I materiali polimerici

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1 Università degli Studi di Catania Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Meccanica TECNOLOGIE DI CHIMICA APPLICATA I materiali polimerici Docente: Allievi: Prof. G. Siracusa Flaminio Indelicato Davide Leotta Anno Accademico

2 SOMMARIO Storia Caratteristiche chimiche Struttura dei polimeri Proprietà meccaniche Processi industriali Tipologie di polimeri e utilizzi

3 INTRODUZIONE Macromolecole Chimica organica Chimica del carbonio

4 STORIA 1828, Wohler: Sintesi dell urea 1830, Goodyear: Vulcanizzazione della gomma 1870, Hyatt: Sintesi della celluloide per la realizzazione di palle da biliardo. 1907, Baekeland: Sintesi della bakelite. 1920, Staudinger: Teoria delle macromolecole 1941, Carothers: Sintesi del Nylon. 1953, Natta: Polimerizzazione stereospecifica del polipropilene isotattico

5 Caratteristiche chimiche Composti saturi e insaturi Alcheni Alchini Alcani

6 Caratteristiche chimiche Composti aromatici

7 Alcoli Caratteristiche chimiche Gruppi funzionali

8 Acidi Caratteristiche chimiche Gruppi funzionali

9 Caratteristiche chimiche Gruppi funzionali Ammine

10 Caratteristiche chimiche Gruppi funzionali Isocianati Reattivi, cancerogeni e pericoli (strage di Bhopal)

11 Caratteristiche chimiche Gruppi funzionali derivati Eteri= Alogeni + Alcoli Esteri= Acido + Alcol Amminidi= Ammina + Acido Uretani= Isocianato + Alcol Uree= Isocianato + Ammina

12 Caratteristiche chimiche Peso molecolare Valori elevati ma eterogenei Peso molecolare medio Peso molecolare numerico Peso molecolare ponderale M = n xi M i M w wi = M i

13 Caratteristiche chimiche Peso molecolare M > M w N

14 Caratteristiche chimiche Peso molecolare Polidispersità M M w n M fino a 100 g/mol: stato liquido gassoso M fino a 1000 g/mol: solidi cerosi e resine morbide M oltre g/mol: polimeri solidi

15 Caratteristiche chimiche Peso molecolare Tecniche di misura Analisi dei gruppi terminali Crioscopia ed ebullioscopia Osmometria Viscosimetria

16 Caratteristiche chimiche Processi di polimerizzazione Policondensazione PET: monomero formato da glicole etilenico e acido tereftalico Gruppi bifunzionali Eliminazione di molecole Rischi: Dosaggio non perfetto Presenza di molecole monofunzionali Formazione di molecole cicliche (esistenti in natura)

17 Caratteristiche chimiche Policondensazione Grado di polimerizzazione N p = 0 N N Legame con il peso molecolare 0 M n = x n Pm x n = N N 0 = 1 1 p

18 Caratteristiche chimiche Policondensazione Tipologie di reazione A massa: in assenza di solvente. Alte T A soluzione: in solventi dei monomeri e del polimero da ottenere All interfaccia: al contatto tra due soluzioni di due monomeri differenti

19 Caratteristiche chimiche Processi di polimerizzazione Polimerizzazione a catena Idrocarburi insaturi Radicali liberi

20 Caratteristiche chimiche Polimerizzazione a catena Non si elimina alcuna molecola Presenza di attivatori radicalici Veloce crescita peso molecolare M n A catena A stadi p

21 Caratteristiche chimiche Polimeri più comuni

22 Caratteristiche chimiche Comportamento termico Polimeri termoplastici Legami deboli tra catene Polimeri termoindurenti Legami forti tra catene: processo di curing

23 Caratteristiche chimiche Struttura molecolare Diverse Gomitolo possibilità statisticodi concatenazione

24 Caratteristiche chimiche Struttura molecolare Polimeri Polimeri a legami ramificati lineari incrociati Polimeri reticolati

25 Caratteristiche chimiche Struttura molecolare Configurazione testa-coda Configurazione testa-testa

26 Caratteristiche chimiche Stereoisomerismo Configurazione isotattica Configurazione atattica Configurazione sindiotattica

27 Caratteristiche chimiche Isomerismo geometrico Configurazione cis- Cis-poliisoprene: Gomma naturale Configurazione trans- Trans-poliisoprene: guttaperca

28 Caratteristiche chimiche Copolimeri Concatenazione di differenti monomeri Copolimeri naturali Copolimeri alternati Copolimeri a blocchi Copolimeri a innesto

