Molte industrie chimiche moderne applicano la chimica verde per salvaguardare l'ambiente mentre producono vari prodotti chimici. Le strategie di chimica verde vengono realizzate principalmente riducendo la produzione di rifiuti, riducendo l'utilizzo di materie prime, riducendo la fonte di energia non rinnovabile, riducendo la domanda complessiva di energia e riducendo rischi, pericoli e costi. L'uso della miscela polimerica e del composito sono due di queste strategie utilizzate nei requisiti "verdi" di molte industrie. Miscele polimeriche e compositi sono estremamente utili a causa dei seguenti motivi.
Le definizioni di miscela polimerica e compositi sono abbastanza contraddittorie anche se vengono spesso utilizzate insieme. Tuttavia, secondo la letteratura disponibile, il la differenza chiave tra la miscela polimerica e il composito è che la miscela polimerica è costituita dalla miscelazione di due o più polimeri per ottenere una fase singola, mentre il composito è costituito dalla combinazione di due o più elementi che danno luogo a un sistema multifase a più fasi, dove ogni elemento riflette le loro identità e proprietà distinte. Ulteriori dettagli su miscele polimeriche e compositi saranno discussi in questo articolo.
Una miscela polimerica è una combinazione di due o più polimeri, che sono fisicamente miscelati per ottenere una singola fase. Ciò significa, piuttosto che ottenere le proprietà di ciascun polimero separatamente, un insieme di proprietà è ottenuto miscelando pochi polimeri. Pertanto, ciascun polimero potrebbe non mostrare la sua proprietà desiderata. Le miscele si ottengono solitamente allo stato fuso o si dissolvono in solventi. Le miscele polimeriche possono essere in varie forme, quali miscibile monofase, fase separata miscibile, leghe, rete polimerica compatibile, incompatibile, compenetrata e semi-interpenetrazione. Le miscele polimeriche sono principalmente classificate come miscele polimeriche compatibili e incompatibili. Miscele polimeriche compatibili sono miscibili miscibili, dove non ci sono fasi separate, ma una singola fase. Questo tipo di miscele offre proprietà meccaniche superiori. Miscele polimeriche incompatibili sono le miscele che formano due fasi separate ben definite dopo la miscelazione. Questi tipi di miscele hanno generalmente proprietà meccaniche scadenti. Tuttavia, le miscele incompatibili sono più comuni delle miscele compatibili.
Il polistirene è un omopolimero che è una miscela polimerica miscibile
I composti polimerici sono composti composti da due o più elementi, che alla fine formano un sistema multifase a più fasi. Ogni elemento ha una propria identità e mantiene le sue proprietà fisiche e chimiche anche dopo essere stato integrato in un composito. In generale, il composito contiene due componenti; polimero e non polimero. Il componente polimerico di solito agisce come matrice mentre il componente non polimerico funge da riempitivo (es: fibra, scaglie, metallo, ceramica, ecc.). Tuttavia, in alcuni casi, i polimeri vengono anche utilizzati come riempitivi. Pertanto, i polimeri possono svolgere il ruolo di filler o matrice nei materiali compositi. Entrambi i polimeri sintetici e naturali possono essere utilizzati per realizzare materiali compositi. Materiali con proprietà superiori per applicazioni più ampie possono essere preparati miscelando polimeri naturali e sintetici. Ancora oggi molti materiali compositi sono stati sviluppati con l'aiuto di polimeri naturali in quanto offrono molti vantaggi come la biodegradabilità, meno tossicità e disponibilità. Il legno e le ossa sono due buoni esempi di compositi naturali. L'emicellulosa e la lignina agiscono come matrice polimerica in legno, mentre le fibre cellulosiche fungono da riempitivo. La vetroresina è un eccellente esempio di composito artificiale.
Vetro con un polimero
Miscela polimerica: La miscela polimerica è una combinazione di due o più polimeri, che sono fisicamente miscelati per ottenere una singola fase.
Polimero composito: Il polimero composito è un composto costituito da due o più elementi che danno luogo a un sistema multifase a più fasi
Miscela polimerica: Le miscele polimeriche sono composte da due o più polimeri
Polimero composito: I compositi polimerici sono costituiti da componenti polimerici e componenti non polimerici
Miscela polimerica: Le miscele polimeriche di solito non creano forti legami chimici tra i polimeri.
Polimero composito: I compositi polimerici hanno legami chimici e fisici tra polimero e non-polimero.
Riferimenti:
Kulshreshtha, A. K. (2002). Manuale di miscele polimeriche e compositi(Vol. 1). iSmithers Rapra Publishing.
Olatunji, O. (2016). Polimeri naturali. Springer International Publishing: Imprint: Springer,.
Sperling, L. H. (2005). Introduzione alla scienza dei polimeri fisici. John Wiley & Sons.
Cortesia dell'immagine:
"Vetro con un polimero" di Cjp24 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia
"Pagliolo espanso in polistirolo espanso" Per utente: Acdx - Opera propria, (CC-BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia