IT201900017309A1 - Materiali polimerici a struttura interna porosa e interconnessa a base di monomeri acrilici ottenuti tramite tecnica dell’emulsione ad elevata quantità di fase interna polimerizzati tramite UV e relativi processi di produzione - Google Patents

Materiali polimerici a struttura interna porosa e interconnessa a base di monomeri acrilici ottenuti tramite tecnica dell’emulsione ad elevata quantità di fase interna polimerizzati tramite UV e relativi processi di produzione Download PDF

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emulsion
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process according
polymeric material
methacrylate
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Gabriella Massolini
Giuseppe Tripodo
Enrica Calleri
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P4P S R L
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/22—Emulsion polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
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Description

Titolo: “Materiali polimerici a struttura interna porosa e interconnessa a base di monomeri acrilici ottenuti tramite tecnica dell’emulsione ad elevata quantità di fase interna polimerizzati tramite UV e relativi processi di produzione”
DESCRIZIONE
Stato dell’arte
I polimeri porosi hanno attratto un crescente interesse in campo industriale, grazie al loro potenziale di integrare i vantaggi dei materiali porosi e dei polimeri.
In particolare, si può citare che questi presentano componenti totalmente organici, consentono la regolazione della struttura dei pori e dei componenti chimici, possono avere un’elevata diversità chimica, hanno una facilità di processamento in diverse forme e dimensioni.
I polimeri porosi sono largamente impiegati in numerose ed eterogenee applicazioni tra cui: l’assorbimento e lo stoccaggio del gas, separazione e purificazione, catalisi, bonifica ambientale, energia, optoelettronica, supporto per reazioni chimiche, produzione di scaffold per rigenerazione cellulare, imballaggi funzionali, tessuti intelligenti per il controllo della temperatura, sensori, conduzione, biomedicina, biomedica e molto altro.
Numerose sono le tecniche per realizzare tali polimeri porosi, tra queste, High Internal Phase Emulsion permette di realizzare polimeri (polyHIPE) che si presentano sotto forma di emulsioni, costituiti da una fase interna acquosa (fino al 90%) e da una fase esterna costituita da un monomero idrofobo liquido.
Entrambe le fasi possono essere polimerizzate al fine di ottenere polimeri altamente porosi.
Riassunto dell’invenzione
Gli autori della presente invenzione hanno sorprendentemente trovato come produrre un materiale polimerico a struttura interna porosa.
Oggetto dell’invenzione
Un primo oggetto della presente invenzione è rappresentato da un processo per la preparazione di un materiale polimerico a struttura interna porosa mediante la tecnica dell’emulsione ad elevata quantità di fase interna.
In un secondo oggetto, l’invenzione descrive il materiale polimerico così ottenuto.
In un terzo oggetto, l’invenzione descrive un metodo per la preparazione di prodotti realizzati con il materiale polimerico descritto.
I prodotti così ottenuti rappresentano ulteriori oggetti della presente invenzione.
In un ulteriore oggetto, sono descritte le applicazioni del materiale polimerico dell’invenzione.
In un particolare aspetto dell’invenzione, il materiale polimerico descritto trova applicazione nel settore farmaceutico, per la preparazione di sistemi di rilascio controllato di farmaci.
In un altro aspetto dell’invenzione, il materiale polimerico descritto trova applicazione nel settore dell’imballaggio, per la preparazione di imballi funzionali.
Breve descrizione delle figure
Le figure da 1 a 4 mostrano le immagini al SEM della struttura porosa interna di un materiale ottenuto secondo la presente invenzione.
La figura 5 mostra un tracciato DSC del materiale ottenuto secondo la presente invenzione.
La figura 6 mostra un termogramma TGA del materiale ottenuto secondo la presente invenzione.
La figura 7 mostra lo spettro FTIR registrato direttamente sul materiale ottenuto secondo la presente invenzione.
Descrizione dettagliata dell’invenzione
In accordo con un primo oggetto, la presente invenzione descrive un processo per la preparazione di un materiale polimerico a struttura interna porosa mediante la tecnica dell’emulsione ad elevata quantità di fase interna.
