Uno ionomero è un copolimero termoplastico " reticolato ionicamente " . La reticolazione migliora la coesione del polimero e la conduttività elettrica .
In uno ionomero, una piccola proporzione (dall'1 al ~ 10%) di unità ripetute porta gruppi ionici e / o ionizzabili. Il legame ionico tra le catene è formato da cationi a due valori come Zn ++ , Ca ++ e Mg ++ .
Alcune proteinepossono essere classificati sotto ionomeri.
Il primo ionomero, apparso nel 1964 , è commercializzato con il nome Surlyn ( Du Pont ). Questo è un copolimero di etilene con un monomero di vinile ( acido metacrilico ) polare .
Ad esempio, il gruppo ionizzabile situato lungo le catene dopo la copolimerizzazione può essere un carbossile . Dopo il trattamento con un sale di zinco, un gruppo carbossilato di zinco può dare un legame ionico:
~ -COO - (Zn ++ ) - OOC- ~.Sebbene il gruppo carbossilico riduca la cristallinità , i legami ionici aumentano la rigidità . Queste connessioni sono di media energia (10-20 k cal / mol , contro 60-100 kcal / mol per legami covalenti ) e reversibile caldo .
Gli ionomeri sono flessibili, trasparenti e innocui per la salute, mantengono la loro forma a caldo, resistono a forature, abrasioni, urti fino a 100 ° C (utilizzare come involucro per palline da golf ), basi, solventi organici, grassi e oli e agenti atmosferici come poliolefine . Tuttavia, la loro resistenza agli acidi, alcoli, acetone, idrocarburi aromatici e clorurati è bassa.
Sono particolarmente trasformati in fogli per formatura sottovuoto (rapporto di stiro molto elevato, utilizzo come membrana emipermeabile e film barriera per film multistrato ottenuti per coestrusione ).
A seconda del tipo, la densità è compresa tra 0,93 e 0,97, e la temperatura operativa massima tra 70 e 80 ° C . La temperatura di transizione vetrosa Tg di circa 10 ° C . Sono disponibili tipi ritardanti di fiamma ( LOI superiore).
La distribuzione dei siti ionici nella catena polimerica può essere:
La stragrande maggioranza degli ionomeri descritti sono ionomeri statistici.
I metodi per introdurre gruppi ionici negli ionomeri statistici possono essere classificati in base a quando vengono generati siti ionici rispetto alla polimerizzazione :
La scelta del metodo di sintesi può essere basata su quattro parametri:
In generale, gli anionomeri non contengono siti ionici incorporati nella catena polimerica e i cationomeri sono gli unici che possono essere preparati con i tre metodi sintetici.
Le cariche ioniche influenzano la microstruttura e le proprietà dei materiali polimerici. Le proprietà osservate dipendono principalmente dai seguenti parametri:
Tipicamente, le cariche ioniche contribuiscono alla reticolazione fisica del materiale e quindi migliorano le proprietà meccaniche degli ionomeri.
Gli ionomeri vengono utilizzati, tra le altre cose, per produrre adesivi , membrane ed elastomeri termoplastici .