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Polisolfone.

Chim. - Polimero termoplastico dotato di buona trasparenza, eccezionale resistenza meccanica a trazione e al creep, ottima resistenza agli agenti chimici inorganici, ottime proprietà elettriche ed eccellente lavorabilità. ║ Composizione: le macromolecole dei p. contengono dei ponti carbonio, dei ponti ossigeno (ponti eterei) e dei ponti solfonici ―SO―. Il p. più comune ha una struttura di questo tipo:

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nella quale l'elemento monomerico fra parentesi si ripete uguale a se stesso per un numero di volte pari a n, grado di polimerizzazione, con n 50 ÷ 80. I p. hanno una struttura composta fondamentalmente da anelli benzenici, collegati fra loro da tre diversi possibili ponti: il legame solfonico, il legame etereo e un ponte carbonio costituito da un residuo isopropilidenico:

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Osserviamo anche che i doppi legami fra carbonio e ossigeno del ponte solfonico sono in posizione coniugata rispetto ai doppi legami degli anelli benzenici che essi uniscono. Questo fatto permette lo stabilirsi di fenomeni di risonanza fra tutti questi legami, irrobustendo notevolmente i legami solfonici stessi e determinando per il polimero finale una maggior resistenza in temperatura, una maggior resistenza meccanica e una elevata stabilità negli ambienti ossidanti. Infatti i legami di questa parte della molecola sono stabilizzati da una forte energia di risonanza, cosa che permette difficilmente la cessione di elettroni a un agente ossidante. Anche il legame etereo e quello isopropilidenico sono stabili in temperatura; inoltre essi impartiscono alla catena una certa flessibilità, che permette poi al polimero di avere una elevata resistenza all'urto. Questi stessi legami abbassano il punto di fusione del polimero, facilitando lo stampaggio. La presenza nella molecola di questi tre tipi diversi di legami fa sì che il polimero finale possegga molte proprietà che negli altri polimeri si possono ottenere solo con l'impiego di diversi stabilizzanti e cariche attive. ║ Proprietà: diverse proprietà dei p. sono decisamente superiori a quelle possedute dalle altre resine termoplastiche, compresi i policarbonati aromatici, i quali hanno una struttura abbastanza simile ai p., se non che non hanno evidentemente legami solfonici mentre posseggono dei legami costituiti dal radicale dell'acido carbonico. a) Meccaniche: i p. hanno un carico di rottura a trazione superiore ai 700 kg/cm2 con allungamenti a rottura dell'ordine del 50 ÷ 100%. La caratteristica della prova a trazione mostra nettamente un limite di snervamento al quale, per i valori di carico sopra detti, corrispondono allungamenti dell'ordine di qualche percento. A 150 °C il carico di snervamento è ancora sui 400 kg/cm2. Ottima è la resistenza al creep, anche a temperature relativamente elevate. La temperatura massima di impiego continuativo si aggira sui 150 ÷ 175 °C; per brevi periodi sono ammesse anche punte superiori di temperatura. A 100 °C sotto un carico di 200 kg/cm2 l'allungamento per creep non supera il 2% dopo 10.000 ore di servizio continuo (pari a più di un anno). I p. sono per questa proprietà sensibilmente migliori anche del policarbonato aromatico, nonché dell'ABS per alta temperatura e dei poliacetali. b) Resistenza chimica: i p. sono perfettamente resistenti ad acidi e basi forti, sia diluiti che concentrati. Fra i solventi resistono bene agli idrocarburi alifatici, agli alcoli e alcuni altri composti; sono invece attaccati dagli idrocarburi clorurati, dai chetoni e, in misura minore, anche dagli idrocarburi aromatici. Resistono invece molto bene a tutti i tipi di oli e grassi, alle sostanze detergenti, all'acqua e tutte le soluzioni acquose. L'assorbimento di acqua è limitato (0,2% circa). Buona è la resistenza agli agenti atmosferici: dopo una esposizione prolungata alla luce solare si nota solo una leggera perdita di resistenza e un leggero ingiallimento (i p. si presentano bianchi, da traslucidi a opachi, con peso specifico 1,24). Per quanto riguarda l'infiammabilità sono classificati autoestinguenti. c) Fabbricazione: i p. sono di solito impiegati per stampaggi a iniezione; in questo caso si opera a temperature di 350 ÷ 400 °C con pressioni dell'ordine di 1.000 ÷ 1.500 atm. È possibile lo stampaggio per compressione a caldo: si lavora allora a 290 ÷ 310 °C con pressioni dell'ordine delle 50 atmosfere. Oltre a ciò, il p. può essere estruso in forme diverse, compresa la forma di film sottile. In tutti i casi la lavorabilità è eccellente; è possibile e facile anche la lavorazione meccanica all'utensile. Lo stampaggio a iniezione permette, come già per il policarbonato, la fabbricazione di parti di notevole precisione, visto anche il limitato ritiro di solidificazione (0,007 mm/mm circa). d) Elettriche: queste resine possiedono buone caratteristiche elettriche e, in particolare, una elevata resistività di volume (5 · 10 ohm/cm circa), una elevata rigidità dielettrica, una elevatissima resistenza all'arco, una costante dielettrica relativamente alta (da 3,10 a 3,15, secondo la frequenza) e un basso fattore di perdita. Si tratta quindi di materiali che hanno tutte le caratteristiche necessarie per la maggior parte delle applicazioni in campo elettrotecnico ed elettronico. ║ Applicazioni: nel campo elettrotecnico ed elettronico si realizzano coi p. diversi manufatti quali connettori, nuclei di bobine, zoccoli per lampade, contenitori per circuiti integrati, corpi di strumenti, interruttori, relè, ecc. L'industria automobilistica li impiega per fabbricare coperchi di lampade interne all'abitacolo e al cofano, e altre parti aventi anche funzioni strutturali. Nell'industria areonautica i p. sono usati soprattutto per ragioni di sicurezza, in alternativa ai policarbonati aromatici, rispetto ai quali permettono una più elevata temperatura di impiego. Si impiegano soprattutto per parti interne, con funzioni anche strutturali. Un'altra applicazione anche se quantitativamente non significativa è la fabbricazione di schermi per visori di tute astronautiche: i p. sono in questo caso scelti per la loro resistenza alla radiazione solare. Per la loro resistenza alle alte temperature queste resine sono poi impiegate per la fabbricazione di oggetti domestici (bicchieri, piatti, ecc.) per parti di elettrodomestici (lavastoviglie, umidificatori, condizionatori d'aria, ecc.) come pure per attrezzature nelle quali si richiede una certa trasparenza unita a una elevata resistenza al calore anche continuo (portalampade e lampadari, parti di apparecchi televisivi, parti di distributori automatici di bevande calde, diffusori per docce, ecc.). Una delle possibili applicazioni dei p., oltre alle numerose già presenti nell'industria chimica, è la fabbricazione di rivestimenti per pile Leclanché (il cui elettrolita è fortemente alcalino) e di corpi per celle a combustibile.