Polimero

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Introduzione

Polimero Sostanza costituita da macromolecole formate da un numero elevato di piccole unità semplici chiamate monomeri; il numero dei monomeri definisce il cosiddetto grado di polimerizzazione. I polimeri sono classificati come omopolimeri se costituiti da unità di un unico tipo e copolimeri nel caso contrario. Materiali con alto grado di polimerizzazione sono chiamati polimeri ad alto peso.

La maggior parte delle sostanze organiche che si trovano negli organismi viventi (ad esempio le proteine, il legno, la chitina, la gomma e le resine), e molti materiali sintetici (come la plastica, le fibre, gli adesivi, il vetro e la porcellana) sono di tipo polimerico.

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Struttura

In base alla loro struttura, i polimeri sono classificati come lineari, ramificati e reticolati. Nei polimeri lineari, le molecole sono lunghe catene di monomeri associati tramite legami chimici; esempi sono il polietilene (PE), l'alcol polivinilico, il polivinilcloruro (PVC).

I polimeri ramificati hanno catene laterali, causate da impurezze o dalla presenza di gruppi reattivi nei monomeri, legate alla catena principale. Se le ramificazioni laterali fanno parte dei monomeri di partenza, come nel polistirene o nel polipropilene (PP), il polimero non viene classificato come ramificato.

Nei polimeri reticolati, due o più catene principali sono legate da catene laterali. Con un basso grado di reticolazione, si ottengono maglie ampie e quindi una struttura bidimensionale; diversamente un elevato grado di reticolazione comporta maglie strette e una struttura tridimensionale. La reticolazione di solito è ottenuta per via chimica. Un esempio di struttura bidimensionale è la gomma vulcanizzata, in cui la reticolazione è dovuta ad atomi di zolfo. La rigidità conferita da una fitta reticolazione è ampiamente sfruttata invece nelle resine termoindurenti.

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Sintesi

I metodi di sintesi più generali per ottenere polimeri da monomeri sono la poliaddizione e la policondensazione. Nel primo caso, i monomeri vengono legati fra loro senza eliminazione di atomi dalle molecole. Polimeri di addizione sono il polietilene, il polipropilene, il polistirene, il poliviniletanoato e il politetrafluoroetilene, commercializzato con il nome di Teflon®.

Nella polimerizzazione per condensazione, invece, la reazione fra i monomeri è associata a eliminazione di atomi o gruppi di atomi; esempi sono le poliammidi, i poliesteri e certi tipi di poliuretani.

Nel 1983 fu messo a punto un nuovo metodo di polimerizzazione per addizione, detto polimerizzazione per migrazione di specie attive. La specie attiva collocata nel monomero che dà inizio alla reazione, si sposta nella parte finale della catena crescente a mano a mano che i singoli monomeri si inseriscono sulla macromolecola. Questo metodo, utilizzato per la sintesi di materie plastiche acriliche, può probabilmente essere usato anche nella sintesi di altri materiali plastici.