IT- Settore Tecnologico- “B. Focaccia” Salerno Piano dell’Offerta Formativa 2011/2012

1. IT- Settore Tecnologico- “B. Focaccia” SalernoPiano dell’Offerta Formativa 2011/2012 “Dai Polimeri di Sintesi alle Plastiche Biodegradabili” Sintesi del Nylon 6-6 Prof.ssa Anna Maria MADAIO

2. Polimeri sintetici I polimeri sintetici sono generalmente macromolecole ad elevato peso molecolare formate per combinazione ripetuta (100-1000 unità) di precursori a basso peso molecolare (monomeri). In genere la reazione di polimerizzazione conduce ad una miscela di specie polimeriche a peso molecolare variabile per cui si definisce il peso molecolare medio Classificazione Composizione chimica: Omopolimeri: singolo tipo di monomero Copolimeri: due o più monomeri Meccanismo di polimerizzazione: Polimeri di addizione: addizione ripetuta delle unità monomeriche Polimeri di condensazione: eliminazione di molecole piccole (es. H2O, alcol)

3. Cos’è il nylon ? Il nylon è una famiglia di polimeri sintetici (poliammidi), il cui capostipite - il nylon 6,6 – fusintetizzato per la prima volta il 28 febbraio 1935 da Wallace Carothers alla DuPont di Wilmington, Delaware (USA). I nylon sono usati soprattutto come fibre tessili e per produrre piccoli manufatti (polimero termoplastico). Il primo prodotto commerciale realizzato in nylon fu uno spazzolino da denti con le setole in nylon, ma il primo vero successo del nylon è legato al suo impiego per farne calze da donna, nel 1940. Durante la Seconda Guerra Mondiale, il nylon venne ampiamente impiegato per realizzare le calotte e le funi dei paracadute.

4. Cos’è il nylon ? Dal punto di vista chimico i nylon sono poliammidi, poiché contengono il caratteristico gruppo ammidico (che congiunge i monomeri da cui vengono sintetizzati), analogo a quello che lega gli amminoacidi nelle proteine.

5. Cos’è il nylon ? Poiché i gruppi ammidici sono molto polari, le poliammidi sono caratterizzate da numerosi legami a idrogeno intra- e inter-molecolari che danno origine ad intense forze di coesione le quali, insieme alla regolarità delle catene, fanno sì che i nylon siano spesso cristallini e formino delle fibre caratterizzate da: • ottima resistenza all'usura; • • elevato recupero elastico; • • facilità di tintura; • • buona solidità al colore; • • facilità di manutenzione. Nonostante ciò va segnalato la sensibilità ai candeggianti e agli acidi minerali e la poca resistenza alle alte temperature (>100°C).

6. Cos’è il nylon? Il Nylon 6,6: (formula bruta C12H22N2O2) è il prodotto della polimerizzazione per condensazione di esametilendiammina e acido adipico; è il nylon per antonomasia ed è il più diffuso. Adipoilcloruro Esametilendiammina Adipoilcloruro Nylon 6-6 I numeri che seguono il nome indicano rispettivamente il numero di atomi di carbonio provenienti rispettivamente dal diacido e dalla diammina. Esistono quindi il nylon 6,7, il nylon 8,10 ecc.

7. Sintesi nylon 6-6 Obiettivi • L’esperienza si propone di illustrare un pratico metodo di preparazione di un polimero sintetico largamente utilizzato nel settore delle plastiche e delle fibre tessili. • Si effettuerà la sintesi del Nylon 6,6 con una tecnica di polimerizzazione interfacciale.  http://www.pslc.ws/italian/nysyn.htm

8. Sintesi nylon 6-6 Reattivi usati : • Adipoil cloruro liquido (esandioil dicloruro) • Esametilendiammina (1,6 diamminoesano)

9. Sintesi nylon 6-6 4

10. Sintesi nylon 6-6 L’esametilendiamina è disciolta in acqua (strato inferiore) e il cloruro di adipoile è disciolto in cicloesano (strato superiore). Il Nylon 6-6 si forma all’interfaccia ed è avvolto su una bacchetta Nylon 6-6 (è usato come fibra tessile per calze, indumenti impermeabili, e nella fabbricazione di ingranaggi meccanici)

11. Sintesi nylon 6-6 Preparazione dei reattivi • Preparare 10 mL di una soluzione acquosa di NaOH al 20% disciogliendo 2.0 g di NaOH in 10 mL di H2O (attenzione: la reazione è esotermica). • Disciogliere in un becker da 100 mL 1.0 g diesametilendiamminain 20 mL di H2O. (soluzione 1). • Disciogliere in un becker da 50 mL 0,5 mL di adipoil cloruro in 10 mL di cicloesano (soluzione 2).

12. Sintesi nylon 6-6 Preparazione del nylon • Aggiungere 10 gocce di una soluzione di NaOH al 20% alla soluzione 1 e poi con cautela versare la soluzione 2lungo le pareti del beker che contiene la soluzione 1, tenendolo leggermente inclinato. • Staccare delicatamente per mezzo di un filo di rame la pellicola di polimero che si forma immediatamente all’interfaccia liquido-liquido • Agganciare la massa al centro e sollevare lentamente il filo operando dal centro ed evitando di toccare le pareti del becker, in modo che il polimero si formi in continuo producendo un filamento che può essere tirato fuori dal becher. Il processo di formazione del polimero cesserà all'esaurimento di uno dei reagenti. le proprietà meccaniche del filo così ottenuto risultano piuttosto scarse, quindi si consiglia di maneggiarlo con delicatezza. • Lavare più volte con acqua distillata il filo che si è formato, se possibile srotolarlo e lasciarlo asciugare su un pezzo di carta assorbente o in stufa a 100° C per una notte.

13. Sintesi nylon 6-6 http://www.youtube.com/watch?v=5k_4hMjYoMs

14. Sintesi nylon 6-6 http://www.youtube.com/watch?v=c7ihpZhCj6k&feature=fvwp&NR=1