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I polimeri, macromolecole essenziali in numerosi settori, si formano tramite polimerizzazione per addizione o condensazione. Queste reazioni influenzano la struttura e le proprietà dei materiali, come la flessibilità, la resistenza e la temperatura di transizione vetrosa. Polimeri sintetici e naturali hanno applicazioni che vanno dall'industria all'uso quotidiano, con la possibilità di ingegnerizzazione per specifiche esigenze.
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I polimeri sono macromolecole costituite da unità ripetitive chiamate monomeri
Amorfi
I polimeri amorfi sono caratterizzati da catene polimeriche disposte in modo disordinato, conferendo al materiale flessibilità ma minor resistenza meccanica
Cristallini
I polimeri cristallini presentano catene ordinate in strutture regolari, risultando più resistenti e termicamente stabili
Semicristallini
I polimeri semicristallini combinano regioni amorfe e cristalline, offrendo un equilibrio tra flessibilità e resistenza
Sintetici
I polimeri sintetici sono creati attraverso processi chimici controllati e possono essere ingegnerizzati per possedere proprietà specifiche per determinate applicazioni
Naturali
I polimeri naturali si trovano in natura e includono cellulosa, proteine e DNA
La polimerizzazione è il processo attraverso il quale i monomeri si uniscono per formare polimeri
Per addizione
La polimerizzazione per addizione avviene senza la formazione di sottoprodotti e coinvolge monomeri insaturi che reagiscono grazie all'azione di iniziatori radicalici
Per condensazione
La polimerizzazione per condensazione comporta la reazione tra monomeri con gruppi funzionali differenti e porta alla formazione di polimeri con la contemporanea liberazione di piccole molecole
Inizio
Nella fase di inizio della polimerizzazione per addizione, i radicali liberi generati dagli iniziatori attaccano i doppi legami dei monomeri
Propagazione
Durante la fase di propagazione, le catene polimeriche crescono per successiva aggiunta di monomeri
Terminazione
La fase di terminazione avviene quando due catene in crescita si uniscono o si inattivano reciprocamente
Radicalici a catena
I metodi radicalici a catena sono utilizzati per produrre polimeri come il polietilene e il polipropilene
Catalizzatori di Ziegler-Natta
I catalizzatori di Ziegler-Natta sono utilizzati per produrre polimeri isotattici con elevata cristallinità e migliori proprietà meccaniche
Condensazione
La polimerizzazione per condensazione è un metodo importante che coinvolge monomeri polifunzionali e la formazione di legami covalenti con la contemporanea eliminazione di piccole molecole
Concentrazione dei monomeri
La concentrazione dei monomeri influisce sulla velocità e sul grado di polimerizzazione
Catalizzatori o iniziatori
La presenza di catalizzatori o iniziatori può accelerare o controllare la polimerizzazione
Condizioni di reazione
Le condizioni di reazione, come la temperatura e la pressione, possono influenzare la velocità e il grado di polimerizzazione
Grazie alla loro versatilità, i polimeri trovano impiego in un'ampia varietà di applicazioni
Oggetti di uso quotidiano
I polimeri sono utilizzati nella produzione di oggetti di uso quotidiano, come imballaggi, tessuti e dispositivi elettronici
Settori specializzati
I polimeri sono utilizzati in settori specializzati, come quello biomedico per protesi e impianti, o quello aerospaziale per materiali compositi
Polimeri espansi
La polimerizzazione può essere adattata per ottenere polimeri espansi, che incorporano bolle di gas per produrre materiali leggeri con buone proprietà isolanti