Le poliimmidi sono un gruppo molto interessante di polimeri, con una resistenza incredibile e con una resistenza chimica ed al calore impressionante. La loro resistenza meccanica, chimica ed al calore è così elevata che questi materiali spesso sostituiscono vetro e metalli come l'acciaio in molti applicazioni industriali. Le poliimmidi sono anche utilizzate in molte applicazioni di tutti i giorni. Potreste averne qualcuna anche a casa vostra. Sono utilizzati per i montanti ed i telai delle auto ed anche per parti che stanno sotto al cofano motore perché possono resistere al calore elevato, ai lubrificanti corrosivi, ai carburanti, ed ai liquidi refrigeranti necessari per l'auto. Avete qualche poliimmide in cucina? Vengono anche utilizzati per costruire molti elettrodomestici come i forni a microonde, e i contenitori per gli alimenti per la loro stabilità termica, resistenza agli oli, grassi e fritti (YUM!) e per la loro trasparenza alle radiazioni a microonde. Possono essere utilizzati anche per circuiti stampati, isolamenti, fibre per indumenti di sicurezza, compositi e adesivi. Avete probabilmente capito che la poliimmide è un polimero che contiene un gruppo immidico. Si, lo sapevo, ma cos'è un imide? Sapevo che me lo avreste chiesto. Un imide è un gruppo di una molecola la cui struttura generica (in blu) si presenta così: Se questa molecola venisse polimerizzata il prodotto sarebbe, indovinate un po’, una poliimmide. Le poliimmidi possono avere di solito una o due forme. La prima è una struttura lineare dove gli atomi del gruppo immidico fanno parte di una catena lineare. La seconda è una struttura eterociclica dove il gruppo immidico fa parte di una unità ciclica nella catena polimerica. Date un'occhiata. Le poli-immidi eterocicliche aromatiche, come quello sulla sinistra, sono tipiche della maggior parte delle poli-immidi in commercio come l'Ultem della G.E. ed il Kapton della DuPont, sono, quindi, quelli di cui parleremo maggiormente. Questi polimeri hanno proprietà meccaniche termiche talmente incredibili che vengono utilizzati al posto dei metalli e del vetro in molte applicazioni, nell'elettronica, nell'industria automobilistica, ed anche nell'industria aerospaziale. Queste proprietà derivano da forze intermolecolari molto elevate tra le catene polimeriche. Un polimero contenente un complesso a trasferimento di carica è costituito da due diversi tipi di monomero, un donatore ed un accettore. Il donatore è come un uomo ricco con talmente tanto denaro da non sapere cosa farsene. Ha tantissimi elettroni intorno a lui a causa dei suoi gruppi di azoto, L'accettore, invece, è come uno che chiede l'elemosina. I suoi gruppi carbonilici, come i numerosi vizi del nostro elmosinante, giocare d'azzardo, ubriacarsi e così via, gli portano via la densità degli elettroni. Il donatore non si cura di sopportare l'accettore, infatti, con l'accettore che gli gira intorno, il donatore sta meglio. La carità è una buona cosa in alcuni circoli sociali (ed è anche utile per ridurre le tasse!). Il donatore quindi presta alcuni dei suoi elettroni all'accettore, tenendoli stretti insieme. Gli atomi di azoto hanno una densità elettronica maggiore dei gruppi carbonilici e la prestano all'accettore I gruppi carbonilici tolgono la densità degli elettroni dall'unità dell'accettore Il complesso di trasferimento della carica non funziona solo tra unità adiacenti della catena polimerica ma anche tra le catene polimeriche. La catene si raggruppano come strisce di carta, con donatori ed accettori appaiati. Le poliimmidi si possono raggruppare in questo modo permettendo ai carbonili dell'accettore di una catena di interagire con gli atomi di azoto del donatore delle catene adiacenti. Questo complesso a trasferimento di carica tiene insieme le catene saldamente, non permettendo loro di muoversi molto Quando le cose non si possono muovere a livello molecolare, non si possono muovere in tutto il materiale. E' il motivo per cui questi poliimmidi sono così resistenti. Il complesso a trasferimento di carica è così resistente che a volte diventa necessario rendere leggermente più morbido il polimero per poterlo processare. Si ottiene ciò legando due catene con il bisfenolo A, come mostrato nel segmento di polimero qui di seguito: Questo legame del bisfenolo A (in blu) e questi due legami etere prestano flessibilità alla poliimmide. Un'altra proprietà interessante delle poliimmidi che li rende eccezionali per essere utilizzati nell'industria dei trasporti e nell'industria edile è la loro capacità di bruciare Perché vuoi costruire un palazzo o un'automobile con qualche cosa che brucia?. Bella domanda, e posso rispondervi. Non è il fatto che bruci che interessa alle industrie ma la sua proprietà di autoestinguenza. Autoesinguenza? Si, quando una poliimmide aromatica prende fuoco, ed è comunque molto difficile che succeda, si sviluppa uno strato superficiale carbonizzato che estingue le fiamme, arrestando un possibile incendio. E' sufficiente pulire questo strato ed è come se non ci fosse mai stato un incendio.Fantastico vero? Ecco altri polimeri usati come termoindurenti Resine epossidiche Polidiciclopentadiene Policarbonati Ritorna all'Indice del Terzo Piano Ritorna all'Indice della Macrogalleria Copyright ©1995,1996|Department of Polymer Science|University of Southern Mississippi
Le poliimmidi sono un gruppo molto interessante di polimeri, con una resistenza incredibile e con una resistenza chimica ed al calore impressionante. La loro resistenza meccanica, chimica ed al calore è così elevata che questi materiali spesso sostituiscono vetro e metalli come l'acciaio in molti applicazioni industriali. Le poliimmidi sono anche utilizzate in molte applicazioni di tutti i giorni. Potreste averne qualcuna anche a casa vostra. Sono utilizzati per i montanti ed i telai delle auto ed anche per parti che stanno sotto al cofano motore perché possono resistere al calore elevato, ai lubrificanti corrosivi, ai carburanti, ed ai liquidi refrigeranti necessari per l'auto. Avete qualche poliimmide in cucina? Vengono anche utilizzati per costruire molti elettrodomestici come i forni a microonde, e i contenitori per gli alimenti per la loro stabilità termica, resistenza agli oli, grassi e fritti (YUM!) e per la loro trasparenza alle radiazioni a microonde. Possono essere utilizzati anche per circuiti stampati, isolamenti, fibre per indumenti di sicurezza, compositi e adesivi.
