Studio della fotopolimerizzazione di films a base di polialchilenglicoli acrilati

I sistemi polimerici UV reticolabili hanno raggiunto considerevoli applicazioni in differenti settori industriali, quali i rivestimenti, gli inchiostri, gli adesivi, le applicazioni ottiche e odontoiatriche, i circuiti stampati e la microelettronica. La possibilità di aumentare ulteriormente i loro impieghi è legata alla conoscenza più profonda delle relazioni struttura e proprietà per questi prodotti. Gli sforzi di ricerca in questo settore sono orientati soprattutto in due direzioni: • studio del meccanismo della reazione di fotopolimerizzazione (reattività, cinetica della reazione, struttura dei reticoli polimerici) • preparazione di nuove composizioni (oligomeri con nuove funzionalità, nuovi tipi di monomeri e di diluenti reattivi) ed esame delle proprietà dei prodotti ottenuti in relazione alla loro struttura. Relativamente alla seconda linea di ricerca è di grande interesse valutare la possibilità dell’uso, sia come oligomeri reattivi, sia come monomeri, di oligomeri liquidi contenenti catene molecolari flessibili, la cui lunghezza possa essere variata mantenendo costanti la struttura e la funzionalità. Un esempio di tali oligomeri può essere costituito dai polieteri α,ω diacrilati. Nella presente tesi è stato condotto uno studio relativo alla preparazione e all’impiego in reazioni di reticolazione UV, di sistemi a base di polialchilenglicoli α,ω diacrilati, derivanti dal polietilenglicole, dal politetrametilenglicole e dal polipropilenglicole, a vario peso molecolare, allo scopo di valutare le proprietà dei prodotti ottenute al variare del tipo di polietere e del suo peso molecolare. I vantaggi più evidenti nell’impiego delle suddette classi di oligomeri consistono nell’elevata flessibilità di catena, nell’elevata reattività nella reazione di reticolazione, nelle buone caratteristiche di polarità e resistenza all’idrolisi e nella loro miscibilità con resine acriliche diverse. Aumentando il peso molecolare degli oligomeri si osserva una diminuzione della densità dei legami trasversali presenti nel reticolo; tale densità può essere fatta variare in un ampio intervallo, e quindi anche le proprietà dei films ottenuti possono variare anche fortemente. Sebbene alcuni monomeri di queste classi siano ben conosciuti e già impiegati come diluenti reattivi nei sistemi UV reticolabili, l’esame dei dati di letteratura rivela che non è stato condotto uno studio sistematico relativo alla comparazione delle loro proprietà e alla loro variazione in funzione del peso molecolare. Attraverso la selezione del tipo di oligomero e del suo peso molecolare, è possibile variare in un ampio intervallo le caratteristiche di polarità e di flessibilità del film ottenuto, al fine di rendere quest’ultimo adatto per differenti applicazioni. Infine sono state esaminate alcune miscele degli oligomeri suddetti con una tipica resina epossi-acrilica, in modo da valutare il comportamento dei sistemi ottenuti e le proprietà del reticolo modificato formatosi nel corso della polimerizzazione UV. Il presente studio si presenta inoltre interessante considerando la possibilità di ottenere in questo modo reticoli polimerici modello con struttura ben definita, a partire da oligomeri ben caratterizzati dal punto di vista del peso molecolare e della funzionalità acrilica. Operando in opportune condizioni è possibile ottenere la completa polimerizzazione delle insaturazioni presenti: in tal modo si ottengono prodotti reticolati con struttura deducibile in base a quella degli oligomeri impiegati e diventa possibile stabilire precise correlazioni struttura-proprietà per i prodotti ottenuti dopo la reticolazione UV.