29 Caratteristiche chimiche Caratteristiche strutturali Lo stato amorfo Elevato numero di configurazioni possibili Rotazione degli atomi attorno ai legami chimici Aggrovigliamento dei gomitoli Stato vetroso sotto valori termici di soglia Moduli elastici tra 2 e 5 GPa

30 Caratteristiche chimiche Caratteristiche strutturali Lo stato cristallino Cristallinità parziale, con parti cristalline immerse in regioni amorfe ρ ( ρ ρ ) c s a Struttura Grado di cristallina cristallinità: del % cristallinità = 100 polietilene ρ s ( ρc ρ a ) Tempo di raffreddamento Configurazione delle catene

31 Caratteristiche chimiche I cristalli polimerici Modello Struttura a catena micelle sferuliti ripiegata frangiate Piccole Cristallizzazione regioni cristallizzate attorno a (micelle sferuliti costituiti o cristalliti) da aggregati disperse In di lamelle una struttura a catena amorfa ripiegata e attraversate dalle catene

32 Caratteristiche chimiche Cristallizzazione Polimero fuso Processi di enucleazione e crescita Dipendenza dal tempo: y = 1 e kt n

33 T m Caratteristiche chimiche Fusione Trasformazione in un liquido viscoso alla T m Differenze con materiali metallici e ceramici Range di temperatura di fusione Dipendenza dalla temperatura di cristallizzazione Dipendenza dallo spessore delle lamelle Dipendenza dalla velocità di riscaldamento

34 T m Caratteristiche chimiche Transizione vetrosa Passaggio da stato gommoso a stato rigido alla T g Variazione della mobilità di alcuni grandi segmenti di catene molecolari Bruschi cambiamenti in rigidezza, capacità termica e coefficiente di dilatazione termica

35 T m Caratteristiche chimiche Determinazione temperature critiche Valutazione andamento volume specifico Varori critici per alcuni polimeri T

36 T m Caratteristiche chimiche Fattori che influenzano i valori critici di temperatura Rigidità della catena Gruppi laterali Grado di ramificazione Peso molecolare

37 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Modulo Elastico Stato cristallino Stato amorfo Dipendenza dalla direzione Indipendenza di misura (max da lungo struttura c) chimica Moduli elastici fino a 350 GPa Moduli elastici tra 2 e 5 GPa

38 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Viscosità Viscosità elongazionale Le forze agiscono normalmente alla superficie λ = F dv / / A dz

39 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Viscosità elongazionale Essenziale nella strizione dei film polimerici

40 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Viscosità Viscosità a taglio: tipica della meccanica dei fluidi Le forze agiscono di taglio sulla superficie μ = F dv / / A dx

41 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Viscosità a taglio Melt Flow Index (MFI) La norma prevede tipologie di prova ben definite

42 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Viscosità a taglio Dipendenza da fattori fisici Dipendenza dalla temperatura (Williams, Landel, Ferry - WLF) μ = μ e 0 A( T T g B+ ( T T g ) ) Dipendenza dalla pressione 10 B( p pr μ = μ0 ) Dipendenza dal peso molecolare μ = AM w 3.5

43 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Viscoelasticità Sforzo Deformazione Variazione angoli e lunghezze di legame Scorrimento catene in zone amorfe

44 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Viscoelasticità Curve isocrone 1 J R dε ε + τ σ = σ + τ dt ε dσ dt

45 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Deformazioni medie o elevate Bande di scorrimento o microcavità (craze)

46 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Fragilità in situazioni da urto Incremento fragilità ad alte velocità

47 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Elasticità delle gomme Steroregolarità della gomma naturale Alto volume libero tra le catene Facilità di rotazione delle unità monomeriche Struttura reticolata permanente che eviti scorrimenti irreversibili tra le varie catene Diminuzione dell entropia conformazionale in estensione

48 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Creep Flusso viscoso tra catene polimeriche Modulo di creep: rapporto tra sforzo applicato e deformazione per creep dopo un tempo costante e a dati valori termici Influenza delle forze intramolecolari e dei gruppi laterali nel ridurre la velocità di creep

49 Caratteristiche chimiche Proprietà meccaniche Rilassamento dello sforzo Dovuto a flusso viscoso nel materiale Tendenza a un livello energetico più basso Necessità energia di attivazione Fenomeno temperatura-dipendente σ = σ e t 0 / τ

