Chimica

Polimeri sintetici

Spieghiamo cosa sono i polimeri sintetici, le loro caratteristiche, applicazioni, tipi e diamo diversi esempi

Polimeri sintetici di colori diversi

Cosa sono i polimeri sintetici?

I polimeri sono sostanze formate da molecole molto grandi chiamate macromolecole, che sono composte da molte unità ripetitive collegate tra loro che sono chiamate monomeri.

IL Polimeri sintetici Sono semplicemente polimeri sintetizzati artificialmente in un laboratorio o in una pianta chimica, usando diversi tipi di monomeri e catalizzatori.

In termini semplici, i polimeri sintetici sono tutti materiali plastici industriali. Il primo che è stato sintetizzato è stato il Baquelita, e oggi ce ne sono centinaia formati da diversi tipi di monomeri e con proprietà fisiche e chimiche molto particolari.

Alcuni si sono verificati inizialmente dal carbone e dai suoi derivati, ma oggi sono principalmente sintetizzati dal petrolio. In effetti, rappresentano uno dei prodotti più importanti dell'intera industria petrolchimica.

Caratteristiche dei polimeri sintetici

Di solito sono molto chimicamente inerti

Molti polimeri sintetici sono idrocarburi saturi, che sono molto ridotti reattivi. In effetti, di solito non reagiscono con acidi forti come acido nitrico o solforico, o basi forti, né con agenti ossidanti come il permanganato di potassio.

La maggior parte sono insolubili in acqua ma solubili in solventi polari

Questo perché la maggior parte dei polimeri sintetici sono composti organici apolari. Inoltre, le grandi dimensioni delle macromolecole rendono più difficile dissolverle in qualsiasi solvente, ma alcuni solventi organici apolari come il tetracloruro di carbonio o il cicloesano sono in grado di dissolverli.

La maggior parte sono composti organici combustibili

Poiché la stragrande maggioranza dei polimeri sintetici sono composti organici, così possono subire la reazione di combustione. Cioè, possono bruciare in presenza di ossigeno.

La maggior parte non conduce elettricità

L'immagine mostra l'uso di polimeri sintetici come isolanti elettrici

Questo perché, per la maggior parte, non hanno elettroni trasferiti che possono spostarsi da un posto all'altro in presenza di una differenza di tensione. In effetti, la maggior parte dei materiali isolanti elettrici per uso comune sono realizzati in polimeri sintetici.

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Sono cattivi conduttori termici

Proprio come sono cattivi conduttori elettrici, sono anche cattivi driver di calore.

Di solito sono solidi amorfi

Di solito succede che le molecole che formano un polimero non siano tutte uguali e sono anche estremamente lunghe. Ciò rende molto difficile formare strutture cristalline ordinate in modo che di solito formino solidi amorfi.

Possono avere proprietà meccaniche molto varie

In termini di proprietà meccaniche, i polimeri possono essere sintetizzati per quasi ogni esigenza:

Alcuni sono molto duri mentre altri sono molto morbidi.
Alcuni sono elastici e flessibili mentre altri sono rigidi.
Esistono polimeri sintetici molto resistenti alla tensione mentre altri sono facilmente divisi quando sono soggetti a tensione.
Alcuni di solito sono molto resistenti all'impatto e altri no.

Hanno punti di fusione relativamente bassi

Rispetto a molte altre sostanze, i punti di fusione dei polimeri sono bassi. Tuttavia, la maggior parte di loro non ha un punto di fusione definito. Invece, hanno una temperatura in cui passano da uno stato cristallino a un solido amorfo, che si chiama temperatura di transizione vitreo.

Sono piccoli densi

La mancanza di ordine nella struttura della plastica solida fa sì che le molecole polimeriche occupino più volume di quanto possano occupare, che recentemente dense. Molti di loro sono ancora meno densi dell'acqua.

Non sono biodegradabili

A causa della loro bassa reattività chimica, i polimeri sintetici non si decompongono spontaneamente nell'ambiente e pochissimi microrganismi sono in grado di degradarli. Per questo motivo, tendono a durare molti anni nell'ambiente.

