II.13.1. Reacția de polimerizare. Mase plastice.

Reacția de polimerizare este procesul chimic prin care mai multe molecule ale unei substanțe nesaturate (numită monomer) se unesc prin adiție repetată, formând un compus macromolecular (numit polimer).

Schematic, procesul de polimerizare se reprezintă:

nA → ─(A)n─
monomer → polimer

Numărul de molecule care formează polimerul se numește grad de polimerizare.

Polimerizarea compușilor nesaturați este o reacție de poliadiție, care are loc cu ruperea legăturii π din fiecare moleculă și formarea de noi legături σ, C-C.

Exemple de reacții de polimerizare:

1. Prin polimerizarea etenei se obține polietena (polietilena)

Polietena (polietilena) este materialul plastic cel mai răspândit, folosit ca:

material de ambalaj (pungi de plastic, saci, folii, sticle, eprubete etc.)

plăci expandate pentru realizarea saltelelor sălilor de sport, în construcții ca izolație termică și fonică și în industria frigorifică

plăci pentru bărci, pereți despărțitori, pupitre comandă, semne publicitare, pereți și uși pentru diferite incinte comerciale și industriale, pereți izolatori fonici, locuri de joacă pentru copii

țevi, fitinguri, furtunuri etc.

2. Polimerizarea propenei:

Polipropena este un material termoplastic, semicristalin precum polietilena, dar este mai rezistent și mai rigid și se topește la temperaturi mai ridicate, chiar dacă are o densitate mai scăzută. Polipropilena are rezistență ridicată la agenți chimici, poate fi sudată și trasă în fire. Este predispusă la atacul agenților oxidanți puternici, precum acidul azotic și halogenii, la temperatura ambientală. Dezavantajul acestui material este o rezistență redusă sub acțiunea razelor UV. Țevile și fitingurile din PPR sunt ușoare și simplu de sudat.

Polipropena este folosită la fabricarea de:

Flacoane pentru diferite produse farmaceutice, de menaj etc.

Cutii pentru ambalaje

Seringi de unică folosință

Scaune și mese

Țevi și fitinguri

3. Polimerizarea clorurii de vinil:

Policlorura de vinil (PVC) este un material plastic cu o rezistență chimică foarte bună (acizi, baze tari, alcool, ulei, petrol), cu proprietăți mecanice bune (duritate, rezistență bună), la aprindere se autostinge, densitate mică, prelucrabilitate bună, foarte bună impermeabilitate.

Policlorura de vinil (PVC) are numeroase aplicații:

Tuburi și țevi izolatoare electrice și termice

În conductele de canalizare

Izolație pentru cabluri electrice

Ramele geamurilor termopane

Obținerea linoleumului

Industria marochinăriei (piele sintetică)

4. Polimerizarea stirenului:

Polistirenul este prelucrabil prin încălzire (termoplastic), are o temperatură de înmuiere de aproximativ 100 °C și redevine la stare solidă prin răcire. Există două tipuri de materiale izolatoare foarte utilizate în construcții: polistirenul extrudat (XPS) și polistirenul expandat (EPS). Izolația cu polistiren este folosită la scară largă, iar cele două tipuri de produse sunt realizate prin procese de fabricare distincte, amandouă având la bază stirenul, micile granule sferice obținute din petrol. Polistirenul expandat se obține prin mărirea volumului granulelor de polistiren (în camere cu vacuum), iar pentru obținerea polistirenului extrudat, micile sfere sunt topite și amestecate cu aditivi.

Polistirenul este utilizat ca:

material termoizolant în construcții

proiecte decorative în amenajarea locuințelor – cornișe, brâuri, arcade, panouri decorative

în industria ambalajelor

în industria auto, în care masele plastice se armează cu fibră de sticlă sau de carbon

5. Polimerizarea tetrafluoroetenei

Politetrafluoroetena (teflonul) este un material dur, flexibil, neinflamabil, cu proprietăți termice mari, rezistență la agenții chimici foarte bună, chiar la temperaturi ridicate și izolator electric.

Politetrafluoroetena (teflonul) se folosește la: