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Un elastomero è un polimero con viscoelasticità (cioè, sia viscosità che elasticità) e con deboli forze intermolecolari, generalmente basso modulo di Young e alta tensione di rottura rispetto ad altri materiali. Il termine, un portmanteau di polimero elastico, è spesso usato in modo intercambiabile con gomma, anche se quest’ultimo è preferito quando ci si riferisce ai vulcanizzati. Ciascuno dei monomeri che si legano per formare il polimero è di solito un composto di diversi elementi tra carbonio, idrogeno, ossigeno e silicio. Gli elastomeri sono polimeri amorfi mantenuti al di sopra della loro temperatura di transizione vetrosa, in modo che sia possibile una notevole riconformazione molecolare, senza rottura dei legami covalenti. A temperatura ambiente, tali gomme sono quindi relativamente cedevoli (E ≈ 3 MPa) e deformabili. I loro usi principali sono per guarnizioni, adesivi e parti flessibili stampate. Le aree di applicazione per i diversi tipi di gomma sono molteplici e coprono segmenti diversi come pneumatici, suole per scarpe, ed elementi smorzanti e isolanti. L’importanza di queste gomme può essere giudicata dal fatto che si prevede che i ricavi globali saliranno a 56 miliardi di dollari nel 2020.
IUPAC definisce il termine “elastomero” come un “polimero che mostra un’elasticità simile alla gomma.”
I solidi simili alla gomma con proprietà elastiche sono chiamati elastomeri. Le catene polimeriche sono tenute insieme in questi materiali da legami intermolecolari relativamente deboli, che permettono ai polimeri di allungarsi in risposta a sollecitazioni macroscopiche.
Gli elastomeri sono solitamente termoindurenti (che richiedono la vulcanizzazione) ma possono anche essere termoplastici (vedi elastomero termoplastico). Le lunghe catene polimeriche si reticolano durante l’indurimento, cioè la vulcanizzazione. La struttura molecolare degli elastomeri può essere immaginata come una struttura a ‘spaghetti e polpette’, con le polpette che indicano i legami incrociati. L’elasticità deriva dalla capacità delle lunghe catene di riconfigurarsi per distribuire uno stress applicato. I legami incrociati covalenti assicurano che l’elastomero ritorni alla sua configurazione originale quando lo stress viene rimosso. Come risultato di questa estrema flessibilità, gli elastomeri possono estendersi reversibilmente dal 5 al 700%, a seconda del materiale specifico. Senza i legami incrociati o con catene corte e non facilmente riconfigurabili, lo stress applicato risulterebbe in una deformazione permanente.
Gli effetti della temperatura sono presenti anche nell’elasticità dimostrata di un polimero. Gli elastomeri che si sono raffreddati ad una fase vetrosa o cristallina avranno meno catene mobili, e di conseguenza meno elasticità, rispetto a quelli manipolati a temperature superiori alla temperatura di transizione vetrosa del polimero.
È anche possibile che un polimero mostri un’elasticità che non è dovuta a legami incrociati covalenti, ma piuttosto a ragioni termodinamiche.