Il termine gomma (o elastomero) è comunemente utilizzato per indicare tutti quei polimeri che presentano elasticità, in analogia con il comportamento della gomma naturale vulcanizzata.
Il processo di vulcanizzazione permette di creare vincoli tra le catene polimeriche che ne impediscano lo scorrimento durante una deformazione, al termine della quale la gomma recupera rapidamente la forma e le dimensioni originali.
Dal punto di vista della struttura molecolare gli elastomeri possono appartenere a varie tipologie, quella più diffusa è costituita da polimeri dienici (cis-poliisoprene, cis-polibutadiene, copolimeri stirene-butadiene, copolimeri acrilonitrile-butadiene, policloroprene, ecc.) in quanto sono utilizzati nella produzione dei pneumatici, ma anche alcune poliolefine possono presentare proprietà elastomeriche come per esempio il polisobutilene oppure i copolimeri etilene-propilene e i copolimeri etilene-propilene-diene (EPDM).
Per applicazioni molto specifiche si usano anche elastomeri siliconici (tipicamente polidimetilsilossano), poliuretanici e fluorurati. In ogni caso, affinché il polimero si comporti da gomma deve essere sottoposto a un opportuno processo di vulcanizzazione, che nel caso dei dieni si ottiene addizionando al polimero dello zolfo mentre nei sistemi poliolefinici si utilizzano essenzialmente dei perossidi.
Gli elastomeri, perciò, possono essere molto diversi l'uno dall'altro, così pure le loro applicazioni spaziano dai pneumatici alle guarnizioni dalle guaine dei fili elettrici alle palline da tennis.
Ogni applicazione richiede delle proprietà specifiche che necessitano di tecniche opportune per la loro determinazione. Un buon polimero per la produzione di camere d'aria per ruote di bicicletta deve avere una bassa permeabilità ai gas, invece una guaina per applicazioni elettriche deve avere proprietà di resistenza alla fiamma e di autoestinguenza.
Per una completa padronanza del materiale bisogna inoltre sapere correlare queste proprietà d'uso alle caratteristiche microscopiche del polimero.
Diventa quindi fondamentale conoscere la concatenazione delle unità monomeriche, la stereochimica di eventuali doppi legami o centri stereogenici presenti, il peso molecolare, la distribuzione dei punti di reticolazione.
Alla domanda posta, posso perciò rispondere che in primo luogo è opportuno consultare un buon testo di scienza e tecnologia dei polimeri, dove si potranno trovare gli strumenti culturali necessari per un successivo approfondimento degli aspetti relativi alla specifica tipologia di gomma che interessa.
Come testi di base suggerisco:
- Scienza e tecnologia dei materiali polimerici di Sergio Brukner, Giuseppe Allegra, Mario Pegoraro e Francesco Paolo La Mantia, EdiSES, Napoli 2002.
- Fondamenti di Scienza dei Polimeri a cura dell'Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole (AIM), Pacini Editore, Pisa 1998.
Il testo dell'AIM è sicuramente più completo anche se forse ha un taglio maggiormente chimico.
L'AIM organizza annualmente un convegno-scuola dedicato all'argomento specifico della scienza delle macromolecole, gli atti delle varie scuole possono essere ordinati direttamente all'AIM (
http://www.aim.it/).