POLIMERI DIENICI

La prima cosa che dobbiamo capire in questo campo è cos'è un diene. Un diene è una molecola che contiene due doppi legami carbonio-carbonio. Si solito quando si parla di polimeri dienici si intendono polimeri ottenuti da molecole piccole (monomeri), che hanno due doppi legami carbonio-carbonio nelle posizioni 1 e 3, cioè nelle posizioni mostrate nella figura.

Il butadiene ha due doppi legami carbonio-carbonio nelle posizioni 1 e 3 (essendo numerati con 1 e 3 gli atomi di carbonio da cui hanno inizio).

Il monomero illustrato è il butadiene, che viene utilizzato per produrre il polibutadiene, una gomma sintetica. I polimeri dienici sono simili polimeri vinilici, ma questi ultimi sono generati da monomeri contenenti solo un doppio legame carbonio-carbonio.

I monomeri dienici possono unirsi tra loro in più di un modo. Un butadiene ha almeno tre modalità diverse di ingresso nella catena polimerica.

Nota: Cis è una parola latina e significa "dalla stessa parte". Anche Trans è latino e significa "da parti opposte". Potresti averli sentiti in nomi come la "Gallia Cisalpina", dove significa "la terra dei Celti da questa parte delle Alpi", o la "Transilvania", dove significa "Terra dall'altra parte della foresta". L'unita ripetiva più in alto è detta "cis-1,4" perché gli atomi di carbonio del doppio legame carbonio-carbonio sono entrambi legati alla catena principale dalla stessa parte rispetto al doppio legame e perché il monomero è legato alla catena attraverso gli atomi 1 e 4. La seconda unità ripetitiva è chiamata "trans-1,4" perché gli atomi di carbonio del doppio legame carbonio-carbonio sono legate alla catena principale da parti opposte rispetto al doppio legame e, di nuovo, il monomero è legato alla catena attraverso gli atomi 1 e 4. L'unità ripetitiva più in basso è chiamata "1,2" perché il monomero è legato alla catena attraverso gli atomi 1 e 2. E' chiamato "vinile laterale" perché il gruppo vinilico, che è il doppio legame carbonio-carbonio, è pendente dalla catena come un sostituente, piuttosto che essere parte integrante della catena.

L'isoprene è ancora più complicato, ed il poliisoprene può aver quattro diverse unità ripetitive a seconda di come i monomeri entrano nella catena.

La crisi d'identità del poliisoprene è molto più preoccupante di quella del butadiene!

Grazie alla presenza di doppi legami lungo la catena polimerica, questi polimeri possono essere reticolati mediante un processo detto vulcanizzazione. Questo avviene scaldando il polimero in presenza di zolfo. Lo zolfo reagisce con i doppi legami in questo modo:

Senza reticolazione i polimeri dienici possono essere appiccicosi e fluidi a caldo, ma diventare fragili e rompersi a freddo. Una volta reticolati questi diventano elastomeri solidi e resistenti alla trazione su un ampio range di temperatura.

Come si fanno i polimeri dienici? Il poliisoprene cresce negli alberi. Si trova nella linfa di un albero chiamato hevea brasiliensis. Gli altri polimeri dienici come il polibutadiene ed il policloroprene di solito si preparamo mediante la polimerizzazione di Ziegler-Natta.

Dai una lettura ad altri polimeri dienici!

Poliisoprene
Polibutadiene
Policloroprene