Sintesi in situ e caratterizzazione di nanocompositi polistirenici contenenti fillosilicati lamellari modificati con un liquido ionico polimerizzabile e coloranti perilenici

Abstract

In questo lavoro di tesi sono stati preparati compositi a matrice polistirenica contenenti fillosilicati (Montmorillonite modificata con due diversi coloranti ed un liquido ionico polimerizzabile) con una concentrazione del 2,5% in peso di argilla modificata. Le cariche inorganiche modificate sono state preparate mediante una reazione di scambio cationico in soluzione acquosa sia per via indiretta con l’intercalazione prima del colorante e successivamente del liquido ionico, che per via diretta, in un singolo stadio. I coloranti utilizzati in questo lavoro di tesi appartengono alla classe dei derivati perilenici: • N,N’-bis-(propilendimetildecilammonio)–3,4,9,10-perilendiimmide bromuro • N,N’-bis-(propilentrimetileammonio)–3,4,9,10-perilendiimmide ioduro Il liquido ionico utilizzato è l’1-Dodecil-3-(4-vinilbenzil)-Imidazolio Cloruro. Le cariche modificate preparate sono state analizzate attraverso analisi FT-IR, per una valutazione qualitativa dell’avvenuta reazione di scambio, analisi TGA per valutare le quantità effettivamente intercalate di colorante e di liquido ionico. Mediante XRD è stato inoltre possibile determinare l’aumento di distanza interlamellare dovuto alla presenza delle specie intercalate. La sintesi dei compositi è stata effettuata per polimerizzazione in situ, mediante dispersione della carica modificata nel monomero liquido (stirene) e successiva polimerizzazione radicalica in massa. I compositi preparati, sono stati caratterizzati tramite FT-IR, XRD e TEM per valutare il grado di intercalazione o esfoliazione, TGA e DSC, per valutare le proprietà termiche. L’utilizzo dei coloranti ha permesso di effettuare uno studio delle loro proprietà ottiche (UV-Vis) in assorbimento ed in emissione di fluorescenza, in funzione dei diversi intorni chimici impiegati (soluzione, sospensione e dispersione nei compositi). Si è studiata la tendenza o meno dei coloranti a formare aggregati ed in particolare è stato osservato un comportamento peculiare di ciascun colorante quando si trovano dispersi nella matrice polimerica nel composito, suggerendo un possibile utilizzo futuro di questi sistemi nel campo dei sensori polimerici fotoresponsivi