Appunti sulla Chimica dei Polimeri

Introduzione ai Polimeri

• Importanza dei polimeri: argomento noto e discusso.
• Quattro punti chiave per la programmazione didattica:
  • Struttura dei polimeri: conoscenza della chimica finalizzata alla comprensione delle proprietà.
  • Processi di sintesi: come vengono prodotti i polimeri.
  • Esempi concreti: materiali polimerici nella vita reale.
  • Biopolimeri: discussione sul ciclo di vita e smaltimento dei polimeri.

Importanza dei Polimeri

• Dati significativi:
  • Consumi elevati: 45 kg pro capite mediano.
  • Produzione in crescita: oltre 370 milioni di tonnellate annue.
  • Occupazione: circa 160.000 occupati in Italia nel settore.
• Perché studiare i polimeri?
  • Applicazioni in diversi settori (farmaceutico, tecnologie, ecc.).
  • Sviluppo sostenibile e ambiente.

Definizione di Polimeri

• I polimeri sono macromolecole formate da monomeri.
• Tipi di polimeri:
  • Omopolimeri: formati da un solo tipo di monomero.
  • Copolimeri: formati da più tipi di monomeri.
• Struttura dei polimeri:
  • Random, alternata, a blocchi, a innesto.

Processi di Polimerizzazione

• Tipi di polimerizzazione:
  • Addizione: unione di monomeri tramite addizione chimica.
  • Condensazione: legami formati con eliminazione di piccole molecole (es. acqua).
  • Estero-regolare: orientazione dei blocchi di monomeri.
• Fasi della polimerizzazione di addizione:
  1. Inizio: attivazione della reazione.
  2. Propagazione: crescita della catena polimerica.
  3. Terminazione: arresto della crescita della catena.

Esempi di Polimeri

• Monomeri comuni:
  • Etilene: produce polietilene.
  • Stirene: produce polistirene.
  • Cloruro di vinile: produce PVC.
• Polimeri da condensazione:
  • Nylon: poliammidi.
  • PET: polietilene tereftalato.

Proprietà dei Polimeri

• Polimeri amorfi vs cristallini:
  • I polimeri non sono mai completamente cristallini.
  • La cristallinità influisce sulle prestazioni meccaniche.
• Temperatura di transizione vetrosa (Tg):
  • Importante per la scelta dell'applicazione industriale.
• Proprietà meccaniche:
  • Plastomeri, elastomeri e resine hanno comportamenti diversi sotto sforzo.

Ciclo di Vita dei Polimeri

• Fasi dopo la produzione:
  1. Compounding: aggiunta di additivi.
  2. Lavorazione: creazione del prodotto finale.
  3. Destinazione finale: riciclo, smaltimento o valorizzazione.
• Tipi di riciclo:
  • Meccanico, chimico ed energetico.

Biopolimeri

• Distinzione tra biopolimeri e biodegradabili:
  • Biopolimero: ottenuto da materie prime rinnovabili.
  • Biodegradabile: decomposto da microorganismi.
• Esempi di biopolimeri:
  • Mater-B: biopolimero biodegradabile, ottenuto da fonti rinnovabili.
  • Policaprolattone: biodegradabile e biocompatibile, usato in campo biomedicale.