Neoprene

Il neoprene noto anche come policloroprene, è uno dei primi prodotti in gomma sintetica realizzati. Il chimico statunitense Wallace Carothers dell’Harvard University, inventò il neoprene nel 1931 e lavorò con la DuPont Company con l’obiettivo di trovare una soluzione alla carenza di gomma che si verificò dopo la prima guerra mondiale. Il  neoprene è generalmente più forte e più duro della gomma naturale e più resistente all’acqua, agli oli e ai solventi.

Fu prodotto in risposta alla crescente domanda di gomma naturale ed è ampiamente utilizzato dal settore dell’abbigliamento a quello medico, da quello marittimo a quello automobilistico. Il neoprene è disponibile in diverse forme, a seconda dello scopo per cui è usato: i fogli sono utili per la produzione di indumenti di sicurezza, come mute e guanti, ma possono anche essere utilizzati come rivestimenti per discariche o coperture per dispositivi di protezione.

Le estrusioni di neoprene possono essere utilizzate come tubi o guarnizioni per finestre oppure possono essere tagliate per diventare guarnizioni, tenute o rondelle. Il neoprene espanso è spesso e spugnoso, quindi può essere utilizzato per ammortizzare oggetti come attrezzature sportive e si può trovare anche nell’isolamento di macchinari industriali e nella funzione di protezione dagli agenti atmosferici.

Proprietà del neoprene

Il neoprene è molto resistente al calore e, rispetto alla gomma naturale, resiste a temperature fino a 135 °C senza degradarsi fisicamente ed è pertanto adatto all’uso a lungo termine in applicazioni ad alta temperatura. Quando avviene la degradazione termica, non tende a fondere ma mostra un indurimento.

È in grado di resistere anche a basse temperature e a legarsi meccanicamente al cotone e a diversi tipi di metalli o leghe, tra cui acciaio inossidabile, alluminio, ottone e rame. Mostra inerzia chimica nei confronti di solventi, acidi minerali e soluzioni alcaline

Il neoprene è idrorepellente, il neoprene offre un’eccellente protezione contro la corrosione causata dall’umidità, quindi è ideale per applicazioni esterne e inoltre mostra una buona elasticità ed elevata resistenza. In forma solida ha elevata densità pari a 1.23 g/cm³ e, in forma spugnosa è più facile da comprimere rispetto alla forma solida.

Sintesi

Il neoprene è sintetizzato a partire dal monomero 2-cloro-1,3-butadiene noto come cloroprene. Quest’ultimo è ottenuto in un processo a due stadi in cui l’acetilene è fatto reagire in una soluzione contenente cloruro di ammonio NH₄Cl e cloruro di rame (I) Cu₂Cl₂ a 80°C da cui si ottiene il di vinilacetilene.

La reazione è altamente esotermica con una resa di circa il 18%. Nel secondo stadio che avviene a 60°C è aggiunto acido cloridrico con formazione di cloroprene.

La polimerizzazione del cloroprene in policloroprene avviene per secondo una polimerizzazione radicalica in presenza di catalizzatore, agenti emulsionanti, modificatori e agenti protettivi. Il cloroprene viene emulsionato in acqua e successivamente polimerizzato mediante l’azione di iniziatori di radicali liberi e la reazione è avviata con persolfato di potassio.

Per reticolare le singole catene polimeriche si utilizzano ossidi metallici quali, ad esempio, l’ossido di zinco o tiourea. Nella catena polimerica risultante, l’unità ripetitiva del cloroprene può assumere numerose configurazioni, di cui quella trans-policloroprene è la più frequente

Usi

Grazie alla sua flessibilità e alla capacità di mantenere la sua forma nel tempo, il neoprene può essere utilizzato per realizzare imbottiture per tutori ortopedici. Sono inoltre noti gli utilizzi di guanti in neoprene che offrono buona flessibilità, alta densità e resistenza per proteggere le mani dal contatto chimico prolungato e possono aiutare a proteggere le mani di chi li indossa da fluidi idraulici, benzina, alcoli, acidi organici e alcali.

Grazie alle sue proprietà di resistenza all’abrasione, allo strappo, all’olio e agli agenti atmosferici, viene utilizzato per realizzare componenti di automobili, coperture di tubi flessibili, guarnizioni di ammortizzatori e componenti di sistemi di frenatura e sterzo. I tessuti in neoprene sono comunemente usati anche per realizzare coprisedili per auto.

Per le sue proprietà di resistenza al fuoco e all’elettricità statica, il neoprene può essere utilizzato come isolante nei trasformatori di potenza, nelle lampadine e in altre applicazioni elettriche, nelle guarnizioni di elettriche per fornire tenuta impermeabile, resistenza al calore e tenere lontano polvere e contaminanti.

Viene utilizzato per realizzare mute subacquee perché aiuta a fornire isolamento dal freddo e per le sue capacità ammortizzanti è usato nelle custodie per laptop e protezione per altri dispositivi elettronici. Trova utilizzo negli stivali da pesca e nei tappetini per il mouse.