È sorprendente quanto siano diversi gli oggetti che ci circondano e i materiali con cui sono realizzati. In precedenza, intorno ai secoli XV-XVI, i materiali principali erano i metalli e il legno, poco dopo il vetro, e quasi sempre porcellana e maiolica. Ma il secolo di oggi è il tempo dei polimeri, di cui parleremo più avanti.

Concetto di polimeri

Polimero. Cos'è? Puoi rispondere da diversi punti di vista. Da un lato si tratta di un materiale moderno utilizzato per realizzare numerosi articoli domestici e tecnici.

D'altra parte, possiamo dire che si tratta di una sostanza sintetica appositamente sintetizzata ottenuta con proprietà predeterminate per l'uso in un'ampia specializzazione.

Ognuna di queste definizioni è corretta, solo la prima dal punto di vista domestico e la seconda dal punto di vista chimico. Un'altra definizione chimica è la seguente. I polimeri sono composti basati su brevi tratti di catena molecolare - monomeri. Si ripetono molte volte, formando una macrocatena polimerica. I monomeri possono essere composti sia organici che inorganici.

Pertanto, la domanda: "polimero: che cos'è?" - richiede una risposta dettagliata e una considerazione di tutte le proprietà e le aree di applicazione di queste sostanze.

Tipi di polimeri

Esistono numerose classificazioni dei polimeri secondo vari criteri (natura chimica, resistenza al calore, struttura della catena, ecc.). Nella tabella seguente consideriamo brevemente le principali tipologie di polimeri.

Classificazione dei polimeri

Principio	Tipi	Definizione	Esempi
Per origine (aspetto)	Naturale (naturale)	Quelli trovati dentro condizioni naturali, in natura. Creato dalla natura.	DNA, RNA, proteine, amido, ambra, seta, cellulosa, gomma naturale
	Sintetico	Ottenuti in condizioni di laboratorio dall'uomo, non hanno alcuna relazione con la natura.	PVC, polietilene, polipropilene, poliuretano e altri
	Artificiale	Creato dall'uomo in condizioni di laboratorio, ma basato su	Celluloide, acetato di cellulosa, nitrocellulosa
Dal punto di vista chimico	Natura organica	Soprattutto i polimeri conosciuti. Si basa su un monomero di materia organica (è costituito da atomi di C, eventualmente includendo N, S, O, P e altri atomi).	Tutti i polimeri sintetici
	Natura inorganica	La base sono elementi come Si, Ge, O, P, S, H e altri. Proprietà dei polimeri: non sono elastici, non formano macrocatene.	Polisilani, polidiclorofosfazene, poligermani, acidi polisilicici
	Natura degli organoelementi	Una miscela di polimeri organici e inorganici. La catena principale è inorganica, le catene laterali sono organiche.	Polisilossani, policarbossilati, poliorganociclofosfazeni.
Differenza della catena principale	Omocatena	La catena principale è di carbonio o silicio.	Polisilani, polistirolo, polietilene ed altri.
	Eterocatena	Lo scheletro principale è costituito da diversi atomi.	Esempi di polimeri sono poliammidi, proteine, glicole etilenico.

Esistono anche polimeri con struttura lineare, reticolare e ramificata. La base dei polimeri consente loro di essere termoplastici o termoindurenti. Differiscono anche nella loro capacità di deformarsi in condizioni normali.

Proprietà fisiche dei materiali polimerici

I due principali stati di aggregazione caratteristici dei polimeri sono:

• amorfo;
• cristallino.

Ciascuno è caratterizzato da un proprio insieme di proprietà e ha un importante significato pratico. Ad esempio, se un polimero esiste allo stato amorfo, significa che può essere un liquido viscoso, una sostanza simile al vetro o un composto altamente elastico (gomma). È ampiamente utilizzato nell'industria chimica, nell'edilizia, nell'ingegneria e nella produzione di beni industriali.

Lo stato cristallino dei polimeri è piuttosto condizionale. Questo stato, infatti, si alterna a tratti amorfi della catena, e in generale l'intera molecola risulta molto conveniente per produrre fibre elastiche, ma allo stesso tempo resistenti e dure.

I punti di fusione dei polimeri sono diversi. Molti amorfi fondono a temperatura ambiente e alcuni cristallini sintetici possono resistere a temperature abbastanza elevate (plexiglass, fibra di vetro, poliuretano, polipropilene).

I polimeri possono essere colorati nella maggior parte dei casi colori differenti, senza limiti. Grazie alla loro struttura sono in grado di assorbire la vernice e acquisire le tonalità più brillanti e insolite.

Proprietà chimiche dei polimeri

Proprietà chimiche i polimeri differiscono da quelli delle sostanze a basso peso molecolare. Ciò è spiegato dalle dimensioni della molecola, dalla presenza di vari gruppi funzionali nella sua composizione e dalla riserva totale di energia di attivazione.

In generale, si possono distinguere diversi tipi principali di reazioni caratteristiche dei polimeri:

1. Reazioni che saranno determinate dal gruppo funzionale. Cioè se il polimero contiene un gruppo OH, caratteristico degli alcoli, allora le reazioni in cui entreranno saranno identiche a quelle di ossidazione, riduzione, deidrogenazione, ecc.).
2. Interazione con NMC (composti a basso peso molecolare).
3. Reazioni di polimeri tra loro per formare reti reticolate di macromolecole (polimeri a rete, ramificati).
4. Reazioni tra gruppi funzionali all'interno di una macromolecola polimerica.
5. Disintegrazione di una macromolecola in monomeri (distruzione della catena).

Tutte le reazioni di cui sopra sono di grande importanza nella pratica per la produzione di polimeri con proprietà predeterminate e convenienti per l'uomo. La chimica dei polimeri consente di creare materiali resistenti al calore, agli acidi e agli alcali che hanno anche sufficiente elasticità e stabilità.

Utilizzo dei polimeri nella vita di tutti i giorni

L'uso di questi composti è molto diffuso. Pochi settori industriali possono essere ricordati economia nazionale, scienza e tecnologia, che non richiederebbero polimeri. Di cosa si tratta: coltivazione di polimeri e uso diffuso, e con cosa finisce?

1. Industria chimica (produzione di materie plastiche, tannini, sintesi di composti organici essenziali).
2. Ingegneria meccanica, produzione aeronautica, raffinerie di petrolio.
3. Medicina e farmacologia.
4. Ottenere coloranti e pesticidi ed erbicidi, insetticidi agricoli.
5. Industria delle costruzioni (leghe di acciaio, strutture di isolamento acustico e termico, materiali da costruzione).
6. Produzione di giocattoli, stoviglie, tubi, finestre, articoli per la casa e utensili domestici.

La chimica dei polimeri consente di ottenere materiali sempre più nuovi, del tutto universali nelle proprietà, che non hanno eguali tra metalli, legno o vetro.

Esempi di prodotti realizzati con materiali polimerici

Prima di nominare prodotti specifici realizzati con polimeri (è impossibile elencarli tutti, c'è troppa varietà), è necessario capire cosa offre il polimero. Il materiale ottenuto dalla Marina costituirà la base per i prodotti futuri.

I principali materiali realizzati con polimeri sono:

• plastica;
• polipropileni;
• poliuretani;
• polistirolo;
• poliacrilati;
• resine fenolo-formaldeide;
• resine epossidiche;
• calze di nylon;
• viscosa;
• calze di nylon;
• adesivi;
• film;
• tannini e altri.

Questo è solo un piccolo elenco della diversità offerta dalla chimica moderna. Bene, qui diventa già chiaro quali oggetti e prodotti sono realizzati con polimeri: quasi tutti gli articoli per la casa, le medicine e altri settori (finestre di plastica, tubi, stoviglie, strumenti, mobili, giocattoli, film, ecc.).

Polimeri in vari rami della scienza e della tecnologia

Abbiamo già toccato la questione in quali settori vengono utilizzati i polimeri. Esempi che mostrano la loro importanza nella scienza e nella tecnologia includono quanto segue:

• rivestimenti antistatici;
• schermi elettromagnetici;
• alloggiamenti di quasi tutti gli elettrodomestici;
• transistor;
• LED e così via.

Non ci sono limiti all’immaginazione per quanto riguarda l’uso dei materiali polimerici nel mondo moderno.

Produzione di polimeri

Polimero. Cos'è? Questo è praticamente tutto ciò che ci circonda. Dove vengono realizzati?

1. Industria petrolchimica (raffinazione del petrolio).
2. Impianti speciali per la produzione di materiali polimerici e prodotti da essi realizzati.

Queste sono le basi principali sulla base delle quali si ottengono (sintetizzati) i materiali polimerici.

I vantaggi dei materiali polimerici sono resistenza e resistenza all'usura piuttosto elevate, buone proprietà antiattrito e resistenza chimica. La riparazione di parti utilizzando materiali polimerici non richiede attrezzature complesse, richiede poca manodopera, è accompagnata da un basso riscaldamento della parte (250-320 °C), consente un'elevata usura (1-1,2 mm) e in alcuni casi non richiede lavorazione successiva. Viene utilizzato per sigillare crepe, ammaccature, buchi, cavità, scheggiature, per ripristinare le dimensioni di parti usurate, per la fabbricazione di parti soggette ad usura o loro singole parti, per la protezione anticorrosione. Grazie a immobili di pregio i polimeri sono utilizzati nell'ingegneria meccanica, nell'industria tessile, agricoltura e medicina, costruzione automobilistica e navale, produzione aeronautica, nella vita di tutti i giorni (tessuti e pelletteria, stoviglie, colle e vernici, gioielli e altri articoli). Gomme, fibre, plastiche, pellicole e rivestimenti di vernice. Tutti i tessuti degli organismi viventi sono composti ad alto peso molecolare.

Tradizionalmente, i prodotti realizzati con polimeri si distinguono per la loro affidabilità e alta qualità.

L’utilizzo dei materiali polimerici in ambito domestico è stato fin dall’inizio uno dei primi obiettivi dell’industria manifatturiera dei polimeri. C'erano molti prerequisiti per questo. Sono facili da dipingere in qualsiasi colore e grazie a ciò possono decorare la nostra vita quotidiana.

I secchi e i bacini in polietilene sono molto più leggeri di quelli in metallo: questo è un gradito sollievo dal lavoro. Negli esercizi di ristorazione troviamo utensili di plastica infrangibili e leggeri. Allo stesso tempo, piatti, tazze e altri utensili in resina melamminica si sono dimostrati brillanti nell'uso.

Le bottiglie per aceto e olio sono realizzate in PVC e polietilene utilizzando metodi ad alte prestazioni.

I materiali polimerici sono sempre più utilizzati nella produzione di mobili. Le pellicole pressate decorative conferiscono a tavoli, armadi e altri oggetti un aspetto festoso e li rendono resistenti agli urti che i rivestimenti in legno non possono sopportare. Allo stesso tempo, sono estremamente facili da curare.

La carta da parati lavabile in materiale espanso offre comfort e un'atmosfera festosa nella stanza.

Anche i rivestimenti per pavimenti moderni e affidabili realizzati con materiali polimerici facilitano la pulizia. Va notato in particolare che per la loro produzione possono essere utilizzati gli scarti della lavorazione dei polimeri.

Oggi nessuno si sorprende dei raccordi per l'acqua realizzati in polistirolo, cloruro di polivinile, polietilene o aminoplasti. Gli apparecchi telefonici realizzati con materiali polimerici sono diventati comuni.

Circa il 25% della plastica prodotta viene utilizzata nell’edilizia in un’ampia varietà di forme. Negli usi tradizionali come pavimentazioni, rivestimento di scarichi interni, sanitari, ecc. non parleremo più.

Negli ultimi anni sono stati utilizzati sempre più elementi strutturali prefabbricati, in cui predominano i materiali polimerici. Il loro peso ridotto apporta vantaggi durante il trasporto e l'installazione. Elevata trasmissione luminosa, capacità del materiale di essere verniciato in qualsiasi colore e bassi costi operativi sono le proprietà distintive di questi nuovi materiali.

Eccellente proprietà di isolamento termico, in particolare le materie plastiche espanse, entusiasmano anche i pensieri di architetti e costruttori. Le cupole traslucide rendono possibile un'illuminazione senza ombre. Elementi trasparenti infrangibili, solitamente realizzati in fibra di vetro, stanno sostituendo le tradizionali strutture in vetro rinforzato e frangibile. Tali volte, con uno spessore dei loro elementi costitutivi non superiore a 2 mm, possono coprire campate larghe fino a 12 m. Tali strutture vengono utilizzate, ad esempio, nella costruzione di serre, poiché non si corrodono in un'atmosfera umida e , inoltre, sono permeabili alla luce. Si potrebbero citare molti altri esempi di utilizzo dei polimeri per la copertura dei locali. I pannelli con elementi di grandi dimensioni vengono già utilizzati per coprire gli stadi.

