Poliaddizione e policondensazione a confronto

I polimeri sono macromolecole con alto peso molecolare costituite da unità ripetitive chiamate monomeri; il numero di unità monomeriche contenute in un polimero è detto grado di polimerizzazione. Nel 1929 Carothers distinse i polimeri in polimeri di addizione  e di condensazione e a seconda che la reazione di polimerizzazione produca rispettivamente solo il polimero o anche una specie a basso peso molecolare.

Le reazioni di polimerizzazione per condensazione richiedono monomeri di partenza aventi requisiti particolari: è necessario che tali monomeri presentino determinati gruppi funzionali quali il gruppo alcolico , il gruppo amminico e il gruppo carbossilico. In tali polimerizzazioni un monomero bifunzionale reagisce chimicamente con un altro altrettanto funzionalizzato rendendo possibile generare una serie infinita di reazioni elementari che danno luogo ad oligomeri con massa molecolare crescente, contenenti ancora le funzionalità necessarie per il proseguimento della reazione, purché venga rispettato il rapporto stechiometrico tra i funzionali dei due reagenti.. Nelle reazioni di condensazione, infatti, due molecole si uniscono tra loro attraverso l’eliminazione di una molecola di piccole dimensioni. Alcuni monomeri hanno più di due siti reattivi che determinano, nel polimero risultante, ramificazione tra le catene e aumento del peso molecolare. Se i monomeri di partenza hanno solo due siti attivi i polimeri di condensazione sono di tipo lineare e quasi privi di ramificazioni ed inoltre presentano una maggiore resistenza alla trazione.

 I polimeri di addizione si ottengono quando i monomeri contengono il doppio legame caratteristico degli alcheni. Sono di solito preparati a partire da derivati vinilici o comunque monomeri olefinici cioè  molecole contenenti uno o più insaturazioni. Tali reazioni di polimerizzazione possono realizzarsi con un meccanismo anionico, cationico, radicalico o mediante poliinserzione in un legame organo-metallico covalente.

 La reazione di polimerizzazione avviene ad alta pressione e in presenza di un catalizzatore; si verifica la rottura del legame π che rende i due atomi di carbonio disponibili a formare nuovi legami con conseguente accrescimento della molecola. I polimeri di addizione sono caratterizzati da catene lunghe non polari e sature; tale tipo di struttura fa sì che vi siano forti legami di Van der Waals con conseguenti alti punti di fusione e di ebollizione. Inoltre poiché le catene polimeriche non presentano polarità esse non sono solubili in acqua e scarsamente reattive pertanto non vengono decomposte in processi naturali risultando così non biodegradabili.

Nella tabella vengono riportate alcune differenze tra i due tipi di polimerizzazione:

Polimeri di policondensazione Polimeri di poliaddizione
Il peso molecolare non è un multiplo intero delle unità monomeriche di partenza Il peso molecolare è un numero intero multiplo del monomero di partenza
Generalmente richiede più di una unità monomerica Generalmente richiede una sola unità monomerica
Le unità monomeriche devono avere due gruppi funzionali Le unità monomeriche presentano uno o più siti di insaturazione

Author: Chimicamo

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