Synthesis of detectable polymer for advanced applications

This thesis focuses on the synthesis of random co-polymers for advanced applications. Polymers are the main component in a wide variety of applications due to their low cost and great versatility in terms of chemical and physical properties (e.g. composition, structure, molecular weight, particle size distribution and mechanical behaviour) that permits to use them as alternative of a lot of inorganic and organic materials. Two types of co-polymers with two monomers detectable either via UV or mass spectrometry have been used. The co-polymers were synthesized via radical polymerization and their performances in specific environments have been reproduced in laboratory analyzing the dependence on the concentration, average molecular weight and composition of the polymer. Various copolymers formulations were chosen in order to perform a Free Radical polymerization in presence of additional monomer units able to add different features to the product produced. The effects of the different blocks’ composition have been analyzed. The polymers detectable via mass spectrometry were synthesized via Free Radical polymerization and their performance and stability were assessed. The results were positive for both the co-polymers demonstrating the possibility to obtain easily reproducible materials with tunable properties that allow them to interact in different environments. Furthermore, the results could pave the way to industrial applications.

Questa tesi si focalizza sulla sintesi di co-polimeri random per applicazioni avanzate. I polimeri sono i componenti principali in vari campi di applicazione grazie al loro basso costo e grazie alla loro versatilità in termine di proprietà chimiche e fisiche (p.es. composizione, struttura, peso molecolare, distribuzione delle dimensioni delle molecole e comportamento meccanico) che hanno permesso di utilizzarli come sostituti di molti materiali inorganici e organici. Due tipi di co-polimeri composti da due differenti monomeri facilmente rilevabili tramite UV o spettrofotometria di massa sono stati studiati. I co-polimeri sono stati sintetizzati attraverso polimerizzazione radicalica e le proprie prestazioni sono state riprodotte in una simulazione di un ambiente specifico in laboratorio e sono state analizzate le dipendenze dalla concentrazione, peso molecolare e composizione del polimero. Diverse formulazioni di co-polimeri sono state scelte in modo da condurre una polimerizzazione radicalica in presenza di una unità monomerica addizionale in grado di aggiungere diverse caratteristiche al prodotto sintetizzato. Gli effetti della composizione dei differenti blocchi sono stati analizzati. I co-polimeri rilevabili tramite spettrofotometria di massa sono stati sintetizzati tramite polimerizzazione radicalica. Le prestazioni e la stabilità sono state valutate. Per entrambi i co-polimeri i risultati sono stati positivi dimostrando la possibilità di ottenere materiali facilmente riproducibili e con proprietà regolabili tramite la formulazione utilizzata che permettono di interagire con diversi ambienti. Inoltre, i risultati potrebbero aprire a possibilità industriali.