Sono note strutture in plastica con un diametro fino a 43 me un'altezza fino a 36 m, che servono a proteggere gli impianti radar dagli influssi atmosferici. (La radiazione ad alta frequenza passa attraverso la fibra di vetro senza perdere gran parte della sua potenza.) Le dimensioni impressionanti della struttura enfatizzano le capacità dei materiali polimerici. Vale la pena osservare anche i cilindri montati ad altezza vertiginosa che proteggono l’antenna. Torre televisiva dalla glassa (63).

Negli ultimi anni sono stati introdotti nella costruzione materiali leggeri multistrato. elementi costruttivi per pavimenti (64). Le cosiddette strutture sandwich sono costituite da strati di rivestimento a base di alluminio, cemento-amianto o tessuto in fibra rigida, ai quali vengono accoppiati schiuma di poliuretano rigido o polistirolo espanso. Con spessori degli elementi da 50 a 80 mm, a seconda del sistema di strati di copertura, la massa superficiale varia da 6 a 25 kg/m2. L'intervallo di temperatura operativa si estende fino a 100 °C.

Oltre il 30% della plastica prodotta viene utilizzata come materiale strutturale nell'ingegneria meccanica e degli apparecchi. Nell’ingegneria meccanica l’attenzione è ovviamente rivolta all’economicità della produzione di elementi strutturali. Guarnizioni di tutti i tipi, ingranaggi con assi e boccole, camme a disco, ruote assiali e radiali, elementi della frizione, cuscinetti a strisciamento, bobine di ingranaggi e molte altre parti del profilo si sono dimostrate molto efficaci durante il funzionamento. Grande rigidità, capacità di mantenere con precisione le dimensioni specificate, buona planata e la resistenza all'usura sono vantaggi che garantiscono la versatilità dei materiali polimerici introdotti.

Oltre alla maggior parte delle materie plastiche ancora utilizzate nell'ingegneria meccanica (poliammidi solide, composti pressati a base di resina fenolica), oggi si possono trovare nuovi campi di applicazione, in primo luogo le plastiche in fibra di vetro basate su un legante termoplastico. Se il contenuto in massa della fibra di vetro raggiunge il 30%, la resistenza alla trazione è 2-3 volte superiore a quella di un polimero non rinforzato e il modulo elastico è addirittura 3-4 volte superiore. Al contrario, la dilatazione lineare termica va da 1/4 a x/3 del valore originale, l'allungamento a rottura è solo circa 1/20. Inoltre si riduce la tendenza alla lacerazione, il che indica anche un aumento delle prestazioni del polimero.

Gli elastomeri poliuretanici aprono nuove possibilità tecniche anche per l'ingegneria meccanica. Poiché questo materiale è anche resistente alla corrosione, non è necessario alcun trattamento superficiale e, soprattutto, l'applicazione di strati protettivi metallici e non metallici. Ciò riduce significativamente i costi di produzione e di mantenimento dei prodotti in buone condizioni.

Nell'ingegneria dell'hardware, in particolare per industria chimica, l'importanza dei polimeri è determinata dalla loro elevata resistenza alla corrosione. A temperature fino a 100 °C e carichi meccanici moderati sussistono presupposti favorevoli per la sostituzione degli acciai altolegati con materiali polimerici. Cloruro di polivinile, polietilene alta pressione, polipropilene, polibutene, politetrafluoroetilene e fibra di vetro sono i materiali più interessanti a questo riguardo. Per le strutture soggette ad ambienti aggressivi e a carichi meccanici, i materiali plastici in fibra di vetro a base di resine termoplastiche svolgono un ruolo particolarmente importante.

I tubi termoplastici possono essere prodotti mediante estrusione con un diametro esterno fino a 1200 mm, mentre i tubi con un diametro fino a 3000 mm vengono prodotti mediante il metodo di avvolgimento.

I serbatoi di stoccaggio e trasporto (65) possono essere prodotti con una capacità fino a 85 m3 (serbatoi ferroviari) o fino a 22 m3 (rimorchi stradali). Il materiale preferito è la fibra di vetro. Sono presenti impianti di stoccaggio per l'acido cloridrico con un diametro fino a 9 me un'altezza fino a 7 m.

Molto significativa è anche l’introduzione della plastica nel settore degli apparecchi di processo e dei relativi sistemi di tubazioni. L'uso di materiali polimerici in unità di ventilazione per l'estrazione di gas aggressivi. Torri di trattamento per gas di scarico corrosivi, camini, elementi di ventilazione per vaschette di copertura, apparecchiature galvaniche, impianti per la produzione di cloro-alcali con il metodo elettrolitico, colonne di reazione, pompe e molte altre applicazioni simili sono esempi dell'uso dei polimeri come materiali strutturali . Grazie alla resistenza all'abrasione, all'inerzia chimica e alla facilità di lavorazione, in ogni caso specifico è possibile ottenere un risparmio che consiste nel ridurre i costi di mantenimento in buono stato degli impianti e nell'aumentare la durata e la sicurezza del loro funzionamento rispetto ad analoghi realizzati in metallo o altri materiali.

La tecnologia degli imballaggi consuma il 20-25% di tutta la plastica prodotta, ovvero la stessa quantità dell’edilizia. I materiali da imballaggio tradizionali come carta, legno, corda e fibre vegetali si deteriorano molto più rapidamente. Le pellicole polimeriche e le schiume non solo stanno sostituendo questi materiali “vecchio stile”, ma hanno anche dato vita a una tecnologia di imballaggio fondamentalmente nuova.

I film da imballaggio soddisfano requisiti più ampi rispetto ai materiali tradizionali. Sono trasparenti e stampabili, ciò è garantito dalla confezione aspetto attraente. L'inerzia fisiologica, così come l'impermeabilità ai gas e al vapore acqueo, sono particolarmente apprezzate quando si confezionano prodotti alimentari. I film sono realizzati in polietilene, polipropilene, polivinilcloruro, poliammide, alcool polivinilico e cellophane con uno spessore compreso tra 20 e 200 micron. Naturalmente hanno caratteristiche di resistenza e permeabilità ai gas e al vapore acqueo diverse. Per alcuni di questi materiali, la resistenza alla trazione può essere sufficientemente elevata da soddisfare, ad esempio, i requisiti dei sacchi (caricati con un massimo di 50 kg di materiale e impilati fino a 30 strati).

Nei casi in cui è richiesto materiale impermeabile ai gas, vengono utilizzati i cosiddetti film combinati. I materiali di pellicola duplicata più conosciuti sono: polietilene-cellophane, polietilene-poliammide, polivinilcloruro-cellophane, polivinilidene cloruro-cellophane. Per imballaggi speciali altamente sensibili dispositivi tecnici, soprattutto per il trasporto marittimo, sono necessarie pellicole a tre strati. Le combinazioni di polietilene - poliammide - polietilene, polietilene-polipropilene - polietilene, polietilene - policarbonato - polietilene soddisfano i requisiti più severi.

I film polimerici hanno aperto nuove possibilità per la tecnologia di imballaggio. I cosiddetti film termoretraibili hanno proprietà tecnologiche speciali. Quando vengono ricevuti, si registrano le tensioni interne, che vengono poi “alleviate” dall'esposizione al calore e si verifica così il ritiro.

Il film ricopre il prodotto destinato all'imballaggio e, una volta completato il restringimento, è pronto per il trasporto, protetto da polvere e umidità. Non è necessaria alcuna medicazione aggiuntiva. Grazie alla compattezza dell'imballo è possibile sfruttare in modo ottimale lo spazio di carico, che equivale ad aumentare del 20% il volume utile di trasporto. È facile immaginare l’importanza economica nazionale del conseguente aumento dell’utilizzo dei trasporti.

Altre nuove opportunità nella tecnologia degli imballaggi sono emerse grazie alle materie plastiche espanse, principalmente polistirene espanso con una densità di 25-30 kg/m3. 1 m3 di questo materiale contiene circa 350.000 cellule sferiche separate da pareti spesse 1-2 micron. Il materiale contiene fino al 97% di aria. L'aria racchiusa nelle celle smorza gli urti e le vibrazioni che si verificano durante il trasporto. La resistenza della schiuma deve essere sufficiente a resistere al prodotto. È facile realizzare una rientranza all'interno del blocco che corrisponda esattamente alla forma esterna del prodotto.

La nuova tecnologia di imballaggio è particolarmente preziosa per il trasporto di dispositivi fragili, costosi e di alta qualità, come tubi a vuoto, macchine da scrivere e televisori, poiché può limitare significativamente i danni. L'imballaggio di protezione termica garantisce per un certo periodo di tempo, senza misure aggiuntive, che la temperatura delle merci trasportate sensibili al caldo o al freddo venga mantenuta ad un certo livello. Pertanto, per conservare il pesce trasportato in scatole di polistirolo espanso, è necessaria solo circa la metà del ghiaccio normalmente necessario.

Ma anche i rifiuti generati dall’utilizzo di materiali di imballaggio polimerici hanno dato origine a nuovi problemi. Una parte di esso non brucia e quando alcuni tipi di polimeri bruciano, i prodotti tossici vengono separati. I rifiuti di plastica non possono marcire.

Per cambiare completamente la tecnologia degli imballaggi è necessario un ulteriore sviluppo di questi materiali e lo sviluppo di modi per distruggere in modo sicuro i risultanti rifiuti di plastica.

Si può dire che le materie plastiche, con le loro eccellenti proprietà dielettriche, abbiano dato impulso allo sviluppo dell’ingegneria elettrica e dell’elettronica. Alloggiamenti per bobine e contatti, collegamenti a spina, circuiti stampati, zoccoli relè, interruttori di programma, nonché circuiti stampati- questi sono solo alcuni esempi dell'utilizzo dei polimeri in questi importanti settori.

Anche un cavo ad alta frequenza con sette sistemi coassiali deve la sua struttura e la sua potenza alle proprietà specifiche della plastica sopra menzionate.

In precedenza, il compito dell’isolamento elettrico era assegnato a ceramica, porcellana e gomma. Oggi vi sono maggiori esigenze in termini di proprietà di isolamento elettrico e la necessità di ridurle perdite elettriche soddisfatto quasi esclusivamente dai polimeri. Pertanto, nella tecnologia ad alta frequenza è necessario che le proprietà operative del materiale siano indipendenti dalla frequenza e dalla temperatura. Inoltre, queste proprietà non dovrebbero cambiare sotto l'influenza dell'invecchiamento, ad esempio in un clima umido e caldo. Scissione di sostanze corrosive sotto l'influenza di temperature elevate e alta umidità durante il funzionamento spesso limita le prestazioni dei contatti metallici.

Recentemente, come materiali isolanti sono stati utilizzati composti rigidi per stampaggio a base di resine termoindurenti: resine fenoliche, melaminiche, ureiche, poliestere ed epossidiche. Questi materiali, le cui proprietà variano a seconda della resina, del riempitivo e di altri componenti, sono caratterizzati da resistenza al calore, bassa dilatazione termica e stabilità dimensionale a temperature elevate. Particolarmente apprezzate sono la loro resistenza ai solventi organici, la bassa infiammabilità e combustibilità e una serie di altre caratteristiche distintive.

L'introduzione dei materiali termoplastici nell'ingegneria elettrica è stata inizialmente più significativa nel campo dell'isolamento dei cavi. L'elevata inerzia e le buone proprietà tecnologiche hanno permesso di sostituire sempre più la gomma, in particolare per l'isolamento dei cavi.

Nel settore dell'elettronica, la produzione in serie altamente economica di componenti complessi, soprattutto se si tiene conto della loro crescente miniaturizzazione, ha creato buone premesse per l'introduzione dei materiali termoplastici. Le plastiche in fibra di vetro basate su materiali termoplastici sono paragonabili in termini di resistenza e proprietà di deformazione ai materiali basati su materiali termoindurenti. Dove finora requisiti aumentati alla stabilità delle forme a effetti termici poteva accontentarsi solo dei polimeri termoindurenti, ora c’è vasta gamma materiali.

Sebbene proprietà elettriche Diamo la massima importanza ai materiali; i loro costi devono essere sempre confrontati. Questo è il motivo per cui troviamo nel controllo e regolazione, nella tecnologia di trasmissione e in altri campi correlati diversi tipi di plastica corrispondenti a questi campi specifici.

Conclusione.

