile

Resine epossidiche 1,2-diamminoetano Usate come adesivi e rivestimenti isolanti e nei materiali compositi Una resina epossidica

Polimeri nei Biomateriali in Medicina Protesi ossee, dentarie, collanti biocompatibili per denti e tessuti, cristallino, fili per sutura assorbibili etc. Acido glicolico Acido lattico -2nH2O Polimero con cui si realizzano i fili per sutura assorbibili

Polimerizzazioni per addizioni (Polimeri di addizione) catalizzatore CH2=CH2 -(CH2-CH2)n- etene (etilene) polietilene Nei polimeri di addizione la formazione del legame non è accompagnata dalla eliminazione di piccole molecole E’ questa una polimerizzazione per addizione radicalica. Ovvero si formano specie con un elettrone spaiato (radicale)

Inizio della catena di reazioni Meccanismo della polimerizzazione radicalica (una reazione a catena) Stadio 1 Inizio della catena di reazioni Stadio 2a Polimerizzazione o propagazione della catena Stadio 2b 3 Stadio di terminazione della catena Stadio 3

Polivinilcloruro (PVC), un polimero di addizione

Polimerizzazione per addizione di Ziegler- Natta (1950) Il processo di crescita della catena avviene sulla superficie del catalizzatore, questo ha anche la funzione di “orientare nel modo giusto” le molecole di alchene Stadio 1 Stadio 2 Con questo sistema si ottiene polietilene ad alta densità (HDPE) in genere polimeri ad alto peso molecolare e stereoregolari