Funzionalizzazione superficiale di membrane fibrose polimeriche ottenute tramite electrospinning e fotoreticolazione = Surface functionalization of polymeric fibrous membranes obtained by electrospinning and photocrosslinking

L’electrospinning è una tecnica di filatura che consente di ottenere fibre polimeriche con diametri nanometrici e membrane fibrose con porosità e morfologia controllata, caratterizzate da un’elevata area superficiale. L’applicazione di una reazione di reticolazione fotoindotta permette invece di stabilizzare la struttura, aumentandone le proprietà. Tuttavia, talvolta, le proprietà superficiali delle membrane fibrose così ottenute non sono adeguate alla loro applicazione e si rende quindi necessario funzionalizzare le nanofibre. In questo lavoro di tesi sono state preparate delle membrane fibrose ottenute dall’electrospinning in sospensione di una gomma a base di stirene-butadiene (SBR), fotoreticolate mediante raggi UV tramite l’impiego di un agente reticolante con gruppi tiolici ed un fotoiniziatore. Tali membrane sono poi state funzionalizzate superficialmente per modularne la bagnabilità. In particolare, sono stati studiati due diversi agenti funzionalizzanti, uno siliconico a base di polidimetilsilossano (PDMS) e uno fluorurato a base di perfluoropolialchiletere (PFPAE). Entrambi gli agenti funzionalizzanti sono caratterizzati da gruppi vinilici terminali che possono reagire con i gruppi tiolici ancora attivi sulle nanofibre tramite irraggiamento UV, legandosi così chimicamente ad esse. L’obiettivo di questo lavoro è stato analizzare e testare l’efficacia delle funzionalizzazioni applicate, il loro effetto sulle proprietà morfologiche e superficiali delle membrane fibrose, l’influenza dell’agente funzionalizzante impiegato e delle condizioni sperimentali di funzionalizzazione, e la possibilità di impiegare le membrane funzionalizzate come strumenti di filtrazione. In particolare, sono state eseguite analisi di spettroscopia FT-IR (Fourier Transform Infrared) per determinare i legami chimici presenti nei campioni, analisi al microscopio ottico ed elettronico FESEM (Field Emission Scanning Electron Microscopy) per valutare la morfologia delle fibre e delle membrane e analisi di angolo di contatto con acqua e olio per esaminarne le proprietà superficiali. Infine, è stata testata l’applicazione delle membrane come filtri per la separazione di miscele acqua-olio. I risultati ottenuti evidenziano la buona riuscita e l’ottimizzazione delle reazioni di funzionalizzazione superficiale applicate ed il promettente impiego delle membrane funzionalizzate come filtri per la separazione di liquidi immiscibili.