Attualmente i polimeri sono entrati in ogni casa, e l’utilizzo dei materiali polimerici ha coperto ambiti diversi che, sembrerebbe, non hanno nulla in comune tra loro. Ogni anno il livello di consumo di materiali polimerici e la loro domanda crescono, l'ambito di applicazione e il mercato dei prodotti polimerici si stanno espandendo. Tecnologie moderne ci consentono di creare prodotti di qualità superiore e più avanzati a partire da materiali polimerici, rendendoli più rispettosi dell'ambiente e più sicuri. Il grande vantaggio dei prodotti polimerici utilizzati è che sono riciclabili, tema al quale si presta sempre più attenzione. Pertanto i polimeri possono essere definiti, senza esagerazione, i materiali del futuro.

I polimeri, o macromolecole, sono molecole molto grandi formate dai legami di molte piccole molecole, chiamate unità costituenti o monomeri. Le molecole sono così grandi che le loro proprietà non cambiano in modo significativo quando molti di questi elementi costitutivi vengono aggiunti o rimossi. Il termine "materiali polimerici" è generale. Combina tre ampi gruppi di plastiche sintetiche, vale a dire: polimeri; plastiche e loro varietà morfologica- polimero materiali compositi(PCM) o, come vengono anche chiamate, plastiche rinforzate. Ciò che accomuna i gruppi elencati è che la loro parte obbligatoria è il componente polimerico, che determina la deformazione termica di base e le proprietà tecnologiche del materiale. Il componente polimerico è una sostanza organica ad alto peso molecolare ottenuta come risultato di una reazione chimica tra le molecole delle sostanze originali a basso peso molecolare: i monomeri.

I polimeri sono solitamente chiamati sostanze ad alto peso molecolare (omopolimeri) con additivi introdotti in essi, vale a dire stabilizzanti, inibitori, plastificanti, lubrificanti, antiradicalici, ecc. Fisicamente, i polimeri sono materiali omofasici; mantengono tutte le caratteristiche fisico-chimiche inerenti agli omopolimeri.

Le materie plastiche sono materiali compositi a base polimerica contenenti riempitivi dispersi o a fibra corta, pigmenti e altri componenti sfusi. I riempitivi non formano una fase continua. Loro (mezzo disperso) si trovano in una matrice polimerica (mezzo disperso). Fisicamente, le plastiche sono materiali eterofasici con macroproprietà fisiche isotrope (identiche in tutte le direzioni).

Le materie plastiche possono essere divise in due gruppi principali: termoplastici e termoindurenti. I termoplastici sono quelli che, una volta formati, possono essere fusi e rimodellati; il termoindurente, una volta formato, non si scioglie più e non può assumere un'altra forma sotto l'influenza della temperatura e della pressione. Quasi tutta la plastica utilizzata negli imballaggi è termoplastica, come polietilene e polipropilene (membri della famiglia delle poliolefine), polistirene, cloruro di polivinile, polietilene tereftalato, nylon (nylon), policarbonato, acetato di polivinile, alcol polivinilico e altri.

Le materie plastiche possono anche essere classificate in base al metodo utilizzato per polimerizzarle in polimeri prodotti mediante addizione alla policondensazione. I polimeri di addizione sono prodotti mediante un meccanismo che coinvolge radicali liberi o ioni, in cui piccole molecole si aggiungono rapidamente alla catena in crescita senza formare molecole compagne. I polimeri di policondensazione vengono prodotti facendo reagire tra loro i gruppi funzionali nelle molecole in modo che una lunga catena di polimero si formi in più fasi e tipicamente produca un coprodotto a basso peso molecolare, come l'acqua, durante ciascuna fase di reazione. La maggior parte dei polimeri per imballaggio, comprese le poliolefine, il cloruro di polivinile e il polistirene, sono polimeri di addizione.

Le proprietà chimiche e fisiche della plastica sono determinate dalla loro composizione chimica, dal peso molecolare medio e dalla distribuzione del peso molecolare, dalla storia della lavorazione (e dell'uso) e dalla presenza di additivi.

I materiali rinforzati con polimeri sono un tipo di plastica. Differiscono in quanto utilizzano riempitivi non dispersi, ma rinforzanti, cioè rinforzanti (fibre, tessuti, nastri, feltro, cristalli singoli), che formano una fase continua indipendente nel PCM. Alcune varietà di tali PCM sono chiamate plastiche laminate. Questa morfologia consente di ottenere plastiche con elevatissime caratteristiche di resistenza alla deformazione, alla fatica, elettriche, acustiche e di altro tipo corrispondenti ai più alti requisiti moderni.

La reazione di polimerizzazione è l'aggiunta sequenziale di molecole di composti insaturi tra loro per formare un prodotto ad alto peso molecolare: un polimero. Le molecole di alcheni che subiscono la polimerizzazione sono chiamate monomeri. Il numero di unità elementari ripetute in una macromolecola è chiamato grado di polimerizzazione (indicato con n). A seconda del grado di polimerizzazione, dagli stessi monomeri si possono ottenere sostanze con proprietà diverse. Pertanto, il polietilene a catena corta (n = 20) è un liquido con proprietà lubrificanti. Il polietilene con una catena di 1.500-2.000 maglie è un materiale plastico duro ma flessibile, da cui si possono realizzare pellicole, bottiglie e altra vetreria, tubi elastici, ecc. Infine, il polietilene con una catena di 5-6 mila maglie è un solido sostanza da cui è possibile preparare prodotti fusi, tubi rigidi e filettature resistenti.

Se un piccolo numero di molecole prende parte alla reazione di polimerizzazione, si formano sostanze a basso peso molecolare, ad esempio dimeri, trimeri, ecc. Le condizioni per le reazioni di polimerizzazione sono molto diverse. In alcuni casi sono necessari catalizzatori e alta pressione. Ma il fattore principale è la struttura della molecola monomerica. I composti insaturi (insaturi) entrano nella reazione di polimerizzazione a causa della scissione di più legami. Le formule strutturali dei polimeri si scrivono brevemente così: la formula dell'unità elementare è racchiusa tra parentesi e la lettera n è posta in basso a destra. Ad esempio, la formula strutturale del polietilene è (-CH2-CH2-)n. È facile concludere che il nome del polimero è composto dal nome del monomero e dal prefisso poli-, ad esempio polietilene, polivinilcloruro, polistirene, ecc.

La polimerizzazione è una reazione a catena e affinché possa iniziare è necessario attivare le molecole di monomero con l'aiuto dei cosiddetti iniziatori. Tali iniziatori di reazione possono essere radicali liberi o ioni (cationi, anioni). A seconda della natura dell'iniziatore, si distinguono meccanismi di polimerizzazione radicalica, cationica o anionica.

I polimeri idrocarburici più comuni sono il polietilene e il polipropilene.

Il polietilene è prodotto dalla polimerizzazione dell'etilene: il polipropilene è prodotto dalla polimerizzazione stereospecifica del propilene (propene). La polimerizzazione stereospecifica è il processo per ottenere un polimero con una struttura spaziale strettamente ordinata. Molti altri composti sono in grado di polimerizzare: derivati ​​dell'etilene aventi la formula generale CH2 = CH-X, dove X sono vari atomi o gruppi di atomi.

Tipi di polimeri:

Le poliolefine sono una classe di polimeri della stessa natura chimica (formula chimica -(CH2)-n) con una diversa struttura spaziale di catene molecolari, inclusi polietilene e polipropilene. A proposito, tutti i carboidrati, ad esempio, gas naturale, zucchero, paraffina e legno hanno una struttura chimica simile. In totale, ogni anno nel mondo vengono prodotte 150 milioni di tonnellate di polimeri e le poliolefine rappresentano circa il 60% di questa quantità. In futuro saremo circondati da poliolefine in misura molto maggiore rispetto ad oggi, quindi è utile esaminarle più da vicino.

Il complesso di proprietà delle poliolefine, inclusa la resistenza alle radiazioni ultraviolette, agli agenti ossidanti, alla lacerazione, alla perforazione, al restringimento durante il riscaldamento e allo strappo, varia entro limiti molto ampi a seconda del grado di allungamento orientazionale delle molecole durante la produzione di materiali e prodotti polimerici.

Va sottolineato in particolare che le poliolefine sono più pulite dal punto di vista ambientale rispetto alla maggior parte dei materiali utilizzati dall'uomo. La produzione, il trasporto e la lavorazione del vetro, del legno e della carta, del cemento e dei metalli consumano molta energia, la cui produzione inquina inevitabilmente l'ambiente. Quando si smaltiscono i materiali tradizionali si liberano anche sostanze nocive e si consuma energia. Le poliolefine vengono prodotte e utilizzate senza rilascio di sostanze nocive e con un consumo energetico minimo e, quando le poliolefine vengono bruciate, viene rilasciata una grande quantità di calore pulito con sottoprodotti sotto forma di vapore acqueo e anidride carbonica. Polietilene

Circa il 60% di tutta la plastica utilizzata per gli imballaggi è polietilene, principalmente per il suo basso costo, ma anche per le sue eccellenti proprietà per molte applicazioni. Polietilene ad alta densità (HDPE - bassa pressione) ha la struttura più semplice di tutte le materie plastiche, costituita da unità di etilene ripetute. -(CH2CH2)n- polietilene ad alta densità. Il polietilene a bassa densità (LDPE - alta pressione) ha la stessa formula chimica, ma differisce in quanto la sua struttura è ramificata. -(CH2CHR) n- polietilene a bassa densità Dove R può essere -H, -(CH2)nCH3, o una struttura più complessa con ramificazione secondaria.

Il polietilene, a causa della sua struttura chimica semplice, si ripiega facilmente in un reticolo cristallino, e quindi tende ad avere un elevato grado di cristallinità. La ramificazione della catena interferisce con questa capacità di cristallizzare, determinando un minor numero di molecole per unità di volume e quindi una densità inferiore.

LDPE - polietilene ad alta densità. Materiale plastico, leggermente opaco, ceroso al tatto, lavorato per estrusione in film soffiato o film piano tramite trafila piana e rullo freddo. La pellicola in LDPE è resistente alla tensione e alla compressione, resistente agli urti e allo strappo e durevole alle basse temperature. Ha una particolarità: una temperatura di rammollimento piuttosto bassa (circa 100 gradi Celsius).

HDPE - polietilene a bassa densità. La pellicola in HDPE è rigida, durevole e meno cerosa al tatto rispetto alle pellicole in LDPE. Si ottiene estrudendo un tubo soffiato oppure estrudendo un tubo piatto. La temperatura di rammollimento di 121°C consente la sterilizzazione a vapore. La resistenza al gelo di questi film è la stessa dei film LDPE. La resistenza alla tensione e alla compressione è elevata, mentre la resistenza agli urti e allo strappo è inferiore a quella delle pellicole LDPE. I film in HDPE costituiscono un'eccellente barriera contro l'umidità. Resistente a grassi e oli. La borsa per magliette “frusciante” (“frusciante”) in cui confezioni i tuoi acquisti è realizzata in HDPE.

Esistono due tipi principali di HDPE. Il tipo "più vecchio", prodotto per la prima volta negli anni '30, polimerizza a temperature e pressioni elevate, condizioni sufficientemente energetiche da consentire un significativo verificarsi di reazioni a catena che portano alla formazione di rami, sia catene lunghe che corte. Questo tipo di HDPE è talvolta chiamato polietilene ad alta densità (HDPE, HDPE, a causa dell'alta pressione), se è necessario distinguerlo dal polietilene lineare a bassa densità, un tipo "più giovane" di LDPE. A temperatura ambiente, il polietilene è piuttosto morbido e materiale flessibile. Mantiene bene questa flessibilità in condizioni di freddo, rendendolo adatto al confezionamento di alimenti surgelati. Tuttavia, a temperature elevate, come 100°C, diventa troppo morbido per alcune applicazioni. L'HDPE ha una fragilità e un punto di rammollimento più elevati rispetto all'LDPE, ma non è comunque adatto per contenitori riempiti a caldo.

Circa il 30% di tutta la plastica utilizzata per gli imballaggi è HDPE. È la plastica più utilizzata per le bottiglie grazie al suo basso costo, alla facilità di stampaggio e alle eccellenti prestazioni per molte applicazioni. Nella sua forma naturale, l'HDPE ha un aspetto bianco latte, traslucido, e quindi non è adatto per applicazioni in cui è richiesta una trasparenza eccezionale. Uno svantaggio dell'utilizzo dell'HDPE in alcune applicazioni è la sua tendenza a subire cracking da stress ambientale, definito come il cedimento di un contenitore di plastica in condizioni di stress e contatto simultanei con il prodotto, che da solo non causa il cedimento. Lo stress cracking esterno nel polietilene è correlato alla cristallinità del polimero.