In particolare, tale processo comprende le fasi:
a) preparazione di una fase oleosa,
b) preparazione di un’emulsione per aggiunta di una fase acquosa ottenendo un’emulsione ad elevata fase interna,
c) polimerizzazione.
In particolare, la fase oleosa (fase a) comprende:
- monomeri per la preparazione del polimero,
- solvente,
- agente reticolante,
- acceleratore di polimerizzazione.
Per gli scopi della presente invenzione, per la preparazione della porzione polimerica della fase oleosa (fase a)) possono essere impiegati preferibilmente monomeri liquidi non miscibili con l’acqua.
Preferibilmente, tali monomeri sono caratterizzati da una densità simile a quella dell’acqua; pertanto, i singoli monomeri possono avere una densità di circa 0,8-1,2 g/ml.
In particolare, i monomeri sono scelti nel gruppo che comprende: butil acrilato, butil metacrilato, tert-butil acrilato, tert-butil metacrilato, metil metacrilato, benzil metacrilato, cicloesil metacrilato, isobutil metacrilato, etil acrilato, isobutil acrilato, isodecil acrilato, glicidil metacrilato, 2-etilesilacrilato, isobornil acrilato, stirene, divinil benzene.
Nel caso in cui siano utilizzati monomeri che a temperatura ambiente si presentano solidi, questi potranno essere dissolti in un opportuno solvente.
Preferibilmente, tale solvente è immiscibile con l’acqua; solventi adatti possono essere scelti nel gruppo che comprende: diclorometano, cloroformio, dietil etere, acetato di etile, olii minerali, olii naturali (come, ad esempio: olii di semi), nesano, n-eptano, n-ottano, n-decano, toluene, benzene, cloro benzene, dicloro benzene, dicloro etano, trielina, xilene, etilbenzene, nitrobenzene.
Per gli scopi della presente invenzione, la preparazione della fase oleosa comprende l’aggiunta di unagente reticolante.
Preferibilmente, tali agenti sono caratterizzati da una densità simile a quella dell’acqua; pertanto, potranno avere una densità di circa 0,8-1,2 g/ml.
Preferibilmente, tali agenti reticolanti sono immiscibili con l’acqua; agenti adatti possono essere scelti nel gruppo che comprende: trimetilpropanotriacrilato, 1,6-esandiolodimetacrilato.
Alternativamente, l’agente di reticolazione può essere miscibile sia con la fase oleosa sia con la fase acquosa.
A tale scopo, può essere utilizzato un agente reticolante rappresentato da derivati del PEG (polietilenglicole) o del PPG (polipropilenglicole) bis acrilati o metacrilati con catene poliossietileniche o poliossipropileniche preferibilmente aventi peso molecolare compreso tra 100-100000 Da.
Ad esempio, possono essere impiegati a tale fine: polietilen glicole diacrilato Mn 1000, polietilen glicole diacrilato Mn 10000, polietilen glicole dimetacrilato Mn 1000, polietilen glicole dimetacrilato Mn 10000, polipropilen glicole diacrilato Mn 1000, polipropilen glicole diacrilato Mn 10000, polipropilen glicole dimetacrilato Mn 1000, polipropilen glicole dimetacrilato Mn 10000.
In un aspetto della presente invenzione, la fase oleosa può comprendere, inoltre, un acceleratore di polimerizzazione, rappresentato, ad esempio, da un iniziatore radicalico.
Per gli scopi della presente invenzione, l’acceleratore di polimerizzazione può essere aggiunto in una quantità di circa 0,1-5%(p/p oppure v/v) rispetto alla fase oleosa.
In un ulteriore aspetto della presente invenzione, la fase oleosa può comprendere, inoltre, un ulteriore acceleratore di polimerizzazione, rappresentato, ad esempio, da un iniziatore radicalico di tipo “redox”.
Ad esempio, un ulteriore acceleratore di polimerizzazione può essere rappresentato da tetrametiletilenediammina in fase olio oppure da potassio persolfato o ammonio persolfato in fase acquosa; nel caso in cui la polimerizzazione sia indotta da radiazioni ultraviolette, un acceleratore di polimerizzazione può essere rappresentato da 4-(dimetilamino)benzofenone e/o l’ossido di fenilbis(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina, entrambi in fase olio.