50 Lavorazione polimeri Polimeri termoplastici Riscaldati T>Tg Elevate pressioni Trasformazione reversibile Bassa viscosità

51 Lavorazione polimeri Polimeri termoindurenti Si parte da polimeri a basso peso molecolare Reticolazione Irrigidimento sistema Trasformazione irreversibile

52 Lavorazione polimeri Pigmenti Stabilizzanti Agenti antistatici Ritardanti di fiamma Plastificanfi Riempitivi o filler Rinforzanti Additivi

53 Lavorazione polimeri Diagrammi TTT Diagramma TTT del PET Cristallizzazione isoterma Raffreddamento veloce Raffreddamento lento

54 Lavorazione polimeri Diagrammi TTT Diagramma TTT per la vulcanizzazione della gomma nuturale Le operazioni di formatura vanno effettuate prima della gelazione

55 Lavorazione polimeri Diagrammi TTT Diagramma TTT per un sistema termoindurente Massima temperatura di vetrificazione T<Tg0 vetro, nessuna reazione chimica

56 Lavorazione polimeri Metodi di lavorazione Termoplastici Stampaggio a iniezione Estrusione Calandratura Termoformatura Stampaggio rotazionale Termoindurenti Stampaggio per compressione Stampaggio per trasferimento Stampaggio a iniezione

57 Lavorazione polimeri Stampaggio a iniezione

58 Lavorazione polimeri Stampaggio a iniezione Elevate pressioni (anche 20 MPa) Elevati gradienti di velocità Diminuzione di volume durante la solidificazione

59 Lavorazione polimeri Stampaggio a iniezione Vantaggi Possono essere prodotti pezzi di alta qualità con elevata velocità di produzione Costi di manodopera bassi Possibilità di ottenere buone finiture superficiali Alta automatizzazione Possibilità di realizzare forme complicate Svantaggi Alti costi dei macchinari Necessità di produrre su larga scala per ammortizzare i costi d impianto

60 E possibile introdurre anche materiali di scarto Lavorazione polimeri Estrusione Spesso è presente un calibro per rendere uniforme la sezione dell estruso e ridurre il die swelling Pressione 10 MPa E necessario raffreddare il manufatto per impedirne la perdita di forma

61 Lavorazione polimeri Blow molding

62 Lavorazione polimeri Blow molding Il blow molding è molto impiegato nella formatura delle bottiglie in PET. Se il rapporto di stiro è maggiore di 2 nascono strutture cristalline che aumentano la resistenza La parte iniziale e finale resta amorfa per il basso stiro La trasparenza dipende dalle dimensioni degli sferuliti

63 Lavorazione polimeri Calandratura Si producono film e foglie Particolarmente impiegata nella lavorazione del PVC e delle gomme non reticolate Pressione dei rulli fino a 10 MPa Temperatura rulli C per PVC Alta produttività e possibilità di ottenere basse tolleranze sullo spessore.

64 Lavorazione polimeri Termoformatura Largamente usata negli imballaggi Nella termoformatura negativa si hanno rapporti di stiro pari a 0,3 0,5 Nella termoformatura positiva si hanno rapporti di stiro pari a 1. Le ultime innovazioni l hanno resa competitiva con l iniezione

65 Lavorazione polimeri Stampaggio Metodi per per temoindurenti compressione La reticolazione avanza per un paio di minuti

66 Lavorazione polimeri Stampaggio per compressione Vantaggi Costi iniziali bassi vista la semplicità degli stampi Bassa usura degli stampi grazie alla bassa velocità del fuso Facile realizzazione di pezzi di grandi dimensioni I gas generati dalla reazione di reticolazione possono essere espulsi durante lo stampaggio Svantaggi Difficoltà nel produrre pezzi con geometrie complesse Presenza di sbavature sui pezzi stampati Difficoltà nell ottenere inserti con buone tolleranze

67 Lavorazione polimeri Stampaggio per trasferimento Non si ha formazione di bave durante lo stampaggio, quindi il pezzo stampato richiede meno operazioni di finitura Si possono produrre pezzi di piccole dimensioni dalla geometria molto compessa, difficilmente realizzabili con stampaggio per compressione.

68 Tipologie di polimeri e utilizzi Proprietà meccaniche Si usa un provino di dimensioni 3.2 x 12.7 x 63.5mm che viene fissato alla base dello strumento di prova. Si misura la quantità di energia assorbita per unità di lunghezza dell intaglio quando il pendolo colpisce il provino.