L’LDPE è il polimero per imballaggi più utilizzato e rappresenta circa un terzo di tutti gli imballaggi in plastica. Grazie alla sua bassa cristallinità, è un materiale più morbido e flessibile dell'HDPE. È il materiale preferito per pellicole e sacchetti grazie al suo basso costo. L'LDPE offre una trasparenza migliore rispetto all'HDPE, ma non ha ancora la trasparenza cristallina desiderata per alcune applicazioni di imballaggio.

PP-polipropilene. Eccellente trasparenza (con raffreddamento rapido durante il processo di formatura), elevato punto di fusione, resistenza chimica e all'acqua. Il PP consente il passaggio del vapore acqueo, il che lo rende indispensabile per l'imballaggio “antiappannamento” di prodotti alimentari (pane, erbe aromatiche, generi alimentari), nonché nell'edilizia per l'idroantivento. Il PP è sensibile all'ossigeno e agli agenti ossidanti. Viene lavorato mediante estrusione, soffiaggio o tramite filiera piana con colata su bottale o raffreddamento a bagnomaria. Ha una buona trasparenza e brillantezza, un'elevata resistenza chimica, soprattutto agli oli e ai grassi, e non si screpola a causa degli influssi ambientali.

PVC - cloruro di polivinile. È usato raramente nella sua forma pura a causa della sua fragilità e anelasticità. Poco costoso. Può essere trasformato in film mediante estrusione soffiata o estrusione a fessura piatta. La fusione è altamente viscosa. Il PVC è termicamente instabile e corrosivo. Quando surriscaldato e bruciato, rilascia un composto di cloro altamente tossico: la diossina. Diffuso negli anni '60 e '70. Essere sostituito dal polipropilene più ecologico.

Identificazione del polimero

I consumatori di pellicole polimeriche spesso affrontano il compito pratico di riconoscere la natura dei materiali polimerici da cui sono realizzate. Le proprietà fondamentali dei materiali polimerici, come è noto, sono determinate dalla composizione e dalla struttura delle loro catene macromolecolari. È chiaro quindi che per identificare in prima approssimazione i film polimerici può essere sufficiente la valutazione dei gruppi funzionali presenti nella composizione delle macromolecole. Alcuni polimeri, a causa della presenza di gruppi idrossilici (-OH), gravitano verso le molecole d'acqua. Ciò spiega l'elevata igroscopicità, ad esempio, dei film di cellulosa e il notevole cambiamento nella loro caratteristiche di performance quando idratato. In altri polimeri (polietilene tereftalato, polietileni, polipropilene, ecc.) tali gruppi sono del tutto assenti, il che spiega la loro discreta resistenza all'acqua.

La presenza di determinati gruppi funzionali in un polimero può essere determinata sulla base di metodi di ricerca strumentale esistenti e scientificamente fondati. Tuttavia, l'implementazione pratica di questi metodi è sempre associata a costi di tempo relativamente elevati ed è dovuta alla disponibilità di tipi appropriati di apparecchiature di prova piuttosto costose che richiedono qualifiche adeguate per il loro utilizzo. Esistono però soluzioni abbastanza semplici e “veloci” modi pratici riconoscimento della natura dei film polimerici. Questi metodi si basano sul fatto che i film polimerici realizzati con vari materiali polimerici differiscono tra loro segni esterni, proprietà fisiche e meccaniche, nonché in relazione al riscaldamento, alla natura della loro combustione e solubilità in solventi organici e inorganici.

In molti casi, la natura dei materiali polimerici da cui sono realizzati i film polimerici può essere determinata da segni esterni, quando si studia quali Attenzione specialeÈ necessario tenere conto delle seguenti caratteristiche: condizioni della superficie, colore, lucentezza, trasparenza, durezza ed elasticità, resistenza allo strappo, ecc. Ad esempio, le pellicole non orientate in polietilene, polipropilene e cloruro di polivinile si allungano facilmente. Le pellicole in poliammide, acetato di cellulosa, polistirene, polietilene orientato, polipropilene e cloruro di polivinile non si allungano bene. Le pellicole di acetato di cellulosa non sono resistenti allo strappo, si dividono facilmente in una direzione perpendicolare al loro orientamento e frusciano anche quando vengono schiacciate. Le pellicole in poliammide e lavsan (polietilene tereftalato) sono più resistenti allo strappo e frusciano anche quando si accartocciano. Allo stesso tempo, i film in polietilene a bassa densità e polivinilcloruro plastificato non frusciano quando vengono schiacciati e hanno un'elevata resistenza allo strappo. I risultati dello studio delle caratteristiche esterne del film polimerico in esame dovrebbero essere confrontati con le caratteristiche caratteristiche riportate in Tabella. 1, al termine del quale si possono trarre alcune conclusioni preliminari.

Tabella 1. Segnali esterni

Tipo di polimero	Sintomi meccanici	Stato della superficie al tatto	Colore	Trasparenza	Splendore
	Morbido, elastico, resistente allo strappo	Morbido, liscio	Incolore	Trasparente
		Leggermente oleoso, liscio, dolcemente frusciante	Incolore	Traslucido
	Rigido, leggermente elastico, resistente allo strappo	Asciutto, liscio	Incolore	Traslucido o trasparente
	Ruvido, resistente allo strappo	Asciutto, liscio	Incolore	Trasparente
	Morbido, resistente allo strappo	Asciutto, liscio	Incolore	Trasparente
	Duro, resistente allo strappo		Incolore	Trasparente
		Asciutto, liscio	Incolore o giallo chiaro	Traslucido
	Rigido, debolmente resistente allo strappo	Secco, morbido, molto frusciante	Incolore o con una tinta bluastra	Trasparente
	Rigido, debolmente resistente allo strappo	Secco, morbido, molto frusciante	Incolore, con una tinta giallastra o bluastra	Altamente trasparente
	Duro, non resistente allo strappo	Asciutto, liscio	Incolore	Altamente trasparente
Cellophane	Duro, non resistente allo strappo	Asciutto, liscio	Incolore	Altamente trasparente

Tuttavia, come è facile capire dall'analisi dei dati riportati in tabella. 2, non è sempre possibile determinare in modo inequivocabile la natura del polimero da cui è realizzato il film mediante segni esterni. In questo caso è necessario provare a valutare quantitativamente alcune caratteristiche fisiche e meccaniche del campione di film polimerico esistente. Come si può vedere, ad esempio, dai dati riportati nella tabella. 2, la densità di alcuni materiali polimerici (LDPE, HDPE, PP) è inferiore all'unità e, pertanto, i campioni di questi film devono “galleggiare” nell'acqua. Per chiarire il tipo di materiale polimerico da cui è realizzato il film, la densità del campione esistente dovrebbe essere determinata misurandone il peso e calcolando o misurando il suo volume. Anche i dati sperimentali su caratteristiche fisiche e meccaniche come la resistenza alla trazione e l'allungamento relativo sotto tensione uniassiale, nonché la temperatura di fusione (Tabella 2) contribuiscono a chiarire la natura dei materiali polimerici. Inoltre, come si può osservare dall'analisi dei dati riportati in tabella. 2, la permeabilità dei film polimerici rispetto ai vari media dipende in modo significativo anche dal tipo di materiale con cui sono realizzati.

Tabella 2. Caratteristiche fisiche e meccaniche a 20°C

Tipo di polimeri	Densità kg/m3	Resistenza alla trazione, MPa	Allungamento a rottura, %	Permeabilità al vapore acqueo, g/m2 in 24 ore	Permeabilità all'ossigeno, cm 3 / (m 2 khatm) in 24 ore	Permeabilità alla CO 2, cm 3 / (m 2 khatm) in 24 ore	Punto di fusione, 0 C
Cellophane

Oltre alle peculiarità nelle caratteristiche fisiche e meccaniche, va notato che esistono differenze nelle caratteristiche dei vari polimeri durante la loro combustione. Questo fatto consente di utilizzare nella pratica il cosiddetto metodo termico di identificazione delle pellicole polimeriche. Consiste nel fatto che un campione di pellicola viene dato alle fiamme e tenuto in una fiamma libera per 5-10 secondi, registrando le seguenti proprietà: la capacità di bruciare e la sua natura, il colore e la natura della fiamma, l'odore di prodotti della combustione, ecc. I segni caratteristici della combustione si osservano più chiaramente al momento dell'accensione dei campioni. Per stabilire il tipo di materiale polimerico da cui è realizzato il film, è necessario confrontare i risultati del test con i dati relativi caratteristiche peculiari comportamento dei polimeri durante la combustione, riportato in tabella. 3.

Tabella 3. Caratteristiche di combustione. Resistenza chimica

Tipo di polimero	Infiammabilità	Colore della fiamma	Odore di prodotti della combustione	Chimica. resistenza agli acidi	Chimica. resistenza agli alcali
		L'interno è bluastro, senza fuliggine	Paraffina che brucia	Eccellente
	Brucia alla fiamma e quando viene rimosso	L'interno è bluastro, senza fuliggine	Paraffina che brucia	Eccellente
	Brucia alla fiamma e quando viene rimosso	L'interno è bluastro, senza fuliggine	Paraffina che brucia	Eccellente
		Verdastro con fuliggine	Cloruro di idrogeno
	Difficile accendersi e spegnersi	Verdastro con fuliggine	Cloruro di idrogeno	Eccellente	Eccellente
	Si accende e brucia fuori dalla fiamma	Giallastro con forte fuliggine	Dolcificante, sgradevole	Eccellente
	Brucia e si autoestingue	Blu, giallastro ai bordi	Corno o piuma bruciata
	Difficile accendersi e spegnersi	Incandescente	Dolciastro	Eccellente	Eccellente
	Difficile accendersi e spegnersi	Giallastro con fuliggine	Carta bruciata
	Bruciando tra le fiamme	Scintillante	Acido acetico
Cellophane	Bruciando tra le fiamme		Carta bruciata

Come si può vedere dai dati riportati in tabella. 3, per la natura della combustione e l'odore dei prodotti della combustione, le poliolefine (polietilene e polipropilene) assomigliano alla paraffina. Ciò è abbastanza comprensibile, poiché la composizione chimica elementare di queste sostanze è la stessa. Ciò rende difficile distinguere tra polietilene e polipropilene. Tuttavia, con una certa abilità, è possibile distinguere il polipropilene dagli odori più acuti dei prodotti della combustione con sentori di gomma bruciata o ceralacca bruciata.

Pertanto, i risultati di una valutazione completa delle singole proprietà dei film polimerici secondo i metodi sopra descritti consentono, nella maggior parte dei casi, di stabilire in modo abbastanza affidabile il tipo di materiale polimerico da cui sono realizzati i campioni studiati. Se sorgono difficoltà nel determinare la natura dei materiali polimerici da cui sono realizzati i film, è necessario condurre ulteriori studi sulle loro proprietà utilizzando metodi chimici. Per fare ciò, i campioni possono essere sottoposti a decomposizione termica (pirolisi) e alla presenza di atomi caratteristici (azoto, cloro, silicio, ecc.) o gruppi di atomi (fenolo, gruppi nitro, ecc.) soggetti a reazioni specifiche che risultano in un effetto indicatore molto definito. I metodi pratici sopra descritti per determinare il tipo di materiali polimerici da cui sono realizzate le pellicole polimeriche sono in una certa misura di natura soggettiva e, pertanto, non possono garantire la loro identificazione al cento per cento. Se tuttavia si presenta tale necessità, è necessario utilizzare i servizi di laboratori di prova speciali, la cui competenza è confermata dai relativi documenti di certificazione.

Indice di fluidità

L'indice di fluidità di un materiale polimerico è la massa di polimero in grammi estrusa attraverso un capillare ad una determinata temperatura e una determinata caduta di pressione in 10 minuti. Viene effettuata la determinazione dell'indice di fluidità del materiale fuso dispositivi speciali chiamati viscosimetri capillari. Allo stesso tempo, le dimensioni del capillare sono standardizzate: lunghezza 8.000±0,025 mm; diametro 2,095±0,005 mm; il diametro interno del cilindro del viscosimetro è 9,54±0,016 mm. I valori non interi delle dimensioni dei capillari sono dovuti al fatto che per la prima volta il metodo per determinare l'indice di fluidità è apparso nei paesi con il sistema di misure inglese. Le condizioni consigliate per determinare l'indice di fluidità sono regolate dalle norme pertinenti. GOST 11645-65 raccomanda carichi di 2,16 kg, 5 kg e 10 kg e temperature multiple di 10°C. ASTM 1238-62T (USA) consiglia temperature da 125°C a 275°C e carichi da 0,325 kg a 21,6 kg. Molto spesso, l'indice di fluidità viene determinato ad una temperatura di 190°C e un carico di 2,16 kg.

