Ce este
Este un polimer sintetic obținut prin reacții chimice de policondensare și polimerizare.
Aparține grupei poliuretanilor segmentați – fibre formate din alternanța de segmente dure și segmente moi, care îi dau elasticitatea.
A fost inventat în 1958 de compania DuPont.
Compoziția chimică
Bază: lanțuri polimerice de poliuretan.
Structură:
Segmente moi (elastice): provenite din poliesteri sau polieteri cu lanț lung. Acestea oferă flexibilitate și elasticitate.
Segmente dure (rigide): provenite din diizocianați aromatici sau alifatici, care conferă rezistență mecanică și stabilitate.
Formula variază în funcție de tipul de elastan, dar nucleul structural este [-OCNH–R–NHCOO–R'–O-]n, unde R și R' sunt radicali organici proveniți din diizocianați și polioli.
Proprietăți
Se poate întinde până la 5–7 ori lungimea sa inițială fără să se rupă.
Revine rapid la forma inițială.
Rezistent la transpirație, uleiuri și detergenți.
Este de obicei amestecat cu alte fibre (bumbac, poliester, lână) pentru a da elasticitate țesăturilor.
👉 Practic, elastanul este un poliuretan elastic, iar "secretul" stă în alternanța chimică între segmente dure și segmente flexibile.
Vrei să îți scriu și schema reacției chimice de sinteză a elastanului (cum se obține din diizocianați și polioli)?
Perfect 👍
Hai să vedem, pas cu pas, cum se obține elastanul (spandexul), adică un poliuretan segmentat.
---
1. Materii prime
Diizocianați → compuși cu grupări –N=C=O (ex. toluen-diizocianat – TDI sau 4,4′-difenilmetan-diizocianat – MDI).
Polioli → polieteri sau poliesteri cu lanț lung, cu grupări terminale –OH.
Eventual extensori de lanț (dioli cu lanț scurt, de ex. etilenglicol) pentru a regla duritatea segmentelor.
---
2. Reacția principală
Gruparea izocianat (–NCO) reacționează cu gruparea hidroxil (–OH) formând o legătură uretan (–NH–CO–O–).
R–N=C=O + R′–OH → R–NH–CO–O–R′
Aceasta este reacția de bază care creează legătura poliuretanică.
---
3. Structura rezultată
Segmente moi (flexibile): provin din polioli cu lanț lung → dau elasticitatea.
Segmente dure (rigide): provin din diizocianați și extensori de lanț → dau rezistența mecanică.
Lanțul polimeric rezultat arată schematic așa:
[-O–R_{flex}–O–CO–NH–R_{dureză}–NH–CO-]_{n}
unde:
= lanț flexibil (poliester/polieter)
= grup aromatic/alifatic rigid (din diizocianați)
---
4. Sinteza industrială
Există două procese principale:
1. Polimerizare în soluție – reactanții se dizolvă într-un solvent și se obține o masă polimerică vâscoasă → apoi fibrele se extrudă.
2. Polimerizare prin topire – reactanții se încălzesc și se polimerizează direct, fără solvent.
După sinteză, soluția polimerică este extrudată prin duze fine și fibrele sunt coagulate, spălate și uscate → rezultă filamentele de elastan.
---
👉 Dacă vrei, îți pot face o schemă vizuală simplificată (tip desen chimic) care să arate clar reacția diizocianat + poliol → poliuretan segmentat (elastan). Vrei să ți-o pregătesc grafic?
Iată schema simplificată a sintezei elastanului: diizocianatul reacționează cu poliolii și formează lanțul de poliuretan segmentat, baza fibrei elastan.
Vrei să îți fac și o variantă mai detaliată, cu structurile chimice desenate (–NCO + –OH → –NH–CO–O–)?
un diizocianat (cu grupările –NCO),
un poliol (cu grupările –OH),
iar prin reacție se formează unitatea uretanică (–NH–CO–O–), care se repetă și formează lanțul de elastan.
Vrei să îți fac și un lanț polimeric schematic (mai lung, cu alternanța segmentelor dure și flexibile)?
segment flexibil (–O–Rflex–O–), provenit din polioli → dă elasticitatea,
segment dur (–NH–CO–Ar–CO–NH–), provenit din diizocianați → dă rezistență,
împreună formează unitatea repetitivă de elastan.
Vrei să-ți fac și o diagramă vizuală generală (tip desen schematic cu săgeți și blocuri colorate) ca să vezi clar alternanța segmentelor dure și flexibile?
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu