Negli ultimi anni del XIX secolo, gli scienziati iniziarono a pensare di ottenere materiali che potessero sostituire il legno, l’avorio o la madreperla. Utilizzando sostanze macromolecolari naturali, sono stati creati i primi polimeri e plastiche.
La natura stessa ha escogitato un numero non piccolo di composti così rari. Innanzitutto, polimeri proteici, mescola di gomma, polisaccaride e acido nucleico. Dopo alcuni anni, la necessità di utilizzare composti organici scomparve, poiché impararono a sintetizzare le resine fenolo-formaldeide. Sulla base, vengono estratti materiali simili per caratteristiche a legno, metallo e altre leghe durevoli. Solo nei composti ottenuti le proprietà sono migliorate.
Perché sono necessari?
Utilizzando sostanze create artificialmente, viene creato un gran numero di prodotti in plastica. La ragione di ciò era la capacità a livello molecolare di ricostruire e assumere una nuova forma, concepita dal produttore.
L’amianto è richiesto nelle costruzioni. Fabbricazione di ardesia e tutti i tipi di tubi. Nell’industria tessile vengono cucite tute ignifughe.
Il diamante è molto apprezzato nell’industria della gioielleria. La sua durezza ha trovato applicazione nel taglio di vari materiali ad alta resistenza. Si usa con pietra intera o semplice polvere.
Quando senti grafite, la prima cosa che ti viene in mente sono le matite. Ma l’applicazione è ampia: ingegneria meccanica, industria nucleare, ecc. I materiali abrasivi, gli elementi di taglio o le mole sono pochi realizzati con polimero di boro. Iridescenti ai raggi del sole, eleganti stoviglie in cristallo di rocca sono il risultato della sintesi sotto l’influenza di una temperatura molto elevata di quarzo e carbone. Ecco come viene utilizzato il carburo di selenio.
Polimeri: ottenere la plastica
Come base vengono presi materiali con un alto contenuto di polimeri. Sono allo studio le proprietà del fondo esistente, la capacità di modificarne la forma da massa solida a massa liquida o viscosa e viceversa. Sulla base dei dati ottenuti, il materiale di base si riferisce a polimeri termoplastici o termoplastici.
Guarda un video su cosa sono i polimeri.
Per varietà, è possibile aggiungere al processo un riempitivo (può essere solido o gassoso) o un additivo. La loro sintesi con il materiale di base può prolungare notevolmente la vita del prodotto, aggiungere colore e saturazione al suo aspetto. Con l’ausilio di un elemento aggiuntivo opportunamente selezionato, è possibile semplificare la tecnologia di produzione, riducendo il costo del prodotto finito.
I riempitivi solidi hanno una natura diversa, quindi i composti con la loro aggiunta possono essere riconosciuti:
- asboplastica;
- boroplasto;
- grafitoplasto;
- organoplastica;
- polimero metallico;
- plastica al carbonio;
- fibra di vetro.
Esistono anche giunti dispersi-riempiti, dove vengono aggiunte varie particelle, e rinforzati, dove vengono aggiunte fibre di vario genere.
Aree di applicazione sempre più ampie dei polimeri costringono gli scienziati a pensare allo sviluppo di nuove tecnologie per la loro creazione, nonché a inventare nuovi composti inorganici.
Polimeri, inorganici
Se gli atomi di carbonio non partecipano alla struttura di una sostanza, alla sua catena di molecole, allora è inorganica. I polimeri inorganici naturali sono stati a lungo studiati e ampiamente utilizzati. Questi includono: grafite, ceramica, mica, quarzo, diamanti, ecc. I più comuni sintetizzati sono i siliconi.
La catena di questo composto è basata su atomi di silicio e ossigeno. A causa del forte legame tra gli atomi, ma allo stesso tempo flessibile, questi polimeri inorganici acquisiscono le seguenti proprietà fisiche:
Nella vita di tutti i giorni, il silicone può essere trovato non solo con colla, stucchi o elastici, ma è anche usato in cosmetologia.
Il polisilano è un polimero poco studiato, scoperto empiricamente, ma non del tutto compreso. Si basa anch’esso sull’atomo di silicio, ma con l’aggiunta di cloruri e composti fenolici. Un buon conduttore di corrente (sebbene l’elemento naturale – il rame, sia più preferibile). Un’altra caratteristica è la resistenza al calore. I granuli di polisilano possono essere riscaldati a temperature molto elevate. L’unica cosa che può succedere in questo caso è un abrasivo.
Lunghe catene create empiricamente a base di stagno e germanio. L’uso di questi composti non è ancora diffuso, poiché questi composti a base di metallo sono solo oggetto di studio.
È stata sviluppata un’altra catena basata sull’atomo di silicio. Alla base sono stati aggiunti anche un atomo di fosforo e un atomo di azoto. Questa alternanza nella catena ha un’incredibile flessibilità. Pertanto, il polifosfazene risultante viene utilizzato sfruttando la sua capacità di allungarsi a dimensioni incredibili e tornare alla sua forma originale senza deformazioni visibili.
Proprietà caratteristiche
La caratteristica caratterizzante di un composto è influenzata non solo dalla sua composizione chimica. Vengono presi in considerazione il peso molecolare, la polidispersione, il grado di polimerizzazione, la struttura degli atomi che compongono la sua struttura.