69 Tipologie di polimeri e utilizzi Polietilene (PE) E il più semplice tra i polimeri sintetici e uno dei più utilizzati Densità: g/cm3 Temperatura di transizione vetrosa: circa 100 C Temperatura di fusione tra 110 e 135 C

70 Tipologie di polimeri e utilizzi Polietilene In base alla distribuzione dei pesi molecolari e al grado di ramificazione si ottengono tipi di polietilene con proprietà e usi differenti: Polietilene lineare a bassa densità (LLDPE) Polietilene a bassa densità (LDPE) Polietilene ad alta densità (HDPE) Polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE)

71 Tipologie di polimeri e utilizzi Polietilene Polietilene lineare a bassa densità (LLDPE) Ha struttura lineare e viene ottenuto con con catalisi di tipo Ziegler Natta. Ottima resistenza a trazione e a rottura. E flessibile e presenta allungamenti fino al 600%. Usato per buste e fogli, pellicola da cucina, tubi flessibile.

72 Tipologie di polimeri e utilizzi Polietilene Polietilene a bassa densità (LDPE) Sintetizzato industrialmente nel 1935 da Micheal Perrin. L elevata ramificazione abbassa il grado di cristallinità e la densità. Viene usato per imballaggi, contenitori per il cibo, superfici di lavoro resistenti a corrosione e componenti di computer.

73 Tipologie di polimeri e utilizzi Polietilene Polietilene ad alta densità (HDPE) Le catene sono compattate aumentando la cristallinità e la resistenza meccanica del materiale Sintetizzato nel 1957 da Karl Ziegler Utilizzato per i serbatoi degli autoveicoli, i contenitori dei detersivi, tubi resistenti ad agenti chimici, condutture domestiche per l acqua e isolamento cavi elettrici.

74 Tipologie di polimeri e utilizzi Polietilene Polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE) Commercializzato nel 1950 della Ruhrchemie AG Il numero di monomeri per ciascuna catena è compreso tra 3 e 6 milioni. Le catene polimeriche sono molto impaccate e ciò conferisce elevate resistenza al materiele.

75 Tipologie di polimeri e utilizzi Polietilene Metodi di lavorazione

76 Tipologie di polimeri e utilizzi Polivinilcloruro PVC Seconda posizione nei volumi di vendita mondiali Densità: g/cm³. Temperatura di transizione vetrosa: circa 87 C Temperatura di fusione 212 C

77 Tipologie di polimeri e utilizzi Polivinilcloruro PVC Il materiale è amorfo e non è in grado di cristallizzare Sintetizzato e lavorato industrialmente nel1926 da Waldo Semon della B.F. Goodrich. Gli atomi di Cl generano forti momenti dipolo e quindi grandi forze coesive tra le catene. La poca flessibilità delle catene lo rende difficilmente lavorabile non miscelato con additivi L omopolimero ha elevata resistenza meccanica accompagnata da fragilità

78 Tipologie di polimeri e utilizzi Plastificanti Stabilizzanti termici Lubrificanti Riempitivi Polivinilcloruro PVC Additivi

79 Tipologie di polimeri e utilizzi Polivinilcloruro PVC Applicazioni Con l aggiunta di plastificanti diviene molto versatile. Viene usato per mobili e tappezzerie di auto, coperture interne di pareti, impermeabili, scarpe, baglio e tende da bagno. Nei trasporti per i tettucci delle automobili, per l isolamento dei fili elettrici, le coperture dei pavimenti e finiture interne ed esterne. Altre applicazioni riguardano canne da giardino, guarnizioni dei frigoriferi, parti di apparecchiature e oggetti per la casa.

80 Tipologie di polimeri e utilizzi Polipropilene PP Terza posizione nei volumi di vendita mondiali, poco costoso. Densità: 0.9 g/cm³.. Temperatura di transizione vetrosa: circa -10 C Temperatura di fusione circa 165 C Si può presentare isotattico o sindiotattico

81 Tipologie di polimeri e utilizzi Polipropilene PP Il gruppo metilico limita la rotazione delle catene dando luogo a un materiale più resistente ma meno flessibile. I gruppi metili innalzano la Tg rispetto al PE. Ottima resistenza a fatica in flessione Sintetizzato in forma isotattica nel 1954 da Giulio Natta usando come catalizzatore TiCl4 e AlR2Cl (alluminio dialchile cloruro).