Il valore dell'indice di fluidità per vari materiali polimerici è determinato a vari carichi e temperature. Bisogna quindi tenere presente che i valori assoluti dell’indice di fluidità sono confrontabili solo per lo stesso materiale. Ad esempio, è possibile confrontare l'indice di flusso di fusione del polietilene a bassa densità di marche diverse. Il confronto dei valori degli indicatori di fluidità del polietilene ad alta e bassa densità non consente di confrontare direttamente la fluidità di entrambi i materiali. Poiché il primo è determinato con un carico di 5 kg e il secondo con un carico di 2,16 kg.

Va notato che la viscosità dei polimeri fusi dipende in modo significativo dal carico applicato. Poiché l'indice di snervamento di un particolare materiale polimerico viene misurato solo in corrispondenza di un valore di carico, questo indicatore caratterizza solo un punto sull'intera curva di flusso nella regione di sollecitazioni di taglio relativamente basse. Pertanto, polimeri che differiscono leggermente nella ramificazione delle macromolecole o nel peso molecolare, ma con lo stesso indice di fluidità, possono comportarsi diversamente a seconda delle condizioni di lavorazione. Tuttavia, nonostante ciò, l’indice di fluidità per molti polimeri stabilisce i limiti raccomandati parametri tecnologici processo di elaborazione. La notevole diffusione di questo metodo è dovuta alla sua rapidità e accessibilità. I processi di produzione di pellicole per estrusione richiedono elevate viscosità del fuso, pertanto vengono utilizzati gradi di materie prime con bassi flussi di fusione.

Basato su materiali dell'azienda "NPL Plastic"

Materiali polimerici. Utilizzo dei materiali polimerici nella vita quotidiana

Contenuto

Introduzione.

Classificazione dei materiali polimerici. Utilizzo di polimeri.

Struttura e proprietà chimiche dei polimeri.

Tipi di distruzione dei polimeri.

Rilascio di prodotti tossici da parte dei polimeri sotto vari influssi e nel tempo.

introduzione

MATERIALI POLIMERICI - materiali basati su composti ad alto peso molecolare; solitamente multicomponente e multifase. I materiali polimerici sono la classe più importante dei materiali moderni, ampiamente utilizzati in tutti i rami dell'ingegneria e della tecnologia, in agricoltura e nella vita di tutti i giorni. Si distinguono per ampie possibilità di regolazione della composizione, della struttura e delle proprietà. I principali vantaggi dei materiali polimerici: basso costo, semplicità comparativa, alta produttività, bassa intensità energetica e metodi di produzione e lavorazione a basso spreco, bassa densità, elevata resistenza agli ambienti aggressivi, influenze atomiche e radiazioni e carichi d'urto, bassa conduttività termica, alta ottica, radio ed elettrica. proprietà, buone proprietà adesive. Svantaggi dei materiali polimerici: bassa resistenza al calore e alla temperatura, elevata dilatazione termica, tendenza allo scorrimento viscoso e al rilassamento da stress; per molti materiali polimerici - infiammabilità.

Principali tipologie di materiali polimerici:

Materie plastiche e materiali compositi (compositi), gomme, pitture e vernici, adesivi, composti polimerici, sigillanti, calcestruzzo polimerico, film fibrosi e materiali in fogli (fibre, tessuti, materiali non tessuti, film polimerici, pelle artificiale, carta, ecc. . ).

In base al loro scopo, i materiali polimerici sono suddivisi in: 1. scopo generale strutturale e funzionale - ad esempio. attrito e antiattrito,

2.isolamento termico ed elettrico,

3. elettricamente conduttivo,

4. indicatore della temperatura,

5.piezoelettrico,

6. otticamente attivo,

7.magnetico,

8.fotoresistenza,

9.anticorrosivo.

Per la natura della fase principale (polimerica) (legante o polimero filmogeno), i materiali polimerici possono essere naturali (naturali) e chimici (artificiali o sintetici).

In base alla natura delle trasformazioni fisiche e chimiche che si verificano nella fase polimerica nelle fasi di produzione e lavorazione, i materiali polimerici, come le masse plastiche, si dividono in termoplastici e termoindurenti.

Nella produzione di materiali polimerici termoindurenti da polimeri naturali, i derivati ​​​​della cellulosa sono più ampiamente utilizzati da quelli sintetici, vengono utilizzate un'ampia classe di omopolimeri di carbo ed eterocatena, copolimeri casuali, alternati, a blocchi e ad innesto, le loro miscele e leghe.

Nella produzione di materiali polimerici termoindurenti, i più utilizzati sono monomeri, oligomeri, prepolimeri, oli e resine contenenti composti insaturi e ciclici. gruppi che reagiscono senza rilasciare sostanze a basso peso molecolare e con ritiro volumetrico relativamente piccolo, poli- e oligoesteri insaturi, oligomeri e resine epossidiche, oligoisocianati, bismaleinimidi, spirociclici. monomeri e oligomeri, ecc. La loro composizione e struttura, il tipo e la quantità di indurente, agente reticolante, iniziatore e catalizzatore, accelerante o inibitore sono determinati dal tipo di materiale polimerico (massa plastica, plastica rinforzata, materiale verniciante, colla, ecc.) e dalla requisiti per la sua tecnologia e proprietà operative.

I macro- o microeterogenei sono ampiamente utilizzati come fase polimerica o materiale polimerico indipendente. composizioni polimero-polimero (miscele e leghe di polimeri; copolimeri a blocchi e ad innesto, comprese reti, reti compenetranti; polimeri espansi o porosi, ad es. plastiche espanse. Tra questi, i più comuni sono i sistemi elasticizzati dispersi, costituiti da continui elastici vetrosi ed dispersi fasi, ad esempio polistirolo antiurto, plastica ABS, composizioni indurenti modificate con gomma, nonché elastomeri termoplastici, reti elastiche compenetranti e ionomeri.

Per regolare le proprietà tecnologiche e (o) operative della fase polimerica dei materiali polimerici, vengono introdotti modificatori-solventi chimicamente inerti o attivi, plastificanti o ammorbidenti, diluenti, addensanti o lubrificanti, formatori di struttura, coloranti, ritardanti di fiamma, antiossidanti nella fase di sintesi dei polimeri o creazione di materiali antiozonanti, antiossidanti, stabilizzanti di calore e luce, antiradicali, riempitivi e tensioattivi; Per ottenere materiali polimerici porosi vengono introdotti anche porogeni.

La struttura e le proprietà dei materiali polimerici sono regolate non solo modificando la loro composizione e la natura della distribuzione di componenti e fasi, ma anche dalle condizioni di influenza termica e meccanica durante la formazione.

I metodi e le condizioni per la lavorazione dei materiali polimerici sono determinati dal tipo di materiale (termoplastico o termoindurente) e dal suo stato iniziale, vale a dire il tipo di prodotto semilavorato (polvere fusibile, granuli, soluzioni o fusioni, dispersioni), nonché il tipo di riempitivi: fili, trefoli, nastri, tessuti, carta, film e le loro combinazioni con la fase polimerica.

Struttura e proprietà chimiche dei polimeri

Caratteristiche della struttura.

La parola "polimero" significa letteralmente molti segmenti (dal greco polus molti e teros parti, segmenti).

Questo termine copre tutte le sostanze le cui molecole sono costituite da molti elementi o unità. Questi elementi includono sia singoli atomi che (più spesso) piccoli gruppi di atomi collegati da legami chimici. Un esempio di polimero con elementi costituiti da atomi elementari è il cosiddetto “zolfo plastico”. Si ottiene versando lo zolfo fuso (alla temperatura adeguata) in acqua fredda. La struttura dello zolfo polimerico può essere rappresentata come una catena di atomi collegati tra loro da legami chimici

In questo stato, le proprietà fisiche dello zolfo sono diverse da quelle del normale zolfo cristallino o roccioso: sono più tipiche dei polimeri simili alla gomma. Morbido, molto elastico e traslucido, non ha un punto di fusione specifico, a differenza delle sostanze cristalline. All'aumentare della temperatura, lo zolfo prima si ammorbidisce e poi scorre come un liquido altamente viscoso. Tuttavia, lo zolfo polimerico non è stabile e, a temperatura ambiente, dopo alcuni giorni ritorna alla sua consueta forma polvere o cristallina.

Per la maggior parte dei polimeri, l'elemento ripetitivo della struttura sono piccoli gruppi di atomi collegati in modo specifico. Uno dei polimeri più semplici dal punto di vista della struttura chimica, il polietilene, ha come elemento ripetitivo il gruppo CH2.

La molecola iniziale da cui si forma il polimero è chiamata unità monomerica (dal greco monos - singolo). Come mostra questo esempio, l'unità monomerica non è sempre un elemento ripetitivo della catena.

Tuttavia, gli anelli della catena non sono sempre identici. Molti polimeri sono formati dall'interazione di due vari tipi unità monomeriche o composti chimici. Ciò si traduce in una struttura simile

in cui le maglie [A] e [B] si alternano regolarmente lungo tutta la lunghezza della catena.

In altri tipi di polimeri (chiamati copolimeri), il rapporto tra due diverse unità [A] e [B] non è costante e la loro disposizione nella catena è solitamente casuale, ad es.

Questa costruzione è tipica di molte gomme sintetiche.

Uno dei collegamenti, diciamo B, può connettersi ad A non solo alle estremità, ma anche al terzo punto. Ciò consente alle catene di ramificarsi:

Un tale polimero può “crescere” da ciascun punto di diramazione, formando una struttura tridimensionale complessa e altamente ramificata.

Finora non abbiamo prestato attenzione alla questione del numero di unità elementari di una molecola necessarie affinché una sostanza possa essere classificata come polimero. Qual è questo numero che costituisce il concetto di molti?

Non esiste una risposta esatta a questa domanda. In generale, un numero qualsiasi pari a due o più corrisponde a un polimero. Tuttavia, i polimeri contenenti più unità sono solitamente chiamati dimeri, trimeri, tetrameri, ecc., a seconda del numero di molecole iniziali o unità monomeriche che contengono, e il termine polimero (più precisamente, alto polimero) si riferisce al caso in cui il numero di unità incluse nella catena abbastanza grandi. Il numero minimo di unità monomeriche di un alto polimero è circa 100. Il numero massimo di unità è teoricamente illimitato.

Proprietà chimiche dei polimeri.

Viene determinata la resistenza chimica dei polimeri diversi modi, ma molto spesso dalla variazione di massa quando il campione viene conservato nel mezzo o nel reagente appropriato. Questo criterio, tuttavia, non è universale e non riflette la natura dei cambiamenti chimici (distruzione). Anche gli standard (GOST 1202066) forniscono solo valutazioni qualitative utilizzando un sistema a punti. Pertanto, i polimeri che cambiano la loro massa del 3...5% in 42 giorni sono considerati stabili, del 5...8% relativamente stabili e di oltre l'8...10% instabili. Naturalmente questi limiti dipendono dal tipo di prodotto e dal suo scopo.
I polimeri sono caratterizzati da un'elevata resistenza ai reagenti inorganici e da una minore resistenza a quelli organici. In linea di principio, tutti i polimeri sono instabili in ambienti con spiccate proprietà ossidanti, ma tra questi ci sono anche quelli la cui resistenza chimica è superiore a quella dell'oro e del platino. Pertanto, i polimeri sono ampiamente utilizzati come contenitori per reagenti altamente puri e acqua, protezione e sigillatura di componenti radio e in particolare dispositivi a semiconduttore e circuiti integrati.
Un'altra particolarità dei polimeri è che per loro natura non sono a tenuta di vuoto. Molecole di sostanze gassose e liquide, soprattutto acqua, possono penetrare nei microvuoti formati dal movimento dei singoli segmenti del polimero, anche se la sua struttura è priva di difetti.
Per valutare qualitativamente i processi di assorbimento-diffusione nei polimeri, vengono utilizzati tre parametri: coefficiente di diffusioneD , m2/s; coefficiente di solubilità 5, kg/(m3*Pa); coefficiente di permeabilitàR, kg/(m*Pa*s) ep=DS. Quindi, per l'acqua nel polietilene D = 0,8-10-12 m2/s, S = 10-3 kg (m3 Pa) e p = 8*10-16 kg/(m*Pa*s).
I polimeri svolgono il ruolo di proteggere le superfici metalliche dalla corrosione nei casi in cui:

lo spessore dello strato è elevato

il polimero ha un effetto passivante sui centri attivi (difettosi) del metallo, sopprimendo così l'effetto corrosivo dell'umidità che penetra nella superficie metallica.