In un aspetto preferito, la fase oleosa, comprendente i monomeri e tutti i componenti dissolti nella fase oleosa, rappresenta circa il 40-10% (p/p oppure v/v) dell’emulsione finale.
In un aspetto preferito dell’invenzione, la fase oleosa è preparata sotto flusso costante di azoto.
La fase b) di preparazione di un’emulsione è condotta per aggiunta della fase acquosa alla fase oleosa.
Preferibilmente, tale aggiunta avviene goccia a goccia. La velocità di aggiunta della fase acquosa è preferibilmente di circa 2 ml/min.
Preferibilmente, l’aggiunta è condotta mantenendo un’agitazione meccanica; a tale scopo, la velocità può essere di circa 300 rpm.
In accordo con la presente invenzione, per la preparazione della fase acquosa è impiegata acqua demineralizzata e, in un aspetto preferito, acqua degassata previamente mediante, ad esempio, insufflazione di azoto o per sonicazione.
Terminata l’aggiunta della fase acquosa, si ottiene un’emulsione ad elevata fase interna dall’aspetto semisolido (cremoso).
L’emulsione è preferibilmente lasciata sotto agitazione per un periodo di circa 30-90 minuti e preferibilmente di circa 60 minuti.
La velocità di agitazione è preferibilmente di circa 350-450 rpme, preferibilmente, di circa 400 rpm.
La fase b) comprende, inoltre, la stabilizzazione della fase acquosa nella fase oleosa attraverso l’impiego di un agente tensioattivo.
A tale fine, si può utilizzare un tensioattivo di natura idrofobica caratterizzato da un valore di HLB (Hydrophilic lipophilic Balance) di circa 2-8 (scala Griffin).
In un aspetto preferito dell’invenzione, il tensioattivo è rappresentato dalla tipologia copolimero a blocchi di PEG-PPG-PEG; a tale scopo, può essere utilizzato il prodotto Synperonic PE/L 121 (Croda) o prodotti equivalenti, ad esempio commercialmente noti come: Pluronic, Poloxamer o Kolliphor, o combinazioni di essi.
Alternativamente o in combinazione, possono essere utilizzati altri tensioattivi, preferibilmente polimerici, o loro derivati come gli Span o i tween oppure i poliossietileneteri o i poliossietilenesteri.
Per gli scopi della presente invenzione, l’agente stabilizzante è compreso in una quantità di circa 1-20% (peso/peso) rispetto ai monomeri.
Per gli scopi della presente invenzione, la fase c) può essere ottenuta mediante l’applicazione di raggi ultravioletti.
In particolare, la luce ultravioletta è applicata ad una lunghezza d’onda di circa 350-370 nme, preferibilmente, di circa 365 nm.
L’irradiazione UV, e la conseguente polimerizzazione, può avvenire prima o dopo la deposizione dell’emulsione in stampi; preferibilmente, è condotta dopo che l’emulsione è stata depositata in appositi contenitori che conferiranno la forma finale e/o stampata tramite stampa 3D.
Dopo la fase di polimerizzazione, il materiale ottenuto è sottoposto ad una fase di lavaggio.
Preferibilmente, il lavaggio comprende più ripetizioni e, a tale scopo, può essere impiegato un alcool a catena corta scelto preferibilmente nel gruppo che comprende: metanolo, etanolo, isopropanolo, n-butanolo.
In ultimo, il materiale è lavato con acqua e successivamente con uno degli alcoli qui sopra indicati.
In funzione dell’utilizzo finale, può essere condotta un’ulteriore fase di lavaggio con un solvente organico; ad esempio, tale solvente può essere rappresentato da tetraidrofurano o da toluene.
L’allontanamento finale dei solventi di lavaggio può essere condotto sottovuoto e/o in stufa ad una temperatura compresa tra circa 25°C-150°C.
Il materiale polimerico ottenuto con il processo descritto rappresenta un ulteriore oggetto della presente invenzione.