82 Tipologie di polimeri e utilizzi Polipropilene PP Applicazioni Oggetti per la casa, imballaggi, oggetti da laboratorio e bottiglie di vario tipo. Nei trasporti, i copolimeri del propilene con elevata resistenza all urto sono usati per i rivestimenti dei paraurti e per i paraspruzzi

83 Tipologie di polimeri e utilizzi Polistirene PS Quarta posizione nei volumi di vendita mondiali, poco costoso. Densità: 1.04 g/cm³. Temperatura di transizione vetrosa: circa 95 C Temperatura di fusione circa 240 C

84 Tipologie di polimeri e utilizzi Polistirene PS La presenza dell anello benzenico determina una configurazione rigida, alto impedimento sterico che rende il polimero non flessibile Viene usato come: polistirene cristallo (così chiamato per la sua trasparenza), polistirene resistente all urto (modificato con gomme) e polistirene espanso Scarsa resistenza agli agenti atmosferi, possono essere attaccati da solventi organici e oli.

85 Tipologie di polimeri e utilizzi Polistirene PS Applicazioni Parti interne di autoveicoli, alloggiamenti per apparecchiature, quadranti e manopole, oggetti per uso domestico. Il polistirolo espanso è usato per la creazione dei modelli di fonderia in sostituzione della cera.

86 Tipologie di polimeri e utilizzi ABS Incrementa la robustezza termica e chimica e la tenacità Fornisce la resistenza all urto e duttilità Fornisce lucentezza superficiale, rigidezza e facilità di lavorazione

87 Tipologie di polimeri e utilizzi Viene usualmente combinato con gomma per migliorare la resistenza all urto. ABS Applicazioni Uso principale: tubi e accessori Parti di autoveicoli, parti di apparecchiature come pannelli per porte di frigoriferi e pannelli interni, macchine da ufficio, alloggiamenti e custodie per computer, scatole telefoniche, condutture elettriche, involucri di schermatura per interferenze elettromagnetiche. Mattoncini LEGO

88 Tipologie di polimeri e utilizzi Tecnopolimeri

89 Tipologie di polimeri e utilizzi Struttura altamente cristallina dovuta alla simmetria della catena centrale. Nylon Flessibilità delle catene di carbonio: contribuisce al basso attrito superficiale e alla resistenza all usura. Legeme idrogeno NOH: Elevata resistenza meccanica e alla distorsione termica. Polarità.

90 Tipologie di polimeri e utilizzi Nylon Lavorazioni e applicazioni Nylon 6,6 Il Nylon 6,6 viene filano per filatura a secco. Polimero + solvente (composto viscoso) Estrusione Evaporazione solvente Stiro Testurizzazione In filo continuo, ad alta tenacità, usato per produrre tele molto resistenti (rinforzo pneumatici), sacchi ed involucri da imballaggio, reti ecc. In fiocco e testurizzato viene utilizzato per indumenti intimi e biancheria (1940 calze da donna), che possiedono elasticità, resistenza all usura, mano morbida e sufficiente igroscopicità

91 Tipologie di polimeri e utilizzi Nylon Altre applicazioni Per le sue caratteristiche antifrizione usato: per ingranaggi non lubrificati, cuscinetti e componenti antifrizione, componenti meccanici che devono funzionare ad alta temperatura e resistere agli idrocarburi e ai solventi, parti elettriche soggette ad alte temperature e parti resistenti agli urti che richiedono resistenza meccanica e rigidezza Il nylon rinforzato con fibre di vetro è usato per pale di ventole per motori, serbatoi dei fluidi per i freni e servosterzo, coperchi di valvole, e alloggiamenti della colonna dello sterzo.

92 Tipologie di polimeri e utilizzi Policarbonato Elevata Per contro resistenza singoli legami a trazione carbonio- dei policarbonati I due a temperature gruppi fenolici ambiente e i due grupi ossigeno forniscono una certa metillici attaccati allo stesso atomo Resistenza all urto è molto alta (compresa tra 640e 854 J/m, prova Izod) flessibilità alla molecola lungo di carbonio causano un elevato Alta l intera resistenza struttura, a cosa distorsione che termica, buona impedimento resistenza al sterico creep, buone e rendono la proprietà conferisce di una isolamento elevata elettrico, resistenza elevata stabilità struttura dimensionale molecolare molto rigida. agli urti Trasparenza. Viene attaccat0 dai solventi

93 Tipologie di polimeri e utilizzi Policarbonato Applicazioni Schermi di protezione, lenti per occhiali,camme e ingranaggi, elmetti, coperture per relè elettrici, componenti per aerei, eliche per imbarcazioni, alloggiamenti e lenti per semafori, vetrate per finestre e collettori solari. Nel campo medico: apparecchiature per la dialisi artificiale e per la cardiochirurgia, per la prima infanzia e le cure domiciliari (biberon, aerosol, incubatrici).

