Poliammide
Caratteristiche e produzione della poliammide
Le poliammidi sono polimeri sintetici, derivanti dalla polimerizzazione per condensazione di composti bifunzionali quali gli amminoacidi e i lattami o di una diammina e un acido bicarbossilico con formazione di legami ammidici -NH-CO-.
Il termine nylon è utilizzato come termine generico per le poliammidi sintetiche. Ogni tipo di nylon è contraddistinto da un numero che rappresenta quanti atomi di carbonio sono contenuti nella catena del monomero.
Nylon 6 è la poliammide che proviene dalla polimerizzazione dell'ε-caprolattame: in questo monomero sono presenti infatti sei atomi di carbonio. La sintesi del nylon 6 dal ε-caprolattame può essere così schematizzata:
Invece, nylon 6,6 e nylon 6,10 sono poliammidi che provengono dalla reazione di polimerizzazione di una diammina a sei atomi di carbonio, l'esametilendiammina, con un acido bicarbossilico rispettivamente a sei e dieci atomi di carbonio, l'acido adipico (o acido esandioico) e l'acido sebacico (o acido decandioico).
Sintesi del nylon 6,6.
Fino a oggi sono note numerose poliammidi sintetiche: le più importanti vengono riportate in tabella con la descrizione delle loro proprietà più significative.
Nylon 3
Monomero di partenza: β-caprolattame
Unità ripetitiva: -[CO-CH2-CH2-NH]n-
Densità: 1,13 g/cm3
Punto di fusione: > 320°C
Nylon 4
Monomero di partenza: γ-caprolattame
Unità ripetitiva: -[CO-CH2-CH2-CH2-NH]n-
Densità: 1,13 g/cm3
Punto di fusione: 260°C
Nylon 6
Monomero di partenza: ε-caprolattame
Unità ripetitiva: -[CO-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH]n-
Densità: 1,12 g/cm3
Punto di fusione: 223°C
Nylon 11
Monomero di partenza: acido 11-amminoundecanoico H2N(CH2)10COOH
Unità ripetitiva: -[CO-(CH2)10-NH]n-
Densità: 1,08 g/cm3
Punto di fusione: 190°C
Nylon 6,6
Monomeri di partenza: esametilendiammina + acido adipico
Unità ripetitiva: -[CO-(CH2)4-CO-NH-(CH2)6-NH]n-
Densità: 1,13 g/cm3
Punto di fusione: 260°C
Nylon 6,10
Monomeri di partenza: esametilendiammina + acido 1,10-decandioico (acido sebacico)
Unità ripetitiva: -[CO-(CH2)8-CO-NH-(CH2)6-NH]n-
Densità: 1,10 g/cm3
Punto di fusione: 195°C
Queste poliammidi sono caratterizzate da cristallinità, struttura lineare delle macromolecole, peso molecolare elevato e possibilità di orientamento mediante stiro a freddo. Tali caratteristiche conferiscono straordinarie proprietà di resistenza alla trazione, all'abrasione e all'urto, unite a una notevole elasticità per le quali trovano impiego sempre crescente come fibre tessili e come materie plastiche.
Tipo di polimerizzazione
La natura del monomero determina il tipo di polimerizzazione. Se si tratta della reazione fra una diammina e un acido bicarbossilico (è il caso del nylon 6,6) o della polimerizzazione di un amminoacido (è il caso del nylon-11) si ha una semplice condensazione provocata dalla eliminazione di una molecola di acqua.
Se il monomero di partenza è un lattame si ha un meccanismo di polimerizzazione che implica l'apertura dell'anello (è il caso del nylon-6). Questa viene indotta dalla presenza di una piccola quantità di acqua e la successiva addizione dell'amminoacido avviene grazie al lattame che aprendosi dà luogo alla formazione del polimero.
Una polimerizzazione di questo tipo assomiglia a una polimerizzazione a catena perché procede mediante addizione del monomero alla molecola che cresce. Differisce però da una tipica reazione a catena nella cinetica chimica, in quanto lo stadio iniziante la catena e i successivi stadi di addizione sono simili dal punto di vista del meccanismo e procedono, con velocità dello stesso ordine di grandezza.
Impieghi delle poliammidi
Le poliammidi, oltre che come fibre e materiale plastico, trovano impiego come adesivi o sigillanti, sia tali e quali, sia in miscela con grassi, cere, resine d'altro tipo, plastificanti, ecc.
Fili di nylon.
Solo in tale modo si consegue buona viscosità, buon ancoraggio immediato, buona spalmabilità sulle superfici da proteggere o da unire.
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