Descrizione:
La grafting functionalization è una tecnica per l’ingegnerizzazione delle superfici che prevede due stadi: nel primo stadio un determinato substrato viene attivato superficialmente mediante trattamento (con plasma atmosferico, plasma in vuoto, esposizione agli UV, ecc) e nel secondo la superficie così attivata viene funzionalizzata con opportune molecole o macromolecole capaci di conferire proprietà diverse da quelle del substrato di partenza.
Tale tecnica può essere efficacemente impiegata per esempio per superare il problema della idrofilicità dei polimeri a matrice biodegradabile, che costituisce una delle barriere più importanti alla loro diffusione. E’ per esempio il caso del poli(acido lattico), che è il polimero biocompatibile e biodegradabile più diffuso e commercialmente disponibile. A temperatura ambiente ha caratteristiche meccaniche confrontabili con i tradizionali poliesteri derivanti dal petrolio e non biodegradabili come il PET ma è estremamente sensibile all’umidità e questo ne limita fortemente l’uso per applicazioni in settori quali il beverage packaging, il food packaging, la pacciamatura, ecc.
L’idrofilicità può essere conferita mediante grafting functionalization di opportune molecole contenenti gruppi alchilici o florurati o derivati alcossisilani.
La grafting functionalization può inoltre essere utilizzata per il conferimento di idrofilicità a substrati polimeri tipicamente idrofobici, come le poliolefine. Il conferimento di idrofilicità può essere sfruttato in molti settori; per il settore del packaging per esempio può essere sfruttato per aumentare l’adesione tra film polimerici diversi o per immobilizzare monomeri e polimeri funzionali come l’acido acrilico, il chitosano e la glucosio ossidasi (antibatterici naturali), ecc.
In questa tesi si propone di valutare la grafting functionalization su substrati polimerici attivati mediante tecnica di plasma atmosferico, che è una tecnica già efficacemente impiegata a livello industriale per l’attivazione superficiale di substrati polimerici. Tale tematica di ricerca ha forte connotazione industriale in quanto il conferimento di proprietà particolari a determinati substrati polimerici è un tema di interesse da parte di alcuni distretti produttivi della regione Veneto come il Distretto del Packaging e quello della Gomma e delle Materie Plastiche e di numerose imprese, anche locali, che operano in settori quali packaging, ingegneria civile, trasporti, ecc.
Lo svolgimento della tesi prevede l’impiego di apparati di plasma atmosferico per l’attivazione dei substrati polimerici e la valutazione dell’effetto di diverse molecole funzionalizzanti sulle proprietà finali dei materiali.
La caratterizzazione dei materiali avverrà mediante utilizzo di microscopio a scansione elettronica, microscopio a forza atomica, spettrofotometria IR e micro-Raman, ecc. Verranno inoltre valutate la permeabilità ai gas e le caratteristiche meccaniche dei materiali ottenuti.