Una delle applicazioni della chimica nel mondo reale più ampiamente riconoscibili è lo sviluppo della plastica. Dai dispositivi medici salvavita ai contenitori tupperware che usi per contenere la casseruola avanzata, la plastica è tutto intorno a te. Un tipo di plastica è particolarmente noto per la sua versatilità e riciclabilità: i polimeri termoplastici.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
I polimeri termoplastici si formano quando le unità ripetute chiamate monomeri si collegano in catene o rami. Poiché si ammorbidiscono quando riscaldati, i polimeri termoplastici sono facili da modellare in una varietà di forme e si prestano anche al riciclaggio. Gli usi comuni dei polimeri termoplastici includono la fabbricazione di tubi, funi, cinghie, isolanti e adesivi.
Che cos'è un polimero?
Un polimero è semplicemente un materiale composto da molte unità ripetute chiamate monomeri che si collegano tra loro in catene o rami. Alcuni polimeri come l'amido, la cellulosa e la gomma si trovano naturalmente mentre altri come il poliestere, il nylon e la plastica sono sintetici.
Cosa rende speciali i polimeri termoplastici?
I monomeri che compongono i polimeri termoplastici si uniscono tramite legami elettrici chiamati forze di van der Waals che attraggono debolmente le molecole neutre l'una con l'altra. Queste unità ripetitive si dispongono in modo tale che le molecole di polimero termoplastico assomiglino a molti fili di perle mescolati insieme.
Poiché i loro legami sono deboli, i polimeri termoplastici si ammorbidiscono facilmente quando riscaldati, consentendo ai produttori di modellarli in un'ampia gamma di forme, quindi di ammorbidirli e modellarli di nuovo. Questa capacità di riutilizzare i polimeri termoplastici a tempo indeterminato significa che sono altamente riciclabili.
Altri vantaggi di questi polimeri includono un'eccellente resistenza e una tendenza a resistere al restringimento. D'altro canto, i polimeri termoplastici presentano alcuni inconvenienti, compresi gli elevati costi di produzione e il fatto che si sciolgono facilmente, il che li rende inappropriati per alcune temperature elevate applicazioni.
Quali sono alcuni polimeri termoplastici comuni?
Esistono in realtà molti tipi di polimeri termoplastici, unici per forma e funzione. I produttori utilizzano spesso polietilene ad alta pressione per incapsulare oggetti rigidi come le apparecchiature elettriche. Il polietilene a bassa pressione è molto elastico e ideale per isolare cavi elettrici. La poliammide è più comunemente associata alla produzione di funi e cinture. Forse il polimero termoplastico più facilmente riconoscibile è il cloruro di polivinile, o PVC, che si modella facilmente in tubi, contenitori e materiali isolanti. Infine, alcuni adesivi sono polimeri termoplastici, tra cui acrilati, cianoacrilati ed epossidici.
Sebbene i polimeri termoplastici siano disponibili in un'ampia gamma di formati e servano a molti scopi unici, le caratteristiche di base di questi materiali rimangono le stesse: elevata versatilità e riciclabilità. Quando si tratta di applicazioni chimiche nel mondo reale, sarebbe difficile trovare un esempio migliore della produzione di materie plastiche, compresi i polimeri termoplastici.