Come si può vedere, le capacità sigillanti dei polimeri sono limitate e il loro effetto passivante non è universale. Pertanto, la sigillatura polimerica viene utilizzata in prodotti non critici utilizzati in condizioni favorevoli.
La maggior parte dei polimeri sono caratterizzati dainvecchiamento cambiamento irreversibile nella struttura e nelle proprietà, portando ad una diminuzione della loro forza. L'insieme dei processi chimici che, sotto l'influenza di ambienti aggressivi (ossigeno, ozono, soluzioni di acidi e alcali) portano ad un cambiamento nella struttura e nel peso molecolare, è chiamato chimicodistruzione. Il suo tipo più comune è la distruzione termico-ossidativa, che avviene sotto l'influenza di agenti ossidanti a temperature elevate. Durante la distruzione, non tutte le proprietà si degradano allo stesso modo: ad esempio, durante l'ossidazione dei polimeri di organosilicio, i loro parametri dielettrici si deteriorano in modo insignificante, poiché il Si viene ossidato in un ossido, che è un buon dielettrico.

Tossicità e altre proprietà negative dei materiali polimerici

Nel valutare la compatibilità ambientale dei materiali da costruzione polimerici, sono guidati dai seguenti requisiti di base:
i materiali polimerici non dovrebbero creare un odore specifico persistente nella stanza;
rilasciare nell'aria sostanze volatili in concentrazioni pericolose per l'uomo;
stimolare lo sviluppo della microflora patogena sulla sua superficie;
peggiorare il microclima interno;
deve essere accessibile alla disinfezione umida;
L'intensità del campo dell'elettricità statica sulla superficie dei materiali polimerici non deve essere superiore a 150 V/cm (con un'umidità relativa dell'aria nella stanza del 60-70%)
Numerosi studi hanno dimostrato che quasi tutti i materiali polimerici da costruzione e di finitura creati sulla base di composti a basso peso molecolare, durante l'uso, possono rilasciare (migrare) componenti volatili tossici che, con un'esposizione prolungata, possono influire negativamente sugli organismi viventi, compresa la salute umana
L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) richiama l’attenzione sul pericolo cancerogeno dei polimeri derivati ​​dal petrolio e dal carbone, e l’Agenzia per il Registro delle Sostanze Tossiche e delle Malattie (ATSDR) precisa che per la produzione della plastica vengono utilizzate sostanze incluse nella lista dei venti sostanze tossiche più pericolose.
Ecco le caratteristiche di alcune costruzioni polimeriche e materiali di finitura in grado di rilasciare sostanze tossiche.

Materiali a base di resina urea
I pannelli truciolari (truciolari) emettono formaldeide 2,5-3 volte o più rispetto al livello consentito. Allo stato libero la formaldeide è un gas irritante con tossicità generale. Sopprime l'azione di numerosi enzimi vitali nel corpo, portando a malattie del sistema respiratorio e del sistema nervoso centrale.

Materiali a base di resine fenolo-formaldeide (FFR)
Fibra di legno (pannello di fibra), pannello truciolare (truciolare) e pannello laminato in legno (truciolare). Fenolo e formaldeide vengono rilasciati nell'aria interna. Concentrazione di formaldeide in locali residenziali arredati con mobili e strutture edilizie contenente truciolare può superare la concentrazione massima consentita di 5-10 volte. Un superamento particolarmente elevato del livello consentito si osserva nelle case prefabbricate a pannelli. La tossicità delle sostanze rilasciate dipende in gran parte dalla marca della resina.

Materiali a base di resine epossidiche.
Come altri tipi di resine: urea, fenolica, furanica e poliuretano, le resine epossidiche contengono sostanze tossiche volatili: formaldeide, dibutil ftolato, ericloridrina, ecc. Ad esempio, calcestruzzo polimerico (PB) a base di resina epossidica Ed-6 con l'introduzione di MGF -plastificante nella sua composizione 9 riduce il rilascio di ECH e può essere raccomandato solo per edifici industriali e pubblici.

Materiali in cloruro di polivinile (PVC)
I linoleum in PVC hanno una tossicità generale; durante il funzionamento possono creare sulla loro superficie un campo elettrico statico con intensità fino a 2000-3000 V/cm. Quando si utilizzano piastrelle in cloruro di polivinile, nell'aria interna vengono rilevati ftalati e sostanze bromurate. Una proprietà molto negativa delle piastrelle sono le loro basse proprietà di protezione dal calore, che portano al raffreddore. Consigliato solo in stanze e corridoi ausiliari.

Linoleum in gomma (Relin)
Indipendentemente dalla durata della permanenza nella stanza, emette un odore specifico sgradevole. I linoleum in gomma contenenti stirene rilasciano stirene. Sulla sua superficie, il relin, come tutte le materie plastiche, accumula notevoli cariche di elettricità statica. Nei soggiorni è sconsigliato rivestire il pavimento con relin.

Nitrolinoleo.
Rilascia dibutilftalato e fenolo in quantità superiori al livello consentito.

Rivestimenti in acetato di polivinile (PVA)
Con una ventilazione insufficiente, formaldeide e metanolo vengono rilasciati nell'aria interna in quantità che superano di 2 volte o più la concentrazione massima consentita.

Pitture e vernici.
I più pericolosi sono solventi e pigmenti (piombo, rame, ecc.). Inoltre, i rivestimenti di pitture e vernici inquinano l'aria ambiente dei locali residenziali con toluene, xilene, butilmetacrilato, ecc. I mastici bituminosi tossici, realizzati sulla base di sostanze sintetiche, contengono un basso peso molecolare e altri composti tossici volatili.
Gli scienziati dell'Istituto di ecologia edilizia in Svezia includono isocianati, cadmio e ritardanti di fiamma tra i composti chimici più pericolosi rilasciati nell'atmosfera di una casa dai materiali da costruzione polimerici.
Isocianati - composti tossici pericolosi che penetrano nei locali residenziali da materiali poliuretanici (guarnizioni, giunti, ecc.). Come notano gli esperti svedesi, la schiuma di poliuretano è molto comoda da usare, ma potrebbe non essere sicura per una futura casa. Gli effetti dannosi degli isocianati, che portano ad asma, allergie e altre malattie, aumentano quando i materiali poliuretanici vengono riscaldati dalla luce solare o dal calore proveniente da batterie di riscaldamento. Il possibile rilascio di isocianati nell'atmosfera richiede un monitoraggio costante, tuttavia, secondo gli esperti svedesi dell'Istituto di ecologia edilizia, i metodi esistenti sono insufficienti e nuovi sono ancora in fase di sviluppo.
Molto pericolosocadmio - metalli pesanti contenuti in pitture e vernici, tubi di plastica, rivestimenti per pavimenti, ecc. Una volta nel corpo umano, provoca cambiamenti irreversibili nello scheletro, portando a malattie renali e anemia.
Un'altra minaccia ambientale rappresentata dai materiali da costruzione polimerici sono le sostanze antincendio: i ritardanti di fiamma contenuti nella plastica non infiammabile. È stata stabilita una connessione tra le sostanze nocive da essi rilasciate e la malattia della popolazione con allergie, asma bronchiale, ecc.
Studi dettagliati condotti negli ultimi anni hanno dimostrato che i materiali da costruzione polimerici possono essere una fonte di rilascio di sostanze nocive come benzene, toluene, xilene, ammine, acrilati, ecc.
La migrazione di queste ed altre sostanze tossiche dai materiali polimerici avviene per la loro distruzione chimica, cioè l'invecchiamento, sia sotto l'influenza di fattori chimico-fisici (ossidazione, sbalzi termici, insolazione, ecc.), sia per l'insufficiente pulizia ambientale dei materiali. delle materie prime, violazione della loro tecnologia di produzione o uso improprio. Il livello di rilascio di sostanze tossiche gassose aumenta notevolmente con l'aumentare della temperatura sulla superficie dei materiali polimerici e dell'umidità relativa dell'aria nella stanza.
Una delle possibili fonti di deterioramento delle condizioni ecologiche dei locali residenziali è l'insediamento della microflora (funghi, muschi, batteri, ecc.) sulla superficie dei materiali polimerici. Alcune materie plastiche hanno un effetto dannoso sui microrganismi, mentre altre, al contrario, hanno un effetto stimolante su di essi, favorendo la riproduzione intensiva. Quanto sia pericolosa questa proprietà può essere giudicata dal tempo di sopravvivenza degli agenti patogeni sulla superficie dei pavimenti realizzati con materiali polimerici:
difterite - 150 giorni, tifo e dissenteria - più di 120 giorni
A questo proposito, nelle istituzioni mediche e edifici pubblici Vengono utilizzati solo materiali polimerici con proprietà battericide, ad esempio pavimenti a base di emulsione di acetato di polivinile.
Non meno pericolosa è la capacità dei materiali da costruzione polimerici di accumulare cariche di elettricità statica sulla loro superficie. Questo problema è estremamente rilevante, data la probabilità di un effetto combinato dell'elettrificazione dei polimeri e di altri fattori negativi sul corpo.
In particolare, è stato stabilito che l'elettrificazione dei polimeri ha un effetto stimolante sullo sviluppo della microflora patogena e facilita anche una più facile penetrazione delle sostanze tossiche volatili che hanno ricevuto una carica elettrica nel corpo.
Le superfici dei linoleum a base di cloruro di polivinile e di altri pavimenti a base di plastica sono caratterizzate da un grado di elettrificazione particolarmente elevato (più di 65 V/cmq).
Un agente antistatico, cioè un composto chimico che neutralizza le cariche elettriche statiche, forma una pellicola gommosa sulla superficie del materiale polimerico. Per questi scopi vengono utilizzati vari composti nitro (ammine, ammidi, ecc.), Poliglicoli e loro derivati, acidi solfonici, acidi contenenti fosforo, ecc. La scelta dell'agente antistatico è determinata dallo scopo e dal tipo di materiale polimerico. Recentemente, durante la preparazione e la posa del polimero materiali di rivestimento La rimozione delle cariche elettrostatiche dalla loro superficie viene effettuata anche utilizzando neutralizzatori di elettricità statica - NES/A, ecc.
Il rilascio di sostanze tossiche gassose a seguito della combustione di materiali da costruzione polimerici è un altro pericolo molto serio associato al loro utilizzo. I prodotti gassosi (NH3, HCI, CI2, SO2, HCN), solubili in acqua, vengono assorbiti dalla cavità nasale.

I prodotti insolubili in acqua (CO) penetrano nei polmoni, dove avviene un intenso scambio di gas con il sangue.

Hopcalite è una miscela del 60% di MnO2 e del 40% di CuO (un riempitivo per cartucce in una maschera antigas per l'ossidazione della CO).

(CO + MnO2 CO2 + MnO)

(2MnO + O2 (V- X)2MnO2)]

I prodotti solidi della combustione penetrano anche nelle vie respiratorie (bronchi, polmoni).

Prodotti di combustione tossici: CO, CO2, NH3, Br2, CI2, COCI2, HCN, H2S, SO2, HCI, HBr, HF, COF2, CH3CI, C2H5Br, CH2=CHCI, HCOH, CH3COH, ecc. Il loro effetto tossico aumenta al diminuire della concentrazione di O2 nell'atmosfera.

Ossigeno nell'aria 21%, bp. = --185 oC; al 14% - vertigini, mal di testa, stanchezza; al 6% - morte entro 6-8 minuti. CO2 (0,05-0,04% nell'aria).

Effetto narcotico. Al 9% - dopo 4 ore calo della pressione e morte.

CO - leggermente solubile in acqua. È prodotto dalla combustione incompleta della materia organica. La CO penetra facilmente attraverso i materiali porosi. Il legame dell'emoglobina con la CO è più forte che con l'O2. L'inalazione del 5% di CO nella miscela d'aria per 5-10 minuti è fatale.

L'HCl ha un odore pungente ed è altamente solubile in acqua. Provoca irritazione alle mucose degli occhi e del naso. Formato durante la combustione di polimeri contenenti Cl. Provoca la corrosione dei metalli, la distruzione del calcestruzzo e del cemento.

Il PVC sta bruciando. Allo stesso tempo, si distingue diossido di carbonio, vapore acqueo, particolato sotto forma di fumo e in parte vapore HCI.

HF - odore pungente, altamente solubile in acqua (acido fluoridrico). Formato durante la combustione di polimeri contenenti fluoro. Irrita gravemente il tratto respiratorio superiore dell'uomo. Provoca la corrosione dei metalli.

H2S: odore di uova marce. Si accumula sul fondo dei pozzi, ecc. Infiammabile Si forma bruciando lana, gomma, ecc. In piccole quantità provoca bruciore, lacrimazione e fotofobia. In alte concentrazioni: convulsioni e morte per arresto respiratorio. Gli idrocarburi ne potenziano gli effetti.