In accordo con un terzo oggetto sono descritti prodotti ottenuti o comprendenti il materiale polimerico dell’invenzione.
In particolare, questi possono essere ottenuti mediante le tecniche tradizionali di produzione di materie plastiche presenti sul mercato.
Tali tecniche possono ad esempio comprendere: lo stampaggio per trasferimento, lo stampaggio a iniezione, l’estrusione e la manifattura additiva (stampa 3D).
a) Stampaggio per trasferimento
Con questa tecnica, il materiale viene introdotto in una camera di carico dove, per effetto della luce ultravioletta (circa 365 nm), passa allo stato solido. Quando ha raggiunto un certo grado di scorrevolezza viene spinto dal pistone, attraverso i canali di adduzione e sotto pressione, all’interno di uno stampo chiuso. Quando il pezzo è solido viene estratto. È possibile produrre grandi oggetti dotati di elevata regolarità e di qualità.
b) Stampaggio a iniezione
Con questa tecnica, l’emulsione viene estrusa, a freddo, e iniettata in appositi stampi di diverse forme e dimensioni. Successivamente, l’emulsione viene trasformata in stato solido e poi nell’oggetto desiderato, a seguito di un processo di reticolazione ad opera della luce ultravioletta (circa 365 nm). Tale tecnica, oltre che rappresentare una delle tecniche principalmente utilizzate nell’ambito industriale soprattutto per la stampa di materie plastiche, risulta essere particolarmente vantaggiosa grazie alla possibilità di ottenere forme e dimensioni diverse. Inoltre, consente un’elevata velocità di produzione.
c) Estrusione
Con questa tecnica, il polimero viene estruso attraverso una filiera sagomata. Il processo consente la realizzazione di profilati, tubi, lastre, foglie, filmpiatti e tubolari, fili. Il materiale estruso viene trainato in continuo e solidificato tramite luce ultravioletta (circa 365 nm).
d) Manifattura additiva (stampa 3D) Il materiale è estruso tramite un ugello, mediante tecnologia meccanica o pneumatica, ed è depositato, strato su strato, fino ad ottenere l’oggetto tridimensionale desiderato. Durante e al termine del processo, l’oggetto è solidificato grazie al processo di reticolazione per mezzo della luce ultravioletta (circa 365 nm).
I prodotti o manufatti reticolati così ottenuti rappresentano ulteriori oggetti della presente domanda di brevetto.
Inaccordo con un ulteriore oggetto, la presente invenzione riguarda le applicazioni del materiale polimerico e dei prodotti o manufatti ottenuti o comprendenti il materiale polimerico sopra descritto.
Secondo un primo aspetto, tale materiale trova impiego nel settore farmaceutico, ad esempio, per la preparazione di formulazioni farmaceutiche a rilascio controllato.
In particolare, il materiale polimerico, grazie alle sue proprietà intrinseche, è in grado di determinare un rilascio completo e prolungato di molecole attive “caricate” su di esso, consentendo una cinetica di rilascio controllabile (in termini di velocità).
Ad esempio, possono essere realizzati cerotti per veicolare farmaci a livello locale e/o transdermico.
A tale scopo, il farmaco deve essere disperso (“caricato”) all’interno della struttura polimerica, formando un sistema a rilascio modificato.
Le modalità di rilascio del farmaco possono essere aggiustate variando le proprietà del materiale in termini di porosità, rigonfiamento in ambiente acquoso e proprietà meccaniche; in tal modo, si può controllare a priori la cinetica del rilascio di farmaci, ottenendo così diverse velocità e tempi di rilascio a seconda delle necessità terapeutiche.
In alternativa, il materiale polimerico dell’invenzione può essere impiegato per formare un coating funzionale, ad esempio, per compresse o altre forme farmaceutiche solide, orali o no, svolgendo una funzione di barriera per il rilascio controllato (ad esempio, in risposta a stimoli esterni come: variazioni di pH, applicazione di campi elettrici o magnetici, etc) oppure di deposito del farmaco (reservoir-like system).
