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Che cosa sono le materie plastiche


Le materie plastiche sono materiali artificiali ottenuti per polimerizzazioni di monomeri che presentano un doppio legame. Le reazioni sono quindi delle addizioni radicaliche, poiché si rompono i deboli legami π per costituire più stabilmente i forti legami Ѕ. (Sigma, pigreco) Qualche polimero di questo tipo si trova anche in natura, prodotto da qualche tipo di vegetale; un esempio è la gomma naturale che fino alla seconda guerra mondiale era l’unico polimero disponibile. Con i progressi della chimica negli anni 50 e 60, invece si sono messi appunto dei catalizzatori specifici che hanno reso possibile l’ottenimento delle plastiche a partire da monomeri semplici. Particolarmente importante è stata la scoperta di catalizzatori stereospecifici da parte degli scienziati Ziegler e Natta che ha fruttato loro meditatamente loro il premio nobel. Per il polietilene non vi è nessun problema, essendo costituito da lunghe catene, fino a mezzo milione di atomi di gruppi metilenici perfettamente simmetrici. Per gli altri monomeri, invece, che presentano gruppi A-simmetrici e possono polimerizzare in varia maniera, il problema della tassìa (ordine), diventa fondamentale, poiché le proprietà meccaniche e di conservazione del materiale degradano velocemente col grado di disordine della molecola. Non vi è nessun accorgimento impiantistico o nessuna condizione chimico-fisica particolare che possa risolvere questo problema, ma soltanto, appunto, la scelta del catalizzatore adatto. Gli impianti sono molto semplici e la parte chimica è seguita da una lavorazione meccanica. Per il polietilene il processo si svolge in fase gassosa, previa demetallizzazione e deetalizzazione della carica monomerica, poiché questi alcani costituiscono un veleno per i catalizzatori. Segue un compressore poiché la reazione avviene con forte diminuzione del numero di moli e l’alta pressione sposta notevolmente l’equilibrio verso destra. Dal reattore esce il prodotto liquido insieme al non reagito e vengono separati facilmente in un serbatoio per semplice decompressione, con riciclo dell’etilene. Ancora in fase liquida il prodotto viene estruso, raffreddato, tagliato, insaccato e commercializzato nella forma più adatta per le successive lavorazioni. Per il polipropilene, invece, il processo avviene in fase liquida: i monomero viene addizionato alla soluzione catalitica nel reattore a serbatoio (match) che funziona in modo continuo. Il prodotto uscente viene separato dal propilene non reagito mediante semplice semighentazione e la soluzione catalitica contenente il prodotto solido viene separata con due centrifugazioni intervallate da un raffreddatore a coclea; la soluzione viene riciclata al reattore dopo essere stata liberata dai polimeri atattici che contiene mediante distillazione, mentre il solido viene desorbito dalle ultime tracce di monomero residuo, aggiunto di uno stabilizzatore che formi ulteriori reazioni chimiche e portato alla commercializzazione. I rischi ambientali sono minimi, ma qualche pericolo locale d’incendio o esplosione può presentarsi per i composti secondari in circolo.
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