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Investigations on the effect of reactive surfactants on latex film microstructure and properties via tracer diffusion

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Migliori prestazioni e processi di rivestimento dei polimeri

I film di polimeri sono utilizzati largamente nei rivestimenti, nelle vernici e negli adesivi. Alcuni ricercatori finanziati dall'UE stanno sviluppano nuovi composti per migliorare la formazione dei film e le loro prestazioni, riducendo inoltre al minimo l'utilizzo di materiali pericolosi.

Tecnologie industriali

La formazione di film da dispersioni polimeriche a base acquosa è divenuta il metodo di processo di elezione per ridurre al minimo l'emissione di composti volatili organici (VOC) prodotti dall'utilizzo di solventi organici. La lavorazione richiede l'utilizzo di composti che riducano la tensione superficiale dell'acqua (surfattanti) per migliorare la stabilità. I surfattanti tendono però a causare problemi di prestazioni nel rivestimento finale, a causa della loro tendenza a formare cluster surfattanti. Di recente sono stati impiegati i cosiddetti surfattanti reattivi (surfomeri) che si legano chimicamente al film a base acquosa formando dispersioni di polimero (latex), per impedire il clustering e mantenere la stabilità. Molti studi si sono però concentrati sulle prestazioni macroscopiche dei rivestimenti come risultato dell'utilizzo di surfomeri, mentre la ricerca sulla microstruttura di una soluzione a livello molecolare e sul comportamento di essiccazione è stata scarsa. I ricercatori europei hanno dato luogo al progetto LATEX FILM Formation per colmare questa lacuna e aprire una via a ulteriori funzionalità dei rivestimenti in film di polimeri. I ricercatori hanno sintetizzato due surfomeri strutturalmente simili ai surfattanti industriali standard. Durante il periodo cui si riferisce il presente report, è stato caratterizzato il surfomero sulfonato, il cui precursore è una risorsa rinnovabile (un componente del liquido presente nel guscio di anacardio). Le prove hanno evidenziato caratteristiche migliorate (in particolare una minore concentrazione critica di micelle) del surfomero sulfonato se confrontato con i composti industriali standard, e la sua capacità di formare stabili dispersioni di lattice che ne provano l'adeguatezza come surfattante alternativo. Inoltre, il rivestimento prodotto utilizzando il surfomero sulfonato presenta nuove e interessanti funzionalità. I ricercatori hanno sviluppato un dettagliato modello strutturale molecolare che ha fornito informazioni sulle relazioni struttura-funzione e potrebbe rivelarsi importante per lo sviluppo di nuovi surfomeri. Il seguito della ricerca dovrebbe condurre a ulteriori surfomeri migliorati basati su risorse rinnovabili. Lo sfruttamento dei risultati del progetto ha il potenziale di diminuire ulteriormente le emissioni di VOC e di migliorare la funzionalità e le prestazioni dei rivestimenti in film di polimeri.

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