Sfruttando le capacità di rilascio di molecole attive, il materiale polimerico dell’invenzione può utilmente essere impiegato anche per la realizzazione di imballaggi funzionali.
Infatti, può essere impiegato per veicolare sostanze in grado di aumentare la shelf life del prodotto conservato nel packaging, ritardandone la scadenza.
Alternativamente, sfruttando la capacità del materiale polimerico di immobilizzare molecole, è possibile incorporare al suo interno uno specifico indicatore, andando così a costituire uno strumento di semplice e rapida lettura che monitori la qualità e la sicurezza del prodotto.
Ad esempio, possono essere incorporati indicatori cromatici sensibili al pH o ad uno o più composti derivanti dalla degradazione del prodotto, come ammine o tioli nel caso di alimenti.
Grazie alla sua versatilità, il materiale polimerico dell’invenzione può essere impiegato per la preparazione di imballaggi finali o di inserti da integrare in materiali già comunemente utilizzati per il confezionamento.
L’invenzione verrà ulteriormente descritta grazie ai seguenti esempi di forme realizzative non limitanti.
Metodi
DSC
Per le analisi DSC è stato utilizzato uno strumento Mettler Stare System (Mettler Toledo, Novate Milanese, Milano, Italia), dotato di una cella DSC821e e raffreddato da un sistema Intracooler Julabo FT 900 (Julabo, Milano, Italia). Tale sistema è stato preventivamente calibrato con uno standard di indio.
I campioni sono stati pesati (tra 2 e 4 mg) tramite una microbilancia Mettler M3, in un crogiolo di alluminio da 40 µL chiuso con un coperchio forato tramite uno spillo.
Un uguale crogiolo vuoto è stato utilizzato come riferimento.
Le analisi sono state condotte in atmosfera di azoto con flusso di 50 mL/min, nell’intervallo di temperatura tra circa -10° a circa 400°C e con velocità di riscaldamento β = 10°C/min.
Il tracciato DSC registrato sul materiale (Figura 5) mostra un profilo termico tipico dei composti amorfi in cui è evidente una prima endoterma, nell’intervallo tra 25-80°C, riconducibile alla perdita di solvente, seguita dalla decomposizione esotermica a circa 308°C.
TGA
Le perdite di massa sono state registrate con un apparecchio Mettler Stare System TG/DSC1 (Mettler Toledo, Novate Milanese, Italia) che, oltre alla variazione di peso del campione, consente di effettuare simultaneamente misure di flusso di calore. Lo strumento è stato preventivamente calibrato utilizzando Indio come standard.
I campioni del peso di 3-5 mg sono stati posti in crogioli di allumina da 70 µL e chiusi con apposito coperchio forato. Le analisi sono state condotte in atmosfera di azoto con flusso di 50 mL/min, in un intervallo di temperatura 30-400°C e con velocità di riscaldamento β = 10°C/min.
Il tracciato TGA (Figura 6) presenta a 308°C una perdita di massa di circa l’8% dovuta a un primo effetto di decomposizione, seguita dalla decomposizione principale dopo i 340°C ad indicare un’elevata stabilità termica del preparato.
SEM
Sono state eseguite analisi al microscopio elettronico a scansione (SEM) su uno strumento Zeiss EVO MA10 (Carl Zeiss, Oberkochen, Germania) su campioni rivestiti con oro polverizzato.
Le immagini sono state acquisite sul lato superiore, inferiore e laterale di ciascun campione.
Le figure 1-4 mostrano, in particolare, la peculiare struttura interna dei materiali ottenuti a diversi ingrandimenti.
La struttura presenta due gradi di porosità:
- i “vuoti” rappresentati dalle grandi cavità sferiche che sono state formate dalle gocce di fase interna;
- le “gole” formate dalla contrazione del film polimerico durante la fase di polimerizzazione. Tali “gole” sono di dimensioni più piccole rispetto ai “vuoti” e garantiscono le interconnessioni tridimensionali tra i vari livelli geometrici del materiale.
