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402 | Pubblicato da VMT il 18 nov 2025 | Tempo di lettura: circa 2 minuti
I materiali plastici sono ampiamente utilizzati nella produzione di componenti in plastica in ambito ingegneristico. La scelta dei materiali plastici dipende dalle proprietà richieste, ovvero dalle proprietà della plastica stessa. Quindi, quando selezionate i materiali plastici per i vostri progetti, vi siete mai chiesti quali siano le cause delle proprietà chimiche della plastica?
Questo articolo vi spiegherà i concetti di copolimeri e omopolimeri. Con esempi di quattro comuni materiali plastici, capirete quali proprietà hanno le plastiche quando sono copolimeri o omopolimeri.
Come definiamo i copolimeri e gli omopolimeri?
Come mostra il diagramma, copolimeri sono combinazioni di diversi tipi di monomeri legati. Omopolimeri sono combinazioni di un tipo di monomeri.
Differenza tra copolimeri e omopolimeri
Per i copolimeri
L'equilibrio delle proprietà della plastica è raggiunto grazie a più tipi di monomeri legati nei copolimeri che li compongono. Diversi tipi di monomeri legati alterano le proprietà della plastica.
Per gli omopolimeri
Gli omopolimeri presentano proprietà influenzate in modo più limitato da quel tipo di monomeri, ovvero dalla catena principale della struttura.
Tabella 1: Confronto tra copolimeri e omopolimeri
| Proprietà/Tipo |
Copolimeri |
Omopolimeri |
| Additivi per polimerizzazione |
polimerizzazione a condensazione | Polimerizzazione per addizione |
| Struttura cristallina |
Meno stabile | Stabile |
| reattività |
Equilibrio | Appoggiato alla catena principale |
| Resistenza alla trazione (generica) |
60 MPa | 69 MPa (migliore) |
| Rigidità |
/ | / |
| Forza d'impatto |
/ | / |
| Resistenza iniziale allo scorrimento |
/ | Meglio |
| espansività termica |
Di solito più alto | / |
| Stabilità dimensionale |
A lungo termine | Breve termine |
| Energia superficiale |
Di solito è meglio (se ci sono gruppi polari) | / |
| Stabilità chimica |
/ | / |
Per approfondire ulteriormente le proprietà specifiche delle materie plastiche quando sono copolimeri o omopolimeri, di seguito farò degli esempi di ABS, POM, PEEK e PTFE.
ABS sta per Acrilonitrile-butadiene-stireneÈ un copolimero di tre monomeri: acrilonitrile (A), butadiene (B) e stirene (S), polimerizzati utilizzando un emulsionatore come mezzo.
Impatto della polimerizzazione sull'ABS
Le interazioni tra acrilonitrile (A), butadiene (B) e stirene (S), così come i loro rapporti relativi, influenzano le proprietà dell'ABS. (I rapporti sono variabili).
Tabella 2: Impatto della polimerizzazione sull'ABS
| Aspetto |
Formula chimica |
Impatto positivo |
Impatto negativo |
| Acrilonitrile (A) |
C₃H₃N |
|
- |
| Butadiene (B) |
C₄H₆ |
|
|
| Stirene (S) |
C₈H₈ |
|
- |
| Effetti del copolimero (ABS in generale) |
- |
|
|
Applicazioni tipiche dell'ABS copolimero
La combinazione di tre tipi di monomeri nell'ABS consente di ottenere un equilibrio tra resistenza, tenacità e lavorabilità, rendendolo adatto per:
Poliossimetilene (POM) esiste sia in forma di copolimero che di omopolimero. Il POM-C è un copolimero, mentre il POM-H è un omopolimero.
Impatto della polimerizzazione su POM-C e POM-H
Tabella 3: Impatto della polimerizzazione su POM-C e POM-H
| Aspetto |
Copolimero POM-C |
POM-H omopolimero |
| Formula chimica |
Copolimero di formaldeide (CH₂O) e una piccola quantità di ossido di etilene (C₂H₄O) | Prodotto da formaldeide (CH₂O) ortriossimetilene (C₃H₆O₃); unità ripetitiva–CH₂–O– |
| Caratteristica della struttura |
Leggermente meno cristallino a causa dell'incorporazione casuale di ossido di etilene | La catena principale è più regolare e altamente cristallina |
| Impatto positivo |
|
|
| Impatto negativo |
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|
Il copolimero POM-C presenta una piccola quantità di ossido di etilene che partecipa alla reazione, compensando la scarsa stabilità termica dell'omopolimero POM-H. Ciò conferisce al copolimero POM-C una migliore resistenza all'invecchiamento termico e agli agenti chimici. Tuttavia, questo compromesso comporta una leggera diminuzione della cristallinità e un lieve calo della resistenza meccanica.
L'omopolimero POM-H ha una catena principale più regolare, che si traduce in una maggiore cristallinità, maggiore resistenza e migliore resistenza all'usura.
Applicazioni tipiche di POM-C e POM-H
POM-C
POM-H
PEEK è l'acronimo di Polyether ether ketone, formato dalla polimerizzazione di una specifica sequenza di monomeri (p-idrossiacetofenone), ed è un omopolimero lineare altamente ordinato.
Impatto della polimerizzazione sul PEEK
Le proprietà del PEEK sono dovute alla sua catena principale lineare (–O–Ph–O–Ph–CO–Ph–).
