Tatticità nei polimeri: Isotattici e Sindiotattici
I polimeri presentano una proprietà chiamata tatticità, che deriva dalla disposizione dei sostituenti legati alla catena polimerica. Questa proprietà indica una configurazione regolare nella disposizione degli aggruppamenti atomici legati allo scheletro di un polimero.
La tatticità è particolarmente rilevante nei polimeri ottenuti da monomeri vinilici del tipo H2C=CHR (come il propene, il vinilcloruro e lo stirene). I monomeri monosostituiti possono polimerizzare in due modi, testa-testa o testa-coda, producendo polimeri con una certa organizzazione o in modo casuale.
Se la catena polimerica è disegnata a zig-zag, ogni gruppo R deve trovarsi sopra o sotto il piano definito dalla catena principale. In base a ciò, è possibile ottenere tre isomeri configurazionali di tale polimero. Quando tutti i gruppi R sono distribuiti in modo casuale, si forma un polimero amorfo, detto atattico, che mostra una struttura irregolare e non cristallina.
Polimeri isotattici
Quando tutti i gruppi R si trovano dallo stesso lato della catena, il polimero è chiamato isotattico. Possiede una struttura regolare che massimizza le forze intermolecolari, conferendo al polimero un’alta resistenza. Per ottenere la configurazione isotattica, vengono usati i catalizzatori Ziegler-Natta, noti per le loro proprietà e il loro meccanismo di azione stereospecifico.
Polimeri sindiotattici
Se i gruppi R si trovano alternati da un lato e dall’altro della catena in modo regolare, si ottiene una configurazione sindiotattica. Le proprietà di un polimero sindiotattico si avvicinano a quelle del polimero isotattico grazie alla struttura regolare che genera forze intermolecolari e cristallinità.
Per determinare la struttura di un polimero e la sua tatticità, è possibile utilizzare l’NMR. Il polimero isotattico e quello sindiotattico mostrano una simmetria e spettri semplici con lievi differenze, mentre il polimero atattico mostra spettri molto complessi.
La configurazione dei polimeri determina la diversità delle proprietà fisiche. Il polimero atattico è morbido, elastico, leggermente appiccicoso e solubile in alcuni solventi, mentre il polimero isotattico è duro, altamente cristallino, con elevate temperature di fusione ed è praticamente insolubile nei solventi organici a temperatura ambiente.
I diversi metodi di polimerizzazione producono polimeri con diversi gradi di tatticità, e la posizione dei gruppi R influisce sulle proprietà del polimero stesso, come il punto di fusione, la solubilità, le proprietà meccaniche e l’ordine cristallino.