ATR-FTIR
Per la registrazione degli spettri FT-IR è stato utilizzato uno spettrofotometro Perkin Elmer SpectrumOne (Perkin Elmer, Monza, Italia) dotato di accessorio MIRacleTM ATR (Pike Technologies, Madison, Wisconsin, USA) con una cella con cristallo di seleniuro di zinco (ZnSe). I campioni come tali sono stati analizzati a temperatura ambiente e le analisi sono state registrate nel medio IR (650-4000 cm<-1>) utilizzando una risoluzione di 4 cm<-1>.
Lo spettro ATR-FTIR registrato direttamente sul materiale polimerico (Figura 7) presenta le bande caratteristiche dei gruppi funzionali dei poliacrilati:
- a 3300 cm<-1 >la banda relativa ai legami a idrogeno dei gruppi OH;
- nell’intervallo compreso tra 3000-2850 cm<-1 >le bande dello stretching del CHdella catena polimerica;
- a 1724 cm<-1 >lo stretching del gruppo carbonilico;
- a 1159 cm<-1 >lo stretching del legame C-O, e - rispettivamente a 911 e 839 cm<-1 >le bande di vibrazione dei gruppi epossidici.
Il confronto di queste ultime due bande con la banda del gruppo carbonilico scelta come banda “fissa” permette un’analisi semi-quantitativa del processo di idrolisi dei gruppi epossidici durante la polimerizzazione; più è alto il valore del rapporto (epossido/estere) minore è l’idrolisi dei gruppi epossidici.
BET
Le misure di area superficiale specifica, BET, sono state effettuate mediante uno strumento Sorptomatic 1990 (Thermo Fisher Scientific).
Circa 150 mg del campione sono stati caricati in un supporto di vetro e degassati a 250°C per 12 h. Successivamente, i campioni sono stati raffreddati a -196°C e sottoposti ad analisi utilizzando azoto come gas di adsorbimento. Precedentemente è stata fatta una prova in bianco utilizzando elio.
Porosità calcolata
Porosità calcolata
δ= densità apparente del materiale
δ0= la densità bulk del poli(butil acrilato) (1,00 g cm<−3>).
Rigonfiamento
Il valore è rispetto al peso secco.
I risultati delle analisi condotte sul materiale polimerico ottenuto secondo la presente invenzione sono mostrati nella Tabella 1.
Tabella 1
ESEMPIO 1
Preparazione del polimero dell’invenzione secondo una prima forma realizzativa
Per la produzione del materiale polimerico dell’invenzione si procede inizialmente all’allestimento dell’emulsione di partenza.
La fase oleosa è preparata con:
La fase acquosa è preparata a partire da:
La fase acquosa viene aggiunta goccia a goccia nella fase oleosa sotto continua agitazione (400 rpm) e sotto continuo flusso di azoto in un pallone in vetro (200 ml).
L’agitazione e il flusso di azoto vengono mantenuti costanti per 1 h a temperatura ambiente.
L’emulsione così ottenuta (emulsione acqua-in-olio) viene trasferita in un apposito stampo e successivamente irraggiata mediante l’utilizzo di una lambada UV a 366 nmper 90 secondi e comunque fino a completa polimerizzazione.
Il polimero ottenuto in queste condizioni presenta le seguenti caratteristiche:
ESEMPIO2
Il butil acrilato, il glicidil metacrilato il tensioattivo e l’iniziatore radicalico per irradiazione UV [(4-(dimetilamino)benzofenone oppure fenilbis(2,4,6trimetilbenzoil)fosfina ossido)] vengono miscelati in un reattore preferibilmente ambrato a tre colli sotto flusso costante di azoto. I tre colli/ingressi servono: 1) introduzione dei campioni 2) asta di agitazione 3) ingresso azoto. A parte, viene preparata la quantità di acqua richiesta per la preparazione dell’emulsione, opportunamente degassata. Alla componente olio che si trova nel reattore sotto azoto, viene aggiunta goccia a goccia (tramite un flusso controllato di circa 2 ml/min) la fase acquosa. L’aggiunta avviene sotto agitazione meccanica (agitatore a palette) ad una velocità di circa 300 rpm. Alla fine dell’operazione di aggiunta, l’emulsione avrà un aspetto semisolido (cremoso) e sarà lasciata sotto agitazione a circa 400 rpmper 1 ora. L’HIPE così ottenuto potrà essere posto in appositi stampi e irradiato a 360 nm(UV) oppure posto in un’apposita siringa per stampanti 3D e processata tramite stampante provvista di lampada UV con picco di emissione a 360 nm.
