bachelite

Un’introduzione ai Materiali Polimerici

di Vincenzo Villani

Dipartimento di Scienze, Università della Basilicata

Che cosa è un ‘Materiale’ ed in particolare un ‘Materiale Strutturale’?  In un certo senso, tutta la materia può essere considerata un materiale strutturale in quanto resiste ad almeno la forza di gravità. Tuttavia, si parla di materiale strutturale quando la funzione di resistere alle sollecitazioni meccaniche, forze e momenti, gioca il ruolo primario. In questo senso un materiale strutturale va a costituire una ‘Struttura Meccanica’ il cui scopo è quello di resistere agli sforzi applicati. E che dire dei ‘Materiali Polimerici’? Ovviamente si tratta di quei materiali strutturali costituiti da macromolecole, di origine naturale o di sintesi. Per i Biopolimeri la resistenza meccanica è la conseguenza di una lunga selezione operata dall’evoluzione biologica, per i polimeri di sintesi è il risultato dello sviluppo storico delle reazioni di polimerizzazione.
granuli di materiale polimerico di sintesiMetalli, ceramici e polimeri sono le tre classi fondamentali in cui sono classificati i materiali strutturali. Dunque, definiamo ‘materiale strutturale’ la materia di cui sono fatte le ‘strutture meccaniche’. Inoltre, le proprietà viscoelastiche dei fluidi polimerici (resistenza allo sforzo di taglio) sono d’interesse della reologia, la scienza che studia il comportamento meccanico dei materiali allo stato liquido.

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e l’uomo creò la plastica: alla scoperta della bachelite

lego Creare la plastica è un po’ come giocare con il Lego, con la differenza che i mattoncini non li puoi vedere e quindi devi organizzarti molto bene fin dall’inizio per fare in modo che una volta agitati tutti insieme nella scatola si combinino nel modo che volevamo.

Innanzitutto dobbiamo scegliere i mattoncini, che nel nostro caso sono le molecole: possiamo puntare su mattoncini tutti uguali, per realizzare una costruzione uniforme e regolare che si definisce un “omo-polimero” (es. il polietilene, il positirolo, ecc), oppure su mattoncini diversi, anche solo di due tipi, puntando alla realizzazione di un “co-polimero” (es. la bachelite).
Solitamente i mattoncini utilizzati dal chimico, i cosiddetti “monomeri” (che tradotto significa “una parte”) sono delle sostanze alquanto problematiche: il fatto stesso che riescano così bene ad organizzarsi fra loro, legandosi tramite una reazione complessa detta appunto “di polimerizzazione”, le rende molto reattive, ed il fatto che una sostanza chimica sia molto reattiva non è mai un beneficio per la salute di chi la vuole utilizzare.    Questi monomeri allo stato libero sono solitamente liquidi, a volte addirittura gassosi e solo con la polimerizzazione formano una struttura più grande, complessa, liquida o più spesso solida, quella che tutti noi chiamiamo plastica ma che, nel ricordo del polimero dal quale eravamo partiti, potremo chiamare anche polimero.

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