L'uso più importante delle schiume poliuretaniche.
Molto probabilmente in questo momento sei seduto su una sedia. Questa sedia può avere o non aver un'imbottitura. Se ce l'ha, molto probabilmente è realizzata con una schiuma poliuretanica. Ad esempio, le imbottiture dei sedili della tua auto, probabilmente il cuscino su cui dormi, così come le imbottiture del tuo divano. Proprio così, pantofolai, il vostro stile di vita dipende dall'esistenza delle schiume poliuretaniche.
L'uso più importante delle schiume poliuretaniche.
"Come si ottengono queste importanti schiume?" ti domanderai. Ti dirò, basta aggiungere acqua quando fai un poliuretano. E' molto semplice, davvero. Adesso ti faccio vedere.
Ti ricordi quando nella pagina sulla sintesi dei poliuretani abbiamo parlato di oligomeri, dimeri, trimeri ecc...? Ora sai che questi oligomeri hanno alle loro estremità gruppi isocianato. Il carbonio nel gruppo isocianato è chiuso tra due atomi elettronegativi, ossigeno ed azoto. Ti ricordi, gli atomi elettronegativi sono in grado di attirare su di sè gli elettroni degli altri atomi. In questo modo l'azoto e l'ossigeno lasciano il povero carbonio desideroso di trovare elettroni. Quando si aggiunge dell'acqua, che sull'ossigeno ha due coppie solitarie di elettroni, questa corre subito in aiuto aal carbonio dandogli una coppia di elettroni.
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Soddisfatto il carbonio per quanto riguarda il bisogno di elettroni, una coppia di elettroni che condivideva con l'azoto nel doppio legame si localizzano sull'azoto portando su questo una carica negativa.
L'atomo di azoto non ama portare cariche negative, quindi cerca subito un modo per bilanciare la sua carica. La souzione al suo problema di carica è strappare un idrogeno all'acqua.
Passo 2: l'azoto dell'isocianato strappa un idrogeno all'acqua
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Sempre insossisfatto, l'azoto decide di strappare un altro idrogeno dallo stesso posto. Così facendo si ottiene alla fine un'ammina terminale sull'oligomero e l'espulsione di una molecola di CO2.
Passo 3: l'azoto strappa un altro idrogeno, dando origine all'ammina e liberando CO2
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Se vuoi vedere un'animazione dell'intero processo di attacco dell'acqua sul gruppo isocianato per formare l'ammina, facendo click qui troverai quello che ti interessa. Quest'ammina che si è formata, a questo punto può reagire, come faceva l'acqua, con un altro gruppo isocianato; questa volta due oligomeri si uniscono tra loro, ed alla fin fine questi due sono uniti da un legame ureico.
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Se vuoi vedere un'animazione dell'intero processo della reazione dell'ammina con l'isocianato per formare l'urea, fai click qui. Bene, ecco qui! Il nostro poliureatano però ha alcuni legami ureici anziché legami uretanici. Questo è un problema? Onestamente, a pochi interessa. I legami ureici non alterano molto le proprietà del polimero. Quello che è importante è quello che avviene nel passo 3. Ti ricordi quelle molecole di anidride carbonica che si liberavano? Questo gas è molto importante.
Ecco perché:
Quando inizia la reazione di polimerizzazione, la miscela è un liquido, e l'anidride carbonica che si produce si libera dalla soluzione sotto forma di bolle. No problem. Quando la reazione però procede ed la massa molecolare aumenta, la miscela diventa sempre più viscosa fino a diventare un solido. In queste condizioni le bolle di anidride carbonica restano intrappolate nel liquido viscoso. Quando il polimero solidifica, queste bolle restano lì intrappolate e rendono il polimero una schiuma!
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