Avete probabilmente capito che la poliimmide è un polimero che contiene un gruppo immidico.
Sapevo che me lo avreste chiesto. Un imide è un gruppo di una molecola la cui struttura generica (in blu) si presenta così:
Se questa molecola venisse polimerizzata il prodotto sarebbe, indovinate un po’, una poliimmide. Le poliimmidi possono avere di solito una o due forme. La prima è una struttura lineare dove gli atomi del gruppo immidico fanno parte di una catena lineare. La seconda è una struttura eterociclica dove il gruppo immidico fa parte di una unità ciclica nella catena polimerica. Date un'occhiata.
Le poli-immidi eterocicliche aromatiche, come quello sulla sinistra, sono tipiche della maggior parte delle poli-immidi in commercio come l'Ultem della G.E. ed il Kapton della DuPont, sono, quindi, quelli di cui parleremo maggiormente. Questi polimeri hanno proprietà meccaniche termiche talmente incredibili che vengono utilizzati al posto dei metalli e del vetro in molte applicazioni, nell'elettronica, nell'industria automobilistica, ed anche nell'industria aerospaziale. Queste proprietà derivano da forze intermolecolari molto elevate tra le catene polimeriche.
Un polimero contenente un complesso a trasferimento di carica è costituito da due diversi tipi di monomero, un donatore ed un accettore. Il donatore è come un uomo ricco con talmente tanto denaro da non sapere cosa farsene. Ha tantissimi elettroni intorno a lui a causa dei suoi gruppi di azoto, L'accettore, invece, è come uno che chiede l'elemosina. I suoi gruppi carbonilici, come i numerosi vizi del nostro elmosinante, giocare d'azzardo, ubriacarsi e così via, gli portano via la densità degli elettroni. Il donatore non si cura di sopportare l'accettore, infatti, con l'accettore che gli gira intorno, il donatore sta meglio. La carità è una buona cosa in alcuni circoli sociali (ed è anche utile per ridurre le tasse!). Il donatore quindi presta alcuni dei suoi elettroni all'accettore, tenendoli stretti insieme.
Il complesso di trasferimento della carica non funziona solo tra unità adiacenti della catena polimerica ma anche tra le catene polimeriche. La catene si raggruppano come strisce di carta, con donatori ed accettori appaiati.
Questo complesso a trasferimento di carica tiene insieme le catene saldamente, non permettendo loro di muoversi molto Quando le cose non si possono muovere a livello molecolare, non si possono muovere in tutto il materiale. E' il motivo per cui questi poliimmidi sono così resistenti.
Il complesso a trasferimento di carica è così resistente che a volte diventa necessario rendere leggermente più morbido il polimero per poterlo processare. Si ottiene ciò legando due catene con il bisfenolo A, come mostrato nel segmento di polimero qui di seguito:
Questo legame del bisfenolo A (in blu) e questi due legami etere prestano flessibilità alla poliimmide.
Un'altra proprietà interessante delle poliimmidi che li rende eccezionali per essere utilizzati nell'industria dei trasporti e nell'industria edile è la loro capacità di bruciare
Bella domanda, e posso rispondervi. Non è il fatto che bruci che interessa alle industrie ma la sua proprietà di autoestinguenza. Autoesinguenza? Si, quando una poliimmide aromatica prende fuoco, ed è comunque molto difficile che succeda, si sviluppa uno strato superficiale carbonizzato che estingue le fiamme, arrestando un possibile incendio. E' sufficiente pulire questo strato ed è come se non ci fosse mai stato un incendio.Fantastico vero?
Ecco altri polimeri usati come termoindurenti
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