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POLIMERI
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Polimero è un termine generico usato per descrivere macromolecole consistenti da unità strutturali che si ripetono è sono connesse da legami covalenti.
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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.
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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
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Processi di polimerizzazione
Per addizione (ionica o radicalica) Per condensazione
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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
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Polimerizzazione degli Alcheni
Polimerizzazione cationica Polimerizzazione radicalica Polimerizzazione anionica
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Polimerizzazione Ionica
Monomeri vinilici con gruppi elettroattrattori Polmerizzazione Anionica Monomeri vinilici con gruppi elettronrepulsori Polimerizzazione Cationica
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Polimerizzazione Cationica
Dimerizzazione del 2-metilpropene (CH3)2C CH2 monomero (C4H8) H2SO4 + 2 dimeri (C8H16) CH3CCH CH3 C(CH3)2 CH3CCH2C CH2 3
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Meccanismo della Dimerizzazione
+ CH3 H2C C CH3C CH3CCH2C CH3 + 3
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CH3CCH CH3 C(CH3)2 CH3CCH2C CH3 CH2 CH3CCH2C CH3 + 3
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cis- polisoprene = gomma trans- polisoprene = gutta percha
polimero isoprene polisoprene cis- polisoprene = gomma trans- polisoprene = gutta percha cis-/trans- polisoprene = chicle
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Polimerizzazione Anionica dell’Acrilonitrile
H2C CHCN CH CN poliacrilonitrile 6
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nBu .. - .. H2C CHC N .. nBu - H2C CH C N .. .. nBu .. - H2C CH C N 7
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nBu - H2C CH C N .. H2C CHCN .. nBu - H2C CH CH2 CH CN CN
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Polimerizzazione radicalica dell’etilene
H2C CH2 200 °C 2000 atm O2 perossidi polietilene CH2 6
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.. RO Meccanismo • H2C CH2 .. RO: .. RO: H2C CH2 • H2C CH2 • CH2 H2C 7
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.. RO: .. RO: H2C CH2 H2C CH2 H2C CH2 H2C CH2 CH2 H2C • H2C CH2 • CH2
+ polietilene n 10
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Polimerizzazione radicalica del propene
H2C CHCH3 polypropylene CH CH3 6
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Meccanismo .. RO: .. RO • .. RO: H2C CHCH3 H2C CHCH3 • CHCH3 H2C H2C
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.. RO: H2C CHCH3 H2C CHCH3 CHCH3 H2C • polipropilene 10
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Polimeri Stereoregolari
atattico isotattico sindiotattico 1
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Polipropilene Atattico
proprietà fisiche che lo rendono non utilizzabile per fibre si forma per polimerizzazione radicalica 13
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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
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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
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TiCl4 ClAl(CH2CH3)2 + + Al(CH2CH3)3 CH3CH2TiCl3 CH3CH2TiCl3 + H2C CH2 CH3CH2TiCl3 H2C CH2
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Polimerizzazione per condensazione
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Poliammidi Nylon 66
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Nylon 6
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Kevlar
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Poliesteri Poli(etilentereftalato), PET
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Polcarbonati
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Poliuretani
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Biodegradabilità Prodotto Tempo Carta 2 - 5 mesi Calze di lana
1 - 5 anni Contenitori tetrapack per il latte 5 anni Valigia plastica anni Nylon anni Lattina di alluminio anni Bottiglia vetro 1 milione di anni Bottiglia plastica Mai
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