• Additivo attivo alla superficie
• Fluorurati
• Fotoreticolazione
• Pegilati
• Siliconi
• Vernici antivegetative

In questo lavoro di tesi, svolto in collaborazione con l’azienda Maflon S.p.A., sono stati progettati e preparati nuovi film anfifilici polimerizzati mediante irraggiamento fotochimico. Sono stati adoperati due diversi additivi uretanici attivi alla superficie, forniti dall’azienda Maflon S.p.A., ridenominati H-1A e HY-2A. In particolare, il macromonomero H-1A derivava dalla funzionalizzazione del biureto dell’esametilen diisocianato con due gruppi metacrilici ed una catena ossietilenica-fluoroalchilica. Similmente, il macromonomero HY-2A era ottenuto dalla funzionalizzazione dello stesso biureto con due gruppi metacrilici, presentendo però una catena non fluorurata ossietilenica-trisilossanica. Inizialmente, lo studio prevedeva la formulazione di questi additivi in matrici siliconiche, molto rilevanti in ambito antivegetativo, che non hanno però fornito dei risultati soddisfacenti. Di fatto, era evidente la formazione film visivamente opachi, disomogenei e parzialmente reticolati a causa della forte separazione di fase fra i monomeri anfifilici e la matrice siliconica. Per questo motivo, è stata introdotta nello studio una nuova matrice, derivante dall’esil acrilato (EA), monomero idrofobo, di basso costo e miscibile con gli additivi anfifilici di questo lavoro. Sono state impiegate tre diverse composizioni (70%, 50% e 30%p/p) dei macromonomeri uretanici, ottenendo in ogni caso dei film omogenei, trasparenti e flessibili mantenendo comunque bassi tempi di irraggiamento (15 – 30 minuti) ed alte conversioni dei gruppi (met)acrilici (> 70%). Il rigonfiamento e la percentuale di estraibili sono stati valutati mediante misure di assorbimento in etil acetato ed acqua. In particolare, formulazione con il monomero idrofobo EA ha consentito di diminuire l’eventuale assorbimento di acqua (5-13% in peso), rispetto ai prodotti anfifilici tal quali (~ 30% in peso), e di avvicinarci alle caratteristiche estremamente desiderabili delle matrici siliconiche, in particolar modo considerando le proprietà meccaniche, promettenti per lo sviluppo di rivestimenti marini antivegetativi e/o a rilascio di fouling. Le prove meccaniche sforzo-deformazione hanno infatti confermato che i film erano caratterizzati da un basso modulo elastico (compreso tra 1,8 e 4,5 MPa) del tutto comparabile a quello dei rivestimenti contenenti matrici siliconiche fotoreticolate. La stabilità termica e le transizioni di fase dei film polimerici sono state indagate tramite l’analisi termogravimetrica (TGA) e la calorimetria differenziale a scansione (DSC).
Le proprietà di superficie sono state indagate attraverso misure di angolo di contatto (θw) statico e dinamico (avanzamento e recessione) con il metodo della goccia sessile. Inoltre, al fine di valutare la ricostruzione superficiale dei film, è stata investigata la dipendenza di θw a diversi tempi di immersione in acqua. È apparso evidente che i film contenenti l’additivo H-1A presentavano processi di riarrangiamento della superficie su scale di tempi molto più brevi rispetto ai rivestimenti contenenti HY-2A, a causa della più lenta migrazione del terminale trisilossanico negli strati più interni.
In previsione di un’applicazione pratica di questi film in ambito marino come rivestimenti antivegetativi e a rilascio di fouling a basso impatto ambientale, le prestazioni dei film polimerici sono state valutate mediante prove in campo, immergendo in mare pannelli di PVC rivestiti con i film delle formulazioni, nel porto turistico di Livorno durante la stagione estiva.