Polimerii

Moleculele alchenelor si ale altor substante nesaturate au proprietatea de a se uni intre ele cu ajutorul dublelor legaturi si de a forma polimeri :

n A = An

Numarul de molecule ale monomerului, care se impreuneaza pentru a forma polimerul, se numeste grad de polimerizare(n). Reactia care sta la baza formarii polimerului se numeste polimerizare iar alchena folosita ca materie prima se numeste monomer.

Se disting doua tipuri de reactii de polimerizare. Unele duc la polimeri cu grade de polimerizare mici : dimeri,trimeri tetrameri; în altele iau nastere polimeri inalti sau macromoleculari ( n= câteva sute sau mii).

Alchenele simple,cum sunt etena, CH2=CH2, si propena, CH2=CH – CH3, se transforma in macromolecule numai in conditii speciale. Cel mai usor se polimerizeaza alchenele care au doua grupe alchil la unul din atomii de carbon ai dublei legaturi, ca de exemplu izobutena :

CH3

CH2= C

CH3

Se cunosc monomeri care polimerizeaza usor deoarece contin in molecula o dubla legatura, de care se leaga o alta grupa de atomi, decât grupa alchil (CH3) sau hidrogen. Asemenea monomeri sunt :

C6H5- CH=CH2 ; CH2=CH-Cl ; CH2=CH-C=N

Stirenul clorura de vinil acrilonitril

Polimerizarea consta in unirea “cap la coada” a unui mare numar de alchene, prin desfacerea dublelor legaturi ,sub influenta catalizatorilor, a radicalilor liberi si in conditii de temperatura,rezultând o macromolecula de forma unui fir lung (molecula filiforma).

Alchenele inferioare se polimerizeaza la temperatura camerei (sau la = 0 grd),sub actiunea catalitica a acizilor minerali( ex. Acidul sulfuric). Acizii mai slabi necesita o temperatura mai inalta( cca 200 grd, in cazul acidului fosforic). Catalizatori buni de polimerizare sint si silicatii de aluminiu naturali sau sintetici.

Polimerizarea etenei,cu formare de polietena. Pana in anul 1955, polietena se fabrica in cantitati relativ mici,deoarece polimerizarea se realiza numai la presiuni ridicate,mai mari de 1500 at. Acum procedeul se realizeaza la presiuni joase (1-2 at.) si ritmul de crestere a cantitatii de polietena s-a marit:

nCH2 =CH2 CH2CH2n

Polietena se utilizeaza la fabricarea diferitelor tuburi, la izolarea cablurilor electrice si telefonice,la fabricarea diferitelor obiecte casnice,a foliilor pentru ambalaj etc.

Polimerizarea propenei,cu formare de polipropena. Propena se polimerizeaza in prezenta catalizatorilor de alchil-aluminiu si tetraclorura de titan :

CH3

nCH2 = CHCH3 CH2C n

In comparatie cu polietena,polipropena are unele proprietati mai valoroase. Este cel mai usor material plastic,are proprietati dielectrice bune,este rezistenta la soc,abraziune,la agenti chimici, se descompune numai la temperatura de 300si are o permeabilitate redusa fata de gaze.

Polimerizarea stirenului, cu formare de polistiren. Materiile prime necesare obtinerii acestui material plastic sunt etena si benzenul. Etena reactioneaza cu benzenul, in prezenta unor catalizatori,formând etil-benzenul; acesta dehidrogenat este transformat in stiren, un lichid incolor cu miros placut, care prin simpla incalzire la 100-180,se transforma in polistiren,conform schemei: