Polimeri
I polimeri possono essere classificati:
in base alla loro origine:
- Polimeri Naturali (polisaccaridi, proteine..)
- Polimeri Sintetici (plastiche, resine, gomme..)
in base alla struttura :
- Omopolimeri
- Copolimeri
- Eteropolimeri
in base al tipo di polimerizzazione:
- Polimeri di condensazione
- Polimeri di addizione (ioniche o radicaliche)
- Polimeri di coordinazione.
in base alle proprietà termiche:
- Polimeri Termoplastici
- Polimeri Termoindurenti.
I copolimeri a seconda della loro distribuzione interna dei monomeri si suddividono a loro volta in:
- Copolimeri random o casuali
- Copolimeri alternati
- Copolimeri a segmenti o a blocchi
- Copolimeri a innesto.
Il processo chimico mediante il quale i monomeri si uniscono tra loro per trasformarsi in un polimero si chiama polimerizzazione.
I principali metodi di polimerizzazione sono:
- Policondensazione
- Poliaddizione
- polimerizzazione di coordinazione
Polimerizzazione per condensazione
La catena polimerica si ottiene per condensazione disingole unità monomeriche con successiva perdita dipiccole molecole (acqua alcoli…). Appartengono a questo tipo di polimeri le poliammidi(nylon), le proteine (enzimi, emoglobina…), i polisaccaridi(amido, cellulosa…), i poliesteri (Dacron). Con tale tipo di polimerizzazione difficilmente si raggiungono pesi molecolari elevati, quindi le proprietà meccaniche del materiale sono scadenti. Unica eccezione è il nylon che riesce a formare catene molto lunghe e quindi possiede proprietà meccaniche superiori.
Polimerizzazione per addizione
I polimeri di addizione si ottengono per addizione dimonomeri insaturi attraverso meccanismi radicalici o ionicidi diverso tipo. Appartengono a questo tipo di polimeri il polietilene, il polipropilene, il polibutadiene. Con questo metodo di polimerizzazione è facilmente controllabile il peso molecolare della struttura che si vuole ottenere e quindi è possibile progettare materiali di volute proprietà meccaniche.
Polimerizzazione di coordinazione
Questo tipo di polimerizzazione avviene utilizzando un particolare tipo di catalizzatori: i catalizzatori di Natta-Ziegel. Con tale processo è possibile guidare la stechiometria della reazione, ottenere catene lineari, materiali con elevata cristallinità, alto punto di fusione, maggiore densità e resistenza meccanica.
Grado di polimerizzazione
Si intende il numero di unità strutturali concatenate che formano la macromolecola. Dato che ogni polimero ha macromolecola di dimensioni diverse, si parla di Grado medio di polimerizzazione. I polimeri che hanno grado di polimerizzazione basso prendono il nome di Oligomeri.
Peso Molecolare
Come per il Grado di Polimerizzazione, si parla di un Peso molecolare medio. Non tutte le macromeolecole, durante la polimerizzazione raggiungono la stessa lunghezza. Pertanto dobbiamo definire un peso molecolare medio. A seconda del PM cambiano molte caratteristiche dei polimeri come la temperatura di fusione, la viscosità, e la resistenza chimica, termica, ottica. In pratica, più è lunga la catena maggiore è la reistenza del polimero. La temperatura alla quale il materiale fluidifica (Tfl) aumenta all’aumentare della lunghezza delle catene, quindi maggior peso molecolare. Il peso molecolare, infatti, influisce sulla possibilità di formazione e sulla stabilità termica di punti di reticolazione fisica, associati ad “attacchi” tra catene.