Tabella 4: Impatto della polimerizzazione sul PEEK
| Aspetto |
PEEK (polietereterchetone) |
| Formula chimica |
Omopolimero sintetizzato per policondensazione del p-idrossiacetofenone; unità ripetitiva –O–Ph–O–Ph–CO–Ph– |
| Caratteristica della struttura |
|
| Impatto positivo |
|
| Impatto negativo |
|
I gruppi idrossilici e carbonilici del p-idrossiacetofenone sono altamente reattivi, consentendogli di partecipare alle reazioni di policondensazione come monomero per produrre PEEK. Pertanto, la struttura principale del PEEK presenta una struttura altamente aromatica: –O–Ph–O–Ph–CO–Ph–.
La struttura del PEEK presenta anelli aromatici rigidi alternati a legami eterei flessibili. Gli anelli aromatici rigidi contribuiscono all'elevata rigidità, all'elevata resistenza allo scorrimento viscoso iniziale, all'elevata stabilità all'ossidazione termica, alla resistenza al calore e alla corrosione chimica.
La struttura rigida del PEEK omopolimero lo rende generalmente fragile, con scarsa resistenza agli urti, con conseguente scarsa lavorabilità. Sebbene i legami eterei flessibili possano conferire una certa flessibilità e lavorabilità al PEEK, questa flessibilità e lavorabilità sono in realtà limitate.
Applicazioni tipiche del PEEK omopolimero
Il PTFE (politetrafluoroetilene) si forma mediante la polimerizzazione di un tipo di monomero (tetrafluoroetilene).
Impatto della polimerizzazione su PTFE
La formula chimica per tetrafluoroetilene è CF₂=CF₂ e la catena principale del PTFE, che viene polimerizzata da esso, è –CF₂–CF₂–. I forti legami C–F derivanti dalla polimerizzazione, insieme alle catene molecolari lisce e alla natura non polare, influenzano le proprietà del PTFE.
Tabella 5: Impatto della polimerizzazione sul PTFE
| Aspetto |
Descrizione |
| Formula chimica |
Monomero: Tetrafluoroetilene (CF₂=CF₂) Struttura polimerica principale: –CF₂–CF₂– |
| Caratteristica della struttura |
Forti legami covalenti C–F nella catena polimerica, catene molecolari lisce |
| Impatto positivo |
Ottimo inerzia chimica e resistenza al calore grazie ai forti legami C–F Eccezionale isolamento elettrico grazie agli elettroni strettamente legati Coefficiente di attrito molto basso ("autolubrificante") Energia superficiale estremamente bassa, che conferisce proprietà antiaderenti |
| Impatto negativo |
Scarsa lavorabilità: non può essere lavorato a fusione, deve essere sinterizzato ad alte temperature (>327 °C) Bassa flessibilità e incapacità di recupero dopo la deformazione Elevata dilatazione termica, che porta a scarsa stabilità dimensionale Tendente a deformazione permanente sotto stress a causa della struttura non polare |
Applicazioni tipiche del PTFE omopolimero
Il PTFE omopolimero possiede un'eccellente resistenza chimica, resistenza alle alte temperature, basso coefficiente di attrito e straordinarie proprietà isolanti, che lo rendono ideale per applicazioni di tenuta, isolamento e resistenza alla corrosione.
Le applicazioni tipiche includono:
Una conoscenza più approfondita delle materie plastiche può aiutarti a scegliere i materiali plastici più adatti al tuo progetto. Se hai domande su determinati materiali plastici, VMT è qui per aiutarti.
VMT è un'azienda specializzata nella prototipazione di materie plastiche e nella lavorazione CNC , dedicata alla fornitura di componenti in plastica personalizzati di alta precisione per diversi settori. Grazie ad attrezzature CNC all'avanguardia, rigorosi sistemi di controllo qualità e finiture superficiali eseguite da esperti , VMT garantisce che ogni componente in plastica soddisfi le specifiche dimensionali e di finitura superficiale esatte. Se avete bisogno di una consulenza professionale sulla scelta dei materiali per componenti in plastica personalizzati, non esitate a contattarci. Siamo disponibili 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
Quali sono altri esempi di copolimeri?
Altri copolimeri comuni includono gomma stirene-butadiene (SBR), polistirene ad alto impatto (HIPS), Nylon 6/6.
Quali sono altri esempi di omopolimeri?
Altri omopolimeri comuni includono polietilene (PE)e cloruro di polivinile (PVC).
Il polipropilene (PP) è un copolimero o un omopolimero?
Polipropilene (PP) può essere sia un omopolimero che un copolimero. Il polipropilene omopolimero (PPH) è polimerizzato da un singolo monomero di propilene, mentre il polipropilene copolimero (PPC) è copolimerizzato da un monomero di propilene con una piccola quantità di monomero di etilene.
Quale ha una densità maggiore, il copolimero o l'omopolimero?
Sia i copolimeri che gli omopolimeri hanno una densità generica di 0.9 g/cm³, quindi hanno la stessa densità.
Quale ha una resistenza maggiore, il copolimero o l'omopolimero?
In termini di resistenza alla trazione generale, il copolimero ha 60 MPa, mentre l'omopolimero ha 69 MPa. Pertanto, l'omopolimero ha una maggiore resistenza e una maggiore cristallinità.
+86 15099911516
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