Gradirei sapere cos’è il goretex dal punto di vista chimico: è un polimero? come si sintetizza?

Il goretex è una membrana che viene
introdotta in tessuti, preparata per la prima volta da W.L.Gore, da cui
prende il nome, costituita principalmente da una forma particolarmente
porosa di PTFE (politetrafluoroetilene).

Il PTFE è il più noto tra i
polimeri fluorurati e viene comunemente indicato con le denominazioni
commerciali più conosciute quali: Teflon, Fluon, Algoflon, Hostaflon.
Fu scoperto casualmente da J.Plunkett nel 1938 nei laboratori Dupont di
Jackson (USA). È un polimero lineare, di formula –[CF2-CF2]n?
, in cui ogni atomo di carbonio è legato a due atomi di fluoro
e ad altri due atomi di carbonio. Il monomero da cui viene preparato,
il tetrafluoroetilene, un gas (p.e. –76.6° C) con molecola planare
di formula CF2=CF2 , è prodotto con diversi
metodi fra i quali il più comune è la scissione termica
del monoclorodiflourometano:

2CHClF2 -> CF2=CF2
+ 2HCl T = 500 ÷ 1000° C

La polimerizzazione del tetrafluoroetilene
viene condotta a temperature variabili tra i 20 e i 200° C, in un
ampio intervallo di pressione (10 ÷ 200 atm) in presenza di un
iniziatore radicalico quale per esempio un perossido organico, in cui
è presente un legame RO?OR particolarmente suscettibile alla rottura
omolitica:

RO?OR -> 2RO•

(il punto, •, simboleggia un elettrone
spaiato)

Questa reazione può essere indotta
scaldando o da una radiazione di opportuna frequenza (UV-vis).

I radicali RO• sono poi in grado di attaccare
le molecole di CF2=CF2 :

RO• + CF2=CF2
-> RO–CF2–CF2

Il nuovo radicale attacca una nuova molecola
di tetrafluoroetilene, formando un nuovo intermedio radicalico:

RO–CF2–CF2
+ CF2=CF2 -> RO–CF2–CF2
CF2–CF2

Ogni nuovo radicale continua a reagire con
una molecola di monomero, alimentando i passaggi di propagazione della
catena. La reazione continua finché l’intermedio radicalico
viene eliminato mediante una delle reazioni di terminazione; per esempio,
la combinazione di due radicali interrompe il processo di polimerizzazione:

–[CF2–CF2]n
CF2–CF2• + –[CF2–CF2]m
CF2–CF2• -> –[CF2–CF2]n
CF2–CF2– CF2–CF2–[CF2–CF2]m

Il PTFE è dotato di numerose caratteristiche
interessanti quali: eccezionale resistenza agli agenti chimici (viene
attaccato solo dai metalli alcalini fusi e dal fluoro ad alta temperatura);
elevato grado di cristallinità; notevole resistenza al calore fino
a 200° C (a temperature comprese tra 500 e 600° C il PTFE depolimerizza);
elevata resistenza all’usura, a causa di un coefficiente di attrito
tra i più bassi in assoluto; idrorepellenza; insolubilità
in qualunque solvente organico; resistenza all’attacco dei microrganismi;
bassa adesione di sostanze estranee.

La notevole stabilità chimica può
essere giustificata considerando l’elevata stabilità del legame
C–F, una stima dell’energia di scissione è 486KJmol-1
(per confronto: E(C–H) = 415KJmol-1 , E(C–Cl) = 332KJmol-1);
le piccole dimensioni e la bassa polarizzabilità dell’atomo
di fluoro sono inoltre responsabili delle particolari caratteristiche
meccaniche.

Queste proprietà permettono applicazioni
tra le più svariate: protezione anticorrosione nella produzione,
stoccaggio e trasporto di prodotti chimici; rivestimento di cavi elettrici;
rivestimento di pentolame (pentole anti-aderenti); etc. L’unica limitazione
all’utilizzo di PTFE è data dall’elevato costo rispetto
a materie plastiche non fluorurate.

Il PTFE destinato alla produzione di Goretex
viene lavorato per estrusione a una velocità particolarmente elevata
e in presenza di idrocarburi aromatici con lo scopo di diminuire la cristallinità
e creando porosità. La natura idrofobica del PTFE comporta che
l’acqua liquida venga respinta dai pori, mentre l’acqua allo
stato di vapore possa passarvi attraverso.

Per informazioni più dettagliate sui
fluoropolimeri segnalo la pagina web

http://www.ovest.it/mpe/documenti/fluoropo.htm