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Caratteristiche

Polypedia > Proprietà dei polimeri > Fisiche

Grado di polimerizzazione

Si intende il numero di unità strutturali concatenate che formano la macromolecola Dato che ogni polimero ha macromolecola di dimensioni diverse, si parla di Grado medio di polimerizzazione. I polimeri che hanno grado di polimerizzazione basso prendono il nome di Oligomeri

Peso Molecolare


Come per il Grado di Polimerizzazione, si parla di un Peso molecolare medio.Non tutte le macromeolecole, durante la polimerizzazione raggiungono la stessa lunghezza. Pertanto dobbiamo definire un peso molecolare medio.A seconda del PM cambiano molte caratteristiche dei polimeri come la temperatura di fusione,la viscosità,e la resistenza chimica,termica,ottica.In pratica , più è lunga la catena maggiore è la reistenza del polimero.La temperatura alla quale il materiale fluidifica (Tfl) aumenta all'aumentare della lunghezza delle catene ,quindi maggior peso molecolare.Il peso molecolare, infatti, influisce sulla possibilità di formazione e sulla stabilità  termica di punti di reticolazione fisica, associati ad “attacchi” tra catene.





Strutture

Una catena polimerica è caratterizatta da:
1. Dalla composizione chimica del monomero
2. Dalla lunghezza della catena
3. Dall’architettura della catena



In base alle configurazione, le macromolecola possono avere 3 tipi di strutture:

  • Lineare Polimeri alta densità

  • Ramificati Polimeri bassa densità

  • Reticolati Polimeri vulcanizzati



Classificazione

Termoplastiche:
Rammollimento senza trasformazioni chimiche, quindi è reversibile.
Termoindurenti:
Rammollimento con trasformazioni chimiche, quindi risulta irreversibile.


Polimero cristallio o amorfo?


Dipende dalla temperatura di transizione vetrosa di un polimero:
se Tg> Temperatura ambiente ,il polimero è  vetroso
Esempio : Il policarbonato(PC) , Il polistirolo (PS),poliammide6 (PA6)
Se la Tg<Temperatura ambiente allora eè elastomerico
Es: Il copolimero butadiene – stirene (SBR) ,EPDM.


Polimeri amorfi comportamento vs temperatura


La disposizione delle catene nello spazio è casuale, priva di un ordine tridimensionale a lungo raggio.Sono caratterizzati da una sola temperatura, denominatadi transizione vetrosaTg.Quando la T < Tg il materiale è detto vetroso ed è caratterizzato da una mobilità  limitata.Quando la T >Tg il materiale è viscoelastico: possibilità di movimenti della catena.Per temperature più elevate (T >> Tg) si a libertà di scorrimento delle catene (stato fluido).La transizione vetrosa non è quindi una transizione termodinamica ma , bensì cinetica, alla quale non corrisponde alcun cambiamento nella disposizione degli atomi o molecole nello spazio.In corrispondenza della transizione vetrosala si ha una maggiore mobilità delle catene che costituiscono, e che conserva il disordine strutturale dello stato amorfo.



Bassa temperatura

- Il materiale è vetroso (solido amorfo rigido)
- Il volume aumenta e diminuisce il modulo di elasticità.
- Si raggiunge la Tg
(Temperatura di transizione vetrosa)**
- Alla Tg il volume aumenta
- Il materiale diventa coriaceo e meno fragile
- Il materiale diventa gommoso
- Il materiale diventa liquido con comportamento viscoso

Alta temperatura


Dove Tg è la transizione vetrosa  (Glass Transition)

**
Se Tg è simile a T° ambiente il polimero è tenace, se è inferiore è viscoelastico (gommoso)


Polimeri cristallini comportamento vs temperatura


Oltre a zone amorfe (disordinate) vizone in cui è presente un ordine nella disposizione catene nello spazio,strutture planari, comunemente chiamate  “lamelle” , le quali sono disposizioni ordinate di cristalli.I segmenti di catena nello spaziosono caratterizzati da una disposizionee costituiscono la fase amorfa.


Bassa temperatura

- Possono cristallizzare parzialmente (quando hanno struttura regolare)
- La cristallizzazione può essere elevata ma mai completa
- Dentro il polimero abbiamo zone ordinate e disordinate
- Tf al di sopra della quale sono liquidi.
- Se viene raffreddato quando è quasi fuso si aumenta la densità (polimero
- Si raggiunge la Tg (Temperatura di transizione vetrosa) diventa fragile.


Alta temperatura

Grado di cristallintà

E’ la percentuale in peso di materiale che si trova allo stato cristallino.La percentuale di cristallinità dipende:

  • Dalla configurazione delle catene

  • Dalla velocità di raffreddamento durante la solidificazione



Temperatura di degradazione


E’ la temperatura alla quale il polimero brucia o carbonizza.

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