94 Tipologie di polimeri e utilizzi Materiali polimerici termoindurenti Hanno struttura molecolare reticolata formata da legami covalenti primari. Reticolazione: Calore Calore + pressione Termoindurenti a freddo Lavorate per stampaggio (compressione o trasferimeto) o iniezione Miscele di stampaggio: resina con agenti di reticolazione indurenti e plastificanti + riempitivi e/o materiali di rinforzo Vantaggi 1. elevata stabilità termica 2. elevata rigidezza; 3. elevata stabilità dimensionale; 4. resistenza al creep e alla deformazione sotto carico; 5. basso peso; 6. elevate proprietà di isolamento elettrico e termico.

95 Tipologie di polimeri e utilizzi Resine fenoliche Ottenute per reazione di fenolo + formaldeide. Polimerizzazione per condensazione Prima materia plastica utilizzata industrialmente: 1909 L.H. Baekeland realizzazione del fenolo con la formaldeide per produrre la resina fenolica Bakelite Temperature di reticolazione comprese tra 120 e 180 C Stampati con riempitivi

96 Tipologie di polimeri e utilizzi Resine fenoliche Diversi preparati Per usi generali: caricati con farina di legno per aumentare la resistenza all urto e per abbassare i costi. Preparati a elevata resistenza agli urti: caricati con cellulosa (fiocco di cotone e tessuto spezzettato), cariche minerali e fibre di vetro per ottenere resistenza all urto che raggiungono 960 J/m. Preparati a elevato potere di isolamento elettrico: caricati con minerali (ad esempio mica) per aumentare la loro resistenza elettrica Preparati resistenti al calore: caricati con minerali (ad esempio amianto) capaci di sopportare l esposizione prolungata a temperature tra 150 e 180 C. Applicazioni Dispositivi di impianti elettrici, interruttori elettrici, connettori, sistemi di relè telefonici. Nel settore automobilistico: parti del sistema frenante e della trasmissione

97 Tipologie di polimeri e utilizzi Resine epossidiche Sono formate da un polimero epossidico a basso peso molecolare (spesso liquido) I gruppi epossilici sono le sedi attivi della reticolazione La reticolazione avviene in presenza di catalizzatori quali ammine e anidridi. Elevato grado di reticolazione: durezza e resistenza chimica Basso ritiro di reticolazione

98 Tipologie di polimeri e utilizzi Resine epossidiche Applicazioni Per le buone capacità di adesione sono usate per rivestimenti protettivi Usate nell industria elettrica ed elettronica per la loro rigidità dielettrica, basso ritiro nell indurimento, buona adesione e capacità di mantenere inalterate le loro proprietà in una larga varietà di condizioni ambientali, ad esempio in ambienti acquosi e in condizioni di elevata umidità. Oggi molto utilizzate nei compositi rinforzati con fibre.

99 Tipologie di polimeri e utilizzi Elastomeri Gomma naturale Formata da cis-1,4 poliisoprene Si ottiene dal lattice dell albero Hevea brasiliensis Le catene polimeriche sono lunghe, allacciate e avvolte a spirale Il piegamento e l avvolgimento delle catene polimeriche della gomma naturale sono attribuiti all impedimento sterico del gruppo metilico che si trova dalla stessa parte dell atomo di idrogeno sul doppio legame.

100 Tipologie di polimeri e utilizzi Elastomeri Gomma naturale Vulcanizzazione Processo inventato nel 1839 da Charles Goodyear Le molecole polimeriche vengono unite da ponti di reticolazione Aggiunta di zolfo 3% Reazione lenta anche a temperature elevate, (acceleranti chimici). Anche ossigeno e ozono reagiscono coi doppi legami. Ossidazione Aggiunta riempitivi: nerofumo.

101 Tipologie di polimeri e utilizzi Gomme sintetiche Hanno soppiantato quasi completamente la gomma naturale per i minori costi e le migliori caratteristiche

102 Tipologie di polimeri e utilizzi Gomma stirene butadiene SBR Può essere vulcanizzato con zolfo. Ha una elasticità anche pari alla gomma naturale Rende la gomma tenace e resistente Il gruppo fenolico riduce la tendenza a cristallizzare sotto sforzo E la gomma oggi più usata. Unico svantaggio è l assorbimento di solventi organici.