Polimerizzazione per condensazione: monomeri, reazione

La polimerizzazione  per condensazione richiede 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.

Inoltre ciascun monomero deve avere almeno due siti reattivi ovvero due gruppi funzionali.
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.

Monomeri

Esempi di monomeri utilizzati per ottenere la polimerizzazione per condensazione  sono:

1,2 –etandiolo o glicole etilenico HO-CH₂-CH₂-OH che presenta due gruppi funzionali alcolici

Acido 1,6-esandioico o acido adipico HOOC- CH₂-CH₂– CH₂-CH₂-COOH che è un acido bicarbossilico

1,6-diamminoesano o esametilendiammina H₂N- CH₂-CH₂– CH₂-CH₂– CH₂-CH₂-NH₂ che presenta due gruppi funzionali amminici

Acido 1,4-benzendicarbossilico o acido tereftalico HOOC-C₆H₄-COOH che è un acido bicarbossilico

Un esempio di reazione di condensazione è costituito dalla reazione tra un acido carbossilico e un’ammina in cui si forma un’ammide con eliminazione di una molecola di acqua:

un altro esempio di reazione di condensazione è costituito dalla reazione tra un acido carbossilico e un alcol in cui si forma un estere con eliminazione di una molecola di acqua:

Per ottenere un polimero è necessario che i monomeri di partenza contengano due gruppi funzionali in modo da formare un lunga catena polimerica.

Reazioni di polimerizzazione per condensazione

Ad esempio la reazione tra acido adipico e esametilendiammina procede sfruttando i due gruppi funzionali presenti rispettivamente in ogni monomero per dar luogo al polimero:

che, nella fattispecie, è il nylon-6,6 sintetizzato nel 1935 da  Wallace Hume Carothers.

Un altro esempio di polimerizzazione per condensazione è costituito dalla sintesi del polietilentereftalato a partire da acido tereftalico e glicole etilenico:

Durante il processo di polimerizzazione i monomeri tendono a formare inizialmente dimeri e trimeri che sono costituiti da piccole catene che a loro volta reagiscono tra loro o reagiscono con monomeri. Il risultato complessivo, alla fine della reazione, è la formazione di catene molto lunghe. I polimeri ottenuti per condensazione si formano più lentamente dei polimeri di addizione. Essi presentano un peso molecolare inferiore e spesso le reazioni richiedono calore ovvero sono endotermiche.