Policaprolattoni e polietilenglicoli foto-reticolabili come materiali a memoria di forma per tecnologie di trasformazione innovative

La foto-reticolazione mediante irraggiamento UV di polimeri semicristallini allo stato liquido (fuso o in soluzione) funzionalizzati con terminali metacrilici può essere un conveniente metodo di preparazione di materiali a memoria di forma anche attraverso l’utilizzo di moderne tecnologie di trasformazione come la stampa 4D (che unisce alla stampa 3D le proprietà di memoria di forma) e la foto-reticolazione in volo durante il processo di elettrofilatura. In questo lavoro di tesi sono stati utilizzati alcuni poli(ε-caprolattoni) e polietilenglicoli a diverso peso molecolare opportunamente funzionalizzati con terminali metacrilici per reazione di polimeri commerciali di-idrossiterminati con 2-isocianatoetil metacrilato. Questi materiali sono poi serviti per produrre lastrine reticolate mescolando i polimeri metacrilati fusi con un fotoiniziatore e irraggiando con luce UV. La caratterizzazione termica e meccanica ha permesso di individuare come potenziali materiali a memoria di forma solo quelli ottenuti dai polimeri a più alto peso molecolare (PCL 10 kDa e PEG 8 kDa) mentre partendo da pesi molecolari più bassi (2 kDa) si ottengono materiali foto-reticolati amorfi o con bassi gradi di cristallinità. Cicli termo-meccanici eseguiti sui primi due materiali mostrano un’ottima capacità di fissaggio della forma temporanea ma un recupero della forma permanente non completo almeno nel primo ciclo, probabilmente dovuto alla riorganizzazione delle catene molecolari nella direzione della deformazione. Questi materiali foto-reticolabili sono infine stati utilizzati in alcune prime prove di stampa 4D, utilizzando una stampante 3D del tipo DLP, e di elettrofilatura cercando di ottenere la foto-reticolazione del materiale direttamente in volo. Nell’elaborato vengono descritte le condizioni sperimentali, i risultati e i problemi incontrati nell’utilizzo di entrambe queste due tecniche di trasformazione.