Da quanto sopra descritto saranno immediatamente evidenti alla persona esperta nel settore i vantaggi offerti dalla presente invenzione.
L’utilizzo della tecnica dell’emulsione ad alto contenuto di fase interna consente sorprendentemente l’ottenimento di materiali con una struttura interna caratterizzata da pori interconnessi tra loro che assicurano il passaggio di molecole all’interno del materiale e, possibilmente, scambio di calore.
La formazione dell’emulsione primaria rientra in tutti i processi industriali in cui si opera con sistemi dispersi in emulsione è, quindi, facilmente integrabile con i processi esistenti.
I prodotti realizzati con il materiale polimerico dell’invenzione possono essere ottenuti mediante le tecniche tradizionali di produzione di materie plastiche presenti sul mercato, consentendo, quindi, un’ottima integrazione nei processi industriali tradizionali.
Il materiale polimerico dell’invenzione ha dimostrato una sorprendente compatibilità con numerosi altri materiali; ciò, vantaggiosamente, ne rende numerosissime le applicazioni.
La possibilità di utilizzare diverse tecniche di preparazione consente di ottenere il materiale finito indiverse forme, spessori e dimensioni.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un processo per la preparazione di un materiale polimerico comprendente le fasi di: a) preparazione di una fase oleosa comprendente: monomeri per la preparazione del polimero, solvente, agente reticolante, acceleratore di polimerizzazione. b) preparazione di un’emulsione per aggiunta di una fase acquosa ottenendo un’emulsione ad elevata fase interna, c) polimerizzazione.
  2. 2. Il processo secondo la rivendicazione 1, in cui detti monomeri sono scelti nel gruppo che comprende: butil acrilato, butil metacrilato, tert-butil acrilato, tert-butil metacrilato, metil metacrilato, benzil metacrilato, cicloesil metacrilato, isobutil metacrilato, etil acrilato, isobutil acrilato, isodecil acrilato, glicidil metacrilato, 2-etilesilacrilato, isobornil acrilato, stirene, divinil benzene.
  3. 3. Il processo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l’agente reticolante è scelto fra trimetilpropanotriacrilato, 1,6-esandiolodimetacrilato, derivati del PEG o del PPG, bis acrilati o metacrilati.
  4. 4. Il processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto acceleratore di polimerizzazione è scelto nel gruppo che comprende: tetrametiletilenediammina, potassio persolfato o ammonio persolfato, 4-(dimetilamino)benzofenone e/o l’ossido di fenilbis(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina.
  5. 5. Il processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase oleosa rappresenta circa il 40-10% (p/p oppure v/v) dell’emulsione finale.
  6. 6. Il processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui preparazione dell’emulsione è condotta per aggiunta della fase acquosa alla fase oleosa mantenendo un’agitazione meccanica di circa 300 rpm.
  7. 7. Il processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase b) comprende la stabilizzazione della fase acquosa nella fase oleosa per aggiunta di un agente tensioattivo avente un valore di HLB (Hydrophilic lipophilic Balance) di circa 2-8 (scala Griffin).
  8. 8. Il processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase c) è condotta per applicazione di raggi ultravioletti ad una lunghezza d’onda di circa 350-370 nm e, preferibilmente, di circa 365 nm.
  9. 9. Un materiale polimerico ottenuto secondo il processo di una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8.
  10. 10. Un prodotto ottenuto o comprendente il materiale polimerico secondo la rivendicazione precedente.
  11. 11. Il prodotto ottenuto con il materiale polimerico secondo la rivendicazione precedente mediante stampaggio per trasferimento, stampaggio a iniezione, estrusione e manifattura additiva.
  12. 12. Il prodotto secondo la rivendicazione 10 o 11, che è rappresentato da una formulazione farmaceutica o da un imballaggio, o da loro porzioni o parti.
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