Synthesis of smart and detectable polymers for advanced industrial applications

This work of thesis is focused on the synthesis of detectable polymers for advanced applications. Polymeric materials are widely used in many fields because of their low cost and highly controllable chemical and physical properties. Specifically, the polymerization of different monomers allows to enhance the properties of the material. In this study, co-polymers synthesized via radical polymerization and their performances in specific environments were analysed in order to assess the dependence of the characteristic of the materials on the monomer concentration, the average molecular weight and the composition of the polymer. Various copolymers formulations were chosen in order to perform two types of radical polymerization: Free Radical polymerization (FRP) and Reversible addition−fragmentation chain-transfer polymerization (RAFT). Moreover, the addition of different monomer units proved to be efficient in the tuning of different features to the material produced and the effects of the different monomers composition have been deeply investigated. Finally, the detectability of the polymers was confirmed via UV spectrophotometry. The positive results allowed to obtain reproducible materials with controllable properties for various application which paves the way to future industrial scale-up.

Questo lavoro di tesi riguarda la sintesi di co-polimeri random per applicazioni avanzate. I polimeri sono usati per differenti applicazioni dal momento che hanno un basso costo e poiché sono molto versatili dal punto di vista delle loro caratteristiche fisiche e chimiche. In particolare, la polimerizzazione di differenti monomeri permette di intensificare le proprietà del materiale. In questo lavoro, i co-polimeri sono stati sintetizzati tramite polimerizzazione radicalica e sono state analizzate le loro performance in specifici ambienti in modo da studiare come le loro caratteristiche dipendono dalla concentrazione del monomero, dal peso molecolare e dalla composizione del polimero. Diverse formulazioni di co-polimeri sono state scelte in modo da utilizzare due tipi di polimerizzazione radicalica: la FRP e la RAFT. Inoltre, l’aggiunta di diverse unità monomeriche ha dimostrato di essere efficiente nel modulare le differenti caratteristiche dei materiali prodotti e gli effetti delle diverse composizioni monomeriche sono state approfondite. Infine, il rilevamento dei polimeri è stato confermato tramite spettroscopia UV. Si sono ottenuti risultati positivi che hanno permesso di produrre materiali con proprietà controllabili per varie applicazioni che permettono di gettare le basi per un futuro scale-up industriale.