Idrocarburi alifatici

Elastomeri

Il butadiene (Figura 3) è usato per produrre plastica ed elastomeri, un gruppo di sostanze legate alla plastica. Gli elastomeri sono stati inizialmente pensati come sostituti sintetici della gomma naturale. Come è spesso accaduto con i sostituti sintetici, tuttavia, un certo numero di varietà diverse sono state sviluppate; alcune erano effettivamente migliori della gomma naturale in alcuni modi e altre migliori in altri modi, e così è stato presto realizzato che ciò che è stato sviluppato non era tanto una sostituzione quanto un supplemento.

L’interesse per un materiale sintetico che potrebbe essere utilizzato in pneumatici per automobili è iniziato in Germania già durante la prima guerra mondiale, quando le forniture dai paesi tropicali, produttori di gomma sono state tagliate. Fu prodotta una sorta di gomma sintetica che poteva essere usata per i pneumatici, anche se il veicolo doveva essere sollevato quando non era in movimento per evitare lo sviluppo di un punto piatto sui pneumatici. Molte ricerche in Germania e negli Stati Uniti portarono allo sviluppo, poco prima della seconda guerra mondiale, di diversi elastomeri. Il più importante di questi, e di gran lunga il migliore per i pneumatici, era fatto di un copolimero di 75 parti di butadiene e 25 parti di stirene. Questo sintetico era inizialmente conosciuto come GR-S (Government Rubber-Styrene) ma più tardi venne chiamato SBR-gomma stirene-butadiene. Viene prodotta in quantità molto maggiore rispetto a qualsiasi altro sintetico. È migliore della gomma naturale in alcuni aspetti, ma più povera in altri. È spesso usata in miscele con altre gomme.

La figura 3 mostra anche che l’acrilonitrile può essere copolimerizzato con il butadiene (circa un terzo di acrilonitrile, due terzi di butadiene) per formare la gomma nitrile (NBR). Questo sintetico ha proprietà diverse dagli altri sintetici e viene usato per tubi di gomma, rivestimenti di serbatoi, nastri trasportatori, guarnizioni e isolamento dei fili. L’acrilonitrile e lo stirene, insieme al butadiene, formano un terpolimero, chiamato ABS, che è utile per la plastica ad alta resistenza all’impatto.

L’acrilonitrile contiene azoto, e quindi è decisamente diverso nella costituzione chimica dalla gomma naturale, che contiene solo carbonio e idrogeno. La gomma naturale ha un’unità ripetitiva di cinque atomi di carbonio. Partendo dall’idrocarburo insaturo isoprene (C5H8), si può fare un polimero con la disposizione spaziale degli atomi uguale a quella della gomma naturale e con proprietà molto simili. Questo polimero è a volte indicato come gomma naturale sintetica. Un altro elastomero idrocarburico inizia con l’isobutilene (C4H8) e dà il butile, una gomma caratterizzata da resistenza all’ossigeno e impermeabilità ai gas, che è ampiamente utilizzata nell’isolamento dei cavi e come rivestimento per i tessuti.

La figura 3 mostra che l’acetilene è la materia prima per il cloroprene (C4H5Cl), che si trasforma in neoprene, un altro elastomero versatile dalle proprietà eccezionali. Ci sono anche prodotti simili alla gomma che contengono zolfo, conosciuti negli Stati Uniti come i tiokoli. Un gruppo correlato, contenente carbonio, zolfo e ossigeno, i solfoni, sono materiali plastici resistenti. I materiali elastomerici sono trattati in modo più completo nell’articolo elastomero (gomma naturale e sintetica).