L'SO2 ha un caratteristico odore pungente. Irrita le mucose, ferisce i polmoni. Tosse secca, bruciore e mal di gola, lacrimazione, sanguinamento.

L'HCN è un liquido incolore e molto immobile. Tipo =25,7°C. Più leggero dell'aria. Sciogliamolo bene in acqua. In presenza di umidità e alcali, idrolizza in NH3 e HCOOH e polimerizza parzialmente. Infiammabile Penetra bene e agisce sul sistema nervoso. Le fibre tessili e i materiali porosi assorbono facilmente i vapori (100 g di paglia bagnata - fino a 126,3 mg di HCN).

L'acido cianidrico può formarsi quando la celluloide brucia. Tracce di questo acido si trovano nel fumo di tabacco.

NO - si forma durante la combustione di polimeri contenenti azoto. Colpisce il sangue. NO2 è un gas marrone. Irritazione delle mucose. Edema polmonare.

NH3: la combustione di polimeri contenenti azoto produce ammoniaca. Ha un odore pungente. Sciogliamolo bene in acqua. Infiammabile Effetto irritante.

COCI2 - odore di frutta marcia o di fieno. Più pesante dell'aria. Si dissolve bene nella materia organica, scarsamente in acqua fredda. Può decomporsi se riscaldato:

COCI2=CO+CI2.

Si idrolizza rapidamente in acqua:

COCI2+H2O = HCl+CO2.

Il cloro colpisce i polmoni.

Di solito una miscela di prodotti della combustione colpisce una persona. Un aumento della temperatura e dell'umidità, una diminuzione della pressione parziale dell'O2 aumentano l'effetto tossico dei veleni.

Fiamma, alta temperatura, prodotti di combustione tossici, fumo, diminuzione del contenuto di ossigeno, flusso di calore radiante, perdita di visibilità sono fattori di incendio pericolosi, poiché a certi livelli diventano dannosi per l'organismo o rendono impossibile organizzare il processo di evacuazione. I loro valori normalizzati sono riportati nella tabella. 1.

Tabella 1. Concentrazioni di sostanze tossiche volatili rilasciate durante un incendio e loro effetti

12% vol.

20% vol.

Perdita di coscienza, morte in pochi minuti.

Perdita immediata di coscienza e morte.

Acido cloridrico, acido cloridrico, HCl

Riduce la possibilità di orientamento umano: a contatto con un bulbo oculare bagnato si trasforma in acido cloridrico.

Provoca spasmi respiratori, gonfiore infiammatorio e, di conseguenza, disfunzione respiratoria.Formato durante la combustione di polimeri contenenti cloro, in particolare PVC.

2000-3000 mg/mq 3

Concentrazione letale se esposto entro pochi minuti.

Cianuro di idrogeno, (cianuro di idrogeno, acido cianidrico), HCN

Provoca l'interruzione della respirazione dei tessuti a causa della soppressione dell'attività degli enzimi contenenti ferro responsabili dell'uso dell'ossigeno nei processi ossidativi. Provoca la paralisi dei centri nervosi.Rilasciato durante la combustione di materiali contenenti azoto (lana, poliacrilonitrile, schiuma di poliuretano, laminati, poliammidi, ecc.)

240-360 mg/mq 3

420-500 mg/mq 3

Morte entro 5-10 minuti

Una morte rapida

Acido fluoridrico, (fluoruro di idrogeno, HF)

Provoca la formazione di ulcere sulle mucose degli occhi e delle vie respiratorie, sangue dal naso, spasmo della laringe e dei bronchi, danni al sistema nervoso centrale e al fegato. Si osserva insufficienza cardiovascolare.Rilasciato durante la combustione di materiali polimerici contenenti fluoro.

45-135 mg/m² 3

Pericoloso per la vita dopo pochi minuti di esposizione

Biossido di azoto, NO 2

Quando rilasciati nel sangue, si formano nitriti e nitrati, che convertono l'ossiemoglobina in metaemoglobina, che provoca una carenza di ossigeno nel corpo a causa di danni alle vie respiratorie.Si presume che durante gli incendi in edifici residenziali non ci sono le condizioni necessarie per una combustione intensa. Tuttavia, è noto un caso di morte di massa in un ospedale clinico a causa della combustione di una pellicola radiografica .

510-760 mg/m 3

950 mg/m 3

Se inalato entro 5 minuti, si sviluppa broncopolmonite

Edema polmonare

Ammoniaca, NH 3

Ha un forte effetto irritante e cauterizzante sulle mucose. Provoca lacrimazione eccessiva e dolore agli occhi, soffocamento, forti attacchi di tosse, vertigini, vomito, gonfiore delle corde vocali e dei polmoni.Formato dalla combustione di lana, seta, poliacrilonitrile, poliammide e poliuretano.

375 mg/m 3

1400mg/m 3

Consentito per 10 minuti

Concentrazione letale

Acroleina (aldeide acrilica, CH 2 =CH-SNO)

Leggeri vertigini, afflusso di sangue alla testa, nausea, vomito, polso lento, perdita di coscienza, edema polmonare. A volte si avvertono forti capogiri e disorientamento.Le fonti di rilascio di vapore sono polietilene, polipropilene, legno, carta, prodotti petroliferi.

13 mg/m 3

75-350 mg/mq 3

Tollerabile non più di 1 minuto

Concentrazione letale

Anidride solforosa (anidride solforosa, anidride solforosa, SO 2 )

Sulla superficie umida delle mucose vengono successivamente convertiti in acido solforoso e solforico. Provoca tosse, sangue dal naso, broncospasmo, interrompe i processi metabolici, favorisce la formazione di metaemoglobina nel sangue e colpisce gli organi ematopoietici.Rilasciato quando lana, feltro, gomma, ecc. bruciano.

250-500 mg/mq 3

1500-2000 mg/mq 3

Concentrazione pericolosa

Concentrazione letale se esposto per pochi minuti.

Idrogeno solforato. N 2 S

Irritazione agli occhi e alle vie respiratorie. La comparsa di convulsioni, perdita di coscienza.Formato dalla combustione di materiali contenenti zolfo.

700mg/m 3

1000mg/m 3

Avvelenamento grave

Morte in pochi minuti

Fumo, complesso vapore-gas-aerosol

Contiene particelle solide di fuliggine, particelle liquide di resina, umidità e aerosol di condensa che svolgono una funzione di trasporto di sostanze tossiche durante la respirazione. Inoltre, le particelle di fumo assorbono l'ossigeno sulla loro superficie, riducendone il contenuto nella fase gassosa. Le particelle di grandi dimensioni (> 2,5 µm) si depositano nel tratto respiratorio superiore, causando irritazione meccanica e chimica della mucosa. Piccole particelle penetrano nei bronchioli e negli alveoli. Se ingerito in grandi quantità, le vie respiratorie possono essere bloccate.

Attualmente i valori limite dei rischi di incendio, considerati indipendentemente l'uno dall'altro, sono standardizzati. I dati moderni mostrano che con l'ingresso simultaneo dei prodotti della combustione nel corpo umano, si osserva un effetto complesso dell'esposizione articolare. Esistono tre tipi di effetti: sommatoria/additività (il risultato finale dell'azione simultanea di più veleni è pari alla somma degli effetti di ciascuno di essi), potenziamento/sinergismo (il risultato finale è maggiore della somma aritmetica degli effetti effetti individuali) e antagonismo (una diminuzione dell'effetto dell'azione combinata dei veleni rispetto alla somma prevista degli effetti individuali), tabella. 2.

Tabella 2. Esempi vari tipi influenza dei fattori di incendio pericolosi rilasciati durante la combustione

Prodotti a base di cloruro di polivinile (PVC), ad esempio, finiture in linoleum, alcuni tipi di imballaggi 3 , giocattoli, oggetti in similpelle, tessuti ricoperti da una pellicola polimerica, resti di un cavo elettrico isolato, ecc., quando bruciati, formano tutta la linea sostanze tossiche.

Se la combustione avviene a temperature inferiori a 1100 °C, i polimeri clorurati vengono convertiti in idrocarburi poliaromatici clorurati (IPA), che includono sostanze altamente tossiche e cancerogene come le diossine 4 e dibenzofurani. La combustione di plastica di cloruro di polivinile a 6000 C in condizioni di carenza di ossigeno crea condizioni quasi ideali per la formazione di questa e altre diossine. In queste stesse condizioni si possono formare piccole quantità di cloruro di carbonile (COCl). 2 ), meglio conosciuto come fosgene. Questi sono solo alcuni dei gas prodotti dalla combustione del PVC: in totale vengono prodotte almeno 75 sostanze potenzialmente tossiche.

A temperature di combustione molto basse, inferiori a 600 °C, le schiume poliuretaniche non emettono cianuro, ma producono invece un fumo giallo denso e soffocante che contiene isocianati, compreso il toluene diisocianato, un allergene e irritante molto forte. Se accendi un fuoco con mobili rivestiti in poliuretano, soprattutto in climi freddi e umidi, otterrai una grande nuvola di denso fumo giallo che si diffonde ampiamente e resta sospeso nell'aria per molto tempo.

I materiali sintetici che sono idrocarburi puri, come polietilene, polipropilene e polistirene, non causano molti danni se bruciati a alta temperatura- si trasformano semplicemente in anidride carbonica e vapore acqueo. Ma la temperatura del fuoco non è sufficiente per questo: questi materiali molto spesso bruciano lentamente, formando un denso fumo nero contenente idrocarburi aromatici cancerogeni e sostanze irritanti, come l'acroleina.

Recentemente, truciolare, fibra di legno e compensato vengono sempre più presi a fuoco. Contengono grandi quantità di resine di formaldeide, che rilasciano cianuro e formaldeide quando bruciate

Un'alternativa alla semplice combustione è il trattamento termico dei materiali polimerici in apposite camere per ottenere da essi materiali secondari.
In conclusione, va sottolineato che nella costruzione, per motivi di sicurezza ambientale, possono essere utilizzati solo materiali e prodotti polimerici (rivestimenti, modanature, adesivi, mastici, ecc.) Che soddisfano i requisiti degli attuali GOST, specifiche tecniche e avere caratteristiche sanitarie e igieniche soddisfacenti.
Ad esempio, per la pavimentazione sono consigliati i seguenti tipi di rivestimenti in cloruro di polivinile: su base termoisolante (GOST 18108-80), su base in tessuto (GOST 7251-77), senza base (GOST 14632-79) e piastrelle in PVC (GOST 16475-81), nonché linoleum espanso (TU 21-29-102-84), decolina (TU 21-29-103-84), moquette (TU 400-1-184-79).
Per la posa di pareti divisorie e rivestimenti per pavimenti sono state omologate lastre truciolari con legante organo-minerale (TU 110-028-90) e pannelli truciolari con legante fenolo-formaldeide (TU 0 e TU 674045-90) prodotti dalla ditta Stabilimento di Krasnojarsk. Le restanti lastre non potevano essere utilizzate in aree residenziali a causa della loro tossicità.
Attualmente, la pubblicazione dell'“Elenco dei materiali e dei prodotti polimerici approvati per l'uso in edilizia” è stata interrotta. Ogni tipo di nuovi materiali e prodotti da costruzione polimerici ora richiede GOST e un certificato igienico separato. Non è regolamentato né limitato l'uso di materiali polimerici collocati nello spessore delle strutture e comunicanti con l'aria degli ambienti solo attraverso giunti e fessure, nonché di adesivi e altri materiali poco tossici utilizzati in piccole quantità. Questa disposizione non si applica alle sostanze altamente tossiche, come gli isocianati rilasciati dalle guarnizioni in poliuretano, che anche in dosi molto piccole possono causare malattie respiratorie e allergie.
Insieme alla regolamentazione e alla certificazione igienica, lo sviluppo di nuovi tipi di materiali e prodotti da costruzione polimerici non tossici è della massima importanza per aumentare il livello di sicurezza ambientale dei materiali utilizzati. Anche l’inverdimento è importante processo tecnologico la loro produzione, un controllo rigoroso sulla qualità dei componenti iniziali della materia prima.
Da un punto di vista ambientale, la tendenza generale nell'utilizzo di materiali polimerici nella costruzione dovrebbe essere la seguente: è necessario utilizzare materiali non tossici il più ampiamente possibile, limitare l'uso di materiali a bassa tossicità ed evitare materiali tossici.

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Per preparare questo lavoro sono stati utilizzati materiali provenienti dal sito

L'autore di questo articolo, l'accademico Viktor Aleksandrovich Kabanov, è uno scienziato eccezionale nel campo della chimica dei composti macromolecolari, studente e successore dell'accademico V.A. Kargin, uno dei leader mondiali nella scienza dei polimeri, creatore di una grande scuola scientifica, autore di un gran numero di opere, libri e libri di testo.

I polimeri (dal greco polimeri - costituiti da molte parti, diverse) sono composti chimici con un elevato peso molecolare (da diverse migliaia a molti milioni), le cui molecole (macromolecole) sono costituite da un gran numero di gruppi ripetitivi (unità monomeriche) . Gli atomi che compongono le macromolecole sono collegati tra loro da forze di valenza principale e (o) di coordinazione.

Classificazione dei polimeri

In base alla loro origine, i polimeri si dividono in naturali (biopolimeri), ad esempio proteine, acidi nucleici, resine naturali, e sintetici, ad esempio polietilene, polipropilene, resine fenolo-formaldeide.

Gli atomi o i gruppi atomici possono essere localizzati in una macromolecola nella forma:

• una catena aperta o una sequenza allungata di cicli (polimeri lineari, ad esempio gomma naturale);
• catene ramificate (polimeri ramificati, come l'amilopectina);
• rete tridimensionale (polimeri reticolati, come resine epossidiche polimerizzate).

I polimeri le cui molecole sono costituite da unità monomeriche identiche sono chiamati omopolimeri, ad esempio cloruro di polivinile, policaproammide, cellulosa.

Macromolecole della stessa composizione chimica possono essere costruite da unità di diverse configurazioni spaziali. Se le macromolecole sono costituite dagli stessi stereoisomeri o da diversi stereoisomeri che si alternano nella catena con una certa periodicità, i polimeri sono detti stereoregolari (vedi Polimeri stereoregolari).

Cosa sono i copolimeri
I polimeri le cui macromolecole contengono diversi tipi di unità monomeriche sono chiamati copolimeri. I copolimeri in cui unità di ciascun tipo formano sequenze continue sufficientemente lunghe che si sostituiscono a vicenda all'interno della macromolecola sono chiamati copolimeri a blocchi. Una o più catene di un'altra struttura possono essere attaccate ai collegamenti interni (non terminali) di una macromolecola di una struttura chimica. Tali copolimeri sono chiamati copolimeri ad innesto (vedi anche Copolimeri).

I polimeri in cui ciascuno o alcuni stereoisomeri di un'unità formano sequenze continue sufficientemente lunghe che si sostituiscono a vicenda all'interno di una macromolecola sono chiamati copolimeri a stereoblocchi.

Polimeri a catena etero e omocatena

A seconda della composizione della catena principale (principale), i polimeri sono suddivisi in: eterocatena, la cui catena principale contiene atomi vari elementi, molto spesso carbonio, azoto, silicio, fosforo e omocatena, le cui catene principali sono costituite da atomi identici. Tra i polimeri a catena omogena, i più comuni sono i polimeri a catena di carbonio, le cui catene principali sono costituite solo da atomi di carbonio, ad esempio polietilene, polimetilmetacrilato, politetrafluoroetilene. Esempi di polimeri a eterocatena. - poliesteri (polietilene tereftalato, policarbonati, ecc.), poliammidi, resine urea-formaldeide, proteine, alcuni polimeri di organosilicio. i polimeri le cui macromolecole, insieme ai gruppi idrocarburici, contengono atomi di elementi inorganogeni sono chiamati polimeri di organoelementi (vedi Polimeri di organoelementi). Un gruppo separato di polimeri. formare polimeri inorganici, ad esempio zolfo plastico, cloruro di polifosfonitrile (vedi Polimeri inorganici).

Proprietà e caratteristiche più importanti dei polimeri

I polimeri lineari hanno un complesso specifico e. La più importante di queste proprietà: la capacità di formare fibre e film anisotropi altamente orientati ad alta resistenza; capacità di deformazioni reversibili di grandi dimensioni a lungo termine; la capacità di gonfiarsi in uno stato altamente elastico prima di dissolversi; alta viscosità delle soluzioni (vedi Soluzioni polimeriche, Rigonfiamento). Questo insieme di proprietà è dovuto all'elevato peso molecolare, alla struttura della catena e alla flessibilità delle macromolecole. Quando si passa da catene lineari a reti tridimensionali ramificate e sparse e, infine, a strutture a maglie fitte, questo insieme di proprietà diventa sempre meno pronunciato. I polimeri altamente reticolati sono insolubili, infusibili e incapaci di deformazioni altamente elastiche.

I polimeri possono esistere negli stati cristallini e amorfi. Condizione necessaria per la cristallizzazione è la regolarità di sezioni sufficientemente lunghe della macromolecola. Nei polimeri cristallini. è possibile la comparsa di varie strutture supramolecolari (fibrille, sferuliti, cristalli singoli, ecc.), il cui tipo determina in gran parte le proprietà del materiale polimerico. Le strutture sopramolecolari nei polimeri non cristallizzati (amorfi) sono meno pronunciate rispetto a quelli cristallini.

I polimeri non cristallizzati possono esistere in tre stati fisici: vetroso, altamente elastico e viscoso. I polimeri con una temperatura di transizione bassa (inferiore a quella ambiente) da uno stato vetroso a uno altamente elastico sono chiamati elastomeri, mentre quelli con una temperatura elevata sono chiamati plastiche. A seconda della composizione chimica, della struttura e della disposizione relativa delle macromolecole, le proprietà dei polimeri. possono variare entro limiti molto ampi. Pertanto, l'1,4-cis-polibutadiene, costituito da catene di idrocarburi flessibili, ad una temperatura di circa 20 gradi C è un materiale elastico, che ad una temperatura di -60 gradi C si trasforma in uno stato vetroso; il polimetilmetacrilato, costituito da catene più rigide, ad una temperatura di circa 20 gradi C è un prodotto solido vetroso che si trasforma in uno stato altamente elastico solo a 100 gradi C.

La cellulosa, un polimero con catene molto rigide collegate da legami idrogeno intermolecolari, generalmente non può esistere in uno stato altamente elastico prima della sua temperatura di decomposizione. Si possono osservare grandi differenze nelle proprietà di P. anche se le differenze nella struttura delle macromolecole sono, a prima vista, piccole. Pertanto, il polistirene stereoregolare è una sostanza cristallina con un punto di fusione di circa 235 gradi C, mentre quello non stereoregolare (atattico) non è in grado di cristallizzare affatto e si ammorbidisce a una temperatura di circa 80 gradi C.

I polimeri possono partecipare ai seguenti principali tipi di reazioni: la formazione di legami chimici tra macromolecole (la cosiddetta reticolazione), ad esempio durante la vulcanizzazione delle gomme e la concia delle pelli; disintegrazione delle macromolecole in frammenti separati e più corti (vedi Distruzione dei polimeri); reazioni dei gruppi funzionali laterali dei polimeri. con sostanze a basso peso molecolare che non intaccano la catena principale (cosiddette trasformazioni polimero-analoghe); reazioni intramolecolari che si verificano tra gruppi funzionali di una macromolecola, ad esempio ciclizzazione intramolecolare. La reticolazione spesso avviene contemporaneamente alla distruzione. Un esempio di trasformazioni analoghe ai polimeri è la saponificazione del polivinilacetato, che porta alla formazione di alcol polivinilico.

Velocità delle reazioni polimeriche. con sostanze a basso peso molecolare è spesso limitata dalla velocità di diffusione di queste ultime nella fase polimerica. Ciò è più evidente nel caso dei polimeri reticolati. La velocità di interazione delle macromolecole con sostanze a basso peso molecolare spesso dipende in modo significativo dalla natura e dalla posizione delle unità vicine rispetto all'unità reagente. Lo stesso vale per le reazioni intramolecolari tra gruppi funzionali appartenenti alla stessa catena.

Alcune proprietà dei polimeri, come la solubilità, il flusso viscoso e la stabilità, sono molto sensibili all'azione di piccole quantità di impurità o additivi che reagiscono con le macromolecole. Pertanto, per trasformare i polimeri lineari da solubili a completamente insolubili è sufficiente formare 1-2 reticoli per macromolecola.

Le caratteristiche più importanti dei polimeri sono la loro composizione chimica, il peso molecolare e la distribuzione del peso molecolare, il grado di ramificazione e flessibilità delle macromolecole, la stereoregolarità, ecc. Proprietà dei polimeri. dipendono in modo significativo da queste caratteristiche.

Preparazione dei polimeri

I polimeri naturali si formano durante il processo di biosintesi nelle cellule degli organismi viventi. Utilizzando l'estrazione, la precipitazione frazionata e altri metodi, possono essere isolati da materie prime vegetali e animali. I polimeri sintetici sono prodotti mediante polimerizzazione e policondensazione. I polimeri della catena carbocilica vengono solitamente sintetizzati mediante polimerizzazione di monomeri con uno o più legami multipli carbonio-carbonio o monomeri contenenti gruppi carbociclici instabili (ad esempio, dal ciclopropano e dai suoi derivati). I polimeri a eterocatena sono ottenuti mediante policondensazione, nonché polimerizzazione di monomeri contenenti più legami di elementi di carbonio (ad esempio, C = O, C º N, N = C = O) o gruppi eterociclici deboli (ad esempio, negli ossidi di olefine, lattami ).

Applicazione dei polimeri

Grazie alla loro resistenza meccanica, elasticità, isolamento elettrico e altre proprietà preziose, i prodotti polimerici vengono utilizzati in vari settori e nella vita di tutti i giorni. I principali tipi di materiali polimerici sono plastiche, gomme, fibre (vedi Fibre tessili, Fibre chimiche), vernici, vernici, adesivi, resine a scambio ionico. L'importanza dei biopolimeri è determinata dal fatto che costituiscono la base di tutti gli organismi viventi e partecipano a quasi tutti i processi vitali.

Riferimento storico. Il termine "polimerismo" fu introdotto nella scienza da J. Berzelius nel 1833 per designare un tipo speciale di isomerismo, in cui sostanze (polimeri) aventi la stessa composizione hanno pesi molecolari diversi, ad esempio etilene e butilene, ossigeno e ozono. Pertanto, il contenuto del termine non corrispondeva alle idee moderne sui polimeri. A quel tempo non erano ancora conosciuti i “veri” polimeri sintetici.

Pare che numerosi polimeri siano stati ottenuti già nella prima metà del XIX secolo. Tuttavia, i chimici cercavano solitamente di sopprimere la polimerizzazione e la policondensazione, che portavano alla “resinizzazione” dei prodotti della reazione chimica principale, cioè, di fatto, alla formazione di un polimero. (finora i polimeri venivano spesso chiamati “resine”). Le prime menzioni di polimeri sintetici risalgono al 1838 (polivinilidene cloruro) e al 1839 (polistirene).

La chimica dei polimeri è nata solo in connessione con la creazione da parte di A. M. Butlerov della teoria della struttura chimica (primi anni '60 del XIX secolo). A. M. Butlerov ha studiato la relazione tra la struttura e la stabilità relativa delle molecole, manifestata nelle reazioni di polimerizzazione. La scienza dei polimeri ha ricevuto il suo ulteriore sviluppo (fino alla fine degli anni '20 del XX secolo) principalmente grazie all'intensa ricerca di metodi di sintesi della gomma, alla quale hanno partecipato i principali scienziati di molti paesi (G. Bushard, W. Tilden, Lo scienziato tedesco K. Harries, I. L. Kondakov, S. V. Lebedev, ecc.). Negli anni '30 è stata dimostrata l'esistenza di meccanismi di polimerizzazione dei radicali liberi (G. Staudinger e altri) e ionici (lo scienziato americano F. Whitmore e altri). I lavori di W. Carothers hanno svolto un ruolo importante nello sviluppo di idee sulla policondensazione.

Dall'inizio degli anni '20. 20 ° secolo Sono in fase di sviluppo anche idee teoriche sulla struttura dei polimeri. Inizialmente, si presumeva che i biopolimeri come cellulosa, amido, gomma, proteine, nonché alcuni polimeri sintetici a loro simili nelle proprietà (ad esempio poliisoprene), fossero costituiti da piccole molecole con un'insolita capacità di associarsi in soluzione in complessi di natura colloidale dovuta a connessioni non covalenti (teoria dei “piccoli blocchi”). L'autore di un concetto fondamentalmente nuovo di polimeri come sostanze costituite da macromolecole, particelle di peso molecolare insolitamente grande, fu G. Staudinger. La vittoria delle idee di questo scienziato (all'inizio degli anni '40 del XX secolo) ci ha costretto a considerare i polimeri come un oggetto di studio qualitativamente nuovo in chimica e fisica.

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V. A. Kabanov. Fonte www.rubricon.ru