Sintesi di una schiuma poliuretanica (poliuretano espanso)

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17.06.2013 Views

Polimeri super-assorbenti Alcuni polimeri sono in grado di assorbire grandi quantità di liquidi e, per questa proprietà, trovano utile applicazione sia nell’industria che nella nostra vita quotidiana: essi sono chiamati polimeri super-assorbenti e, se il liquido assorbito è l’acqua, il materiale rigonfiato prende il nome di idrogelo. L’acqua assorbita negli idrogeli conferisce loro la tipica trasparenza e morbidezza. Tra le più note applicazioni dei polimeri super-assorbenti si possono citare i pannolini, il gel per capelli, i cristalli d’acqua per le piante, le lenti a contatto e alcuni tipi di protesi. La proprietà di alcunii polimeri di assorbire grandi quantità di acqua è dovuta alla loro affinità chimica con tale liquido e alla loro struttura microscopica. Polimero reticolato Polimero non reticolato Generalità Le catene di un polimero super-assorbente non sono libere: esse sono disposte in una sorta di rete tridimensionale grazie a vincoli stabilitisi tra le catene. Questa particolare struttura è detta reticolata. Quando l’acqua incontra il reticolo Quando le molecole d’acqua incontrano una struttura di questo tipo e vi è affinità chimica, le catene non riescono a separarsi e allontanarsi, ma consentono al liquido di penetrare anche in grande quantità, rimanendo intrappolato: ciò causa il rigonfiamento del reticolo tridimensionale. In assenza di vincoli tra le catene (polimero non reticolato) la buona affinità con l’acqua produce una soluzione, ovvero un liquido composto da catene polimeriche, ciascuna completamente circondata da molecole d’acqua.

Polimeri super-assorbenti Si tratta di polimeri di acidi carbossilici, reticolati, che in acqua ionizzano lasciando cariche negative lungo tutta la catena. Questo comportamento ha due conseguenze: - le cariche negative si respingono l’un l’altra costringendo il polimero a espandersi - le molecole d’acqua, polari, sono attratte dalle cariche negative. Tali fattori aumentano la viscosità e il volume della miscela acqua+polimero man mano che il polimero trattiene il flusso di acqua intorno a sé. H 2C HC O C H n O I pannolini per neonati + H 2O Il polimero è in equilibrio con l’acqua attorno a sé, ma tale equilibrio può essere disturbato in vari modi. Se la concentrazione ionica della soluzione viene aumentata, per esempio aggiungendo cloruro di sodio, i nuovi ioni positivi si legano alle cariche negative del polimero neutralizzandone la carica. Ciò provoca il collasso del gel e la contrazione del polimero alle dimensioni originali. H 2C H 2O H 2O HC H 2O O C n O H 2O H 2O + H 3O

Polimeri super-assorbenti<br />

Alcuni polimeri sono in grado <strong>di</strong> assorbire gran<strong>di</strong> quantità <strong>di</strong> liqui<strong>di</strong> e, per questa proprietà, trovano<br />

utile applicazione sia nell’industria che nella nostra vita quoti<strong>di</strong>ana: essi sono chiamati polimeri<br />

super-assorbenti e, se il liquido assorbito è l’acqua, il materiale rigonfiato prende il nome <strong>di</strong><br />

idrogelo. L’acqua assorbita negli idrogeli conferisce loro la tipica trasparenza e morbidezza. Tra le<br />

più note applicazioni dei polimeri super-assorbenti si possono citare i pannolini, il gel per capelli, i<br />

cristalli d’acqua per le piante, le lenti a contatto e alcuni tipi <strong>di</strong> protesi. La proprietà <strong>di</strong> alcunii<br />

polimeri <strong>di</strong> assorbire gran<strong>di</strong> quantità <strong>di</strong> acqua è dovuta alla loro affinità chimica con tale liquido e<br />

alla loro struttura microscopica.<br />

Polimero reticolato<br />

Polimero non reticolato<br />

Generalità<br />

Le catene <strong>di</strong> un polimero super-assorbente non sono libere: esse<br />

sono <strong>di</strong>sposte in <strong>una</strong> sorta <strong>di</strong> rete tri<strong>di</strong>mensionale grazie a<br />

vincoli stabilitisi tra le catene. Questa particolare struttura è<br />

detta reticolata. Quando l’acqua incontra il reticolo Quando le<br />

molecole d’acqua incontrano <strong>una</strong> struttura <strong>di</strong> questo tipo e vi è<br />

affinità chimica, le catene non riescono a separarsi e<br />

allontanarsi, ma consentono al liquido <strong>di</strong> penetrare anche in<br />

grande quantità, rimanendo intrappolato: ciò causa il<br />

rigonfiamento del reticolo tri<strong>di</strong>mensionale.<br />

In assenza <strong>di</strong> vincoli tra le catene (polimero non reticolato) la<br />

buona affinità con l’acqua produce <strong>una</strong> soluzione, ovvero un<br />

liquido composto da catene polimeriche, ciasc<strong>una</strong><br />

completamente circondata da molecole d’acqua.

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