Applicazioni polimeri sintetiche

I polimeri sintetici hanno infinite applicazioni in tutti i campi:

Nel settore tessile: Le fibre sintetiche come il nylon e il poliestere, così come molti altri, sono realizzate in polimeri sintetici.
Nel settore delle costruzioni: Quasi tutti i tubi dell'acqua, i condotti elettrici, gli interruttori elettrici e l'isolatore di cablaggio elettrico utilizzato nella costruzione sono realizzati in materie plastiche sintetiche o polimeri.
Nel settore alimentare: Grazie alla loro bassa reattività chimica e all'impermeabilità dell'acqua e del gas, le materie plastiche vengono utilizzate in tutti i tipi di imballaggi alimentari come bottiglie d'acqua e bevande analcoliche, tra gli altri.
Applicazioni mediche: I polimeri sintetici si trovano in tutti i tipi di strumenti medici, nonché nell'imballaggio dei farmaci, in diversi tipi di protesi e altro ancora.
Applicazioni elettroniche: La maggior parte dei circuiti che fanno parte di tutti i nostri dispositivi elettronici sono costruiti su una piastra o una matrice fatta di un polimero sintetico.
Nella produzione e prototipato: I polimeri sintetici sono la base di tutti i prodotti fabbricati dall'industria plastica e nella stampa 3D.

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Tipi di polimeri sintetici

I polimeri sintetici sono molto vari e ci sono diversi modi per classificarli. I più importanti sono:

Secondo la sua struttura

Lineare: I polimeri sintetici lineari sono costituiti da lunghe catene monomeriche unite una dopo l'altra senza la comparsa di ramificazioni.
Ramificato: A differenza del lineare, questi polimeri hanno lunghe catene centrali, ma hanno anche altre catene laterali più brevi che formano ramificazioni.
Entrated: Questi polimeri sintetici sono costituiti da polimeri lineari o ramificati in cui le catene principali sono collegate tra loro da altre catene più brevi che danno origine a una rete.

Secondo i monomeri usati

Omopolimeri: Sono quelli formati da un singolo tipo di monomero, come nel caso del polietilene.
Copolimeri: Sono polimeri di soli 2 monomeri diversi. Un esempio è la gomma vagante-butadiene (SBR).
Eteropolimeri: Sono quelli formati da più di due diversi monomeri. Un esempio è la plastica acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS).

Secondo le loro proprietà fisiche

Thermoplastic: Sono quelli che possono essere riscaldati per sciogliere e raffreddare di nuovo mantenendo le loro proprietà.
Thermo -Entrucurable: Sono quelli che, quando si riscaldano, vengono trasformati in polimeri più resistenti e più resistenti per la formazione di nuovi legami tra le catene.
Elastomeri: Sono polimeri elastici come i siliconi.

Secondo il tipo di legame tra i monomeri

Poliolefine: Sono formati dall'unione di idrocarburi insaturi come l'etilene.
Polyeters: Sono quelli in cui i monomeri sono collegati attraverso la condensa tra un acido e un alcol.
Politieter: In questi casi i monomeri sono collegati per mezzo di un atomo di ossigeno.
Poliammidi: I monomeri sono legati alla condensa tra un acido e un'ammina.
Polimeri acrilici: Sono una famiglia di polimeri derivati dall'acido acrilico e dai loro esteri.
Polimeri in vinile: Sono simili alle poliolefine ma con sostituenti come cloro o fluoro.
Poliuretani: Sono polimeri derivati da isociatate.

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Esempi di polimeri sintetici

La Baquelita: Il primo polimero sintetico. È un polimero termico.
Polietilene (PE): È il polimero più prodotto e usato in tutto il mondo.
Polipropilene (pp): Viene utilizzato in fibre industriali, sacchetti di plastica e contenitori alimentari.
Polystere (PE): È il materiale preferito per le posate di plastica.
Policloruro di vinile (PCV o PVC per il suo acronimo in inglese): È usato in tubi, tessuti, bottiglie e pavimenti in vinile.
Il nylon: È una poliammide che viene utilizzata nei tessuti elastici.
Teflon o politetrafluoroetilene (PTFE): È un materiale antiaderente molto popolare.
Poliuretano termoplastico (TPU): È un polimero sintetico morbido simile alla gomma naturale.