Sintesi di gelatina modificata con isocianati idrofobici e proprietà dei prodotti ottenuti

Riassunto Questo lavoro di tesi si è inserito in una delle linee di ricerca sviluppate all’interno del laboratorio di chimica macromolecolare del DCCI avente lo scopo di preparare materiali ibridi naturali/sintetici ad elevate prestazioni. La gelatina commerciale è stata utilizzata quale composto naturale e la parte sintetica è costituita da molecole isocianiche idrofobiche (1-naftilisocianato, derivato isocianico del poli(propilen glicol)monobutiletere (PPO)). I materiali ibridi così ottenuti sono stati caratterizzati mediante indagini morfologiche in massa ed in superficie. Sono state anche studiate le loro proprietà termiche, allo scopo di razionalizzare il processo di reazione e verificare l’effettiva formazione di legami tra il composto naturale e quello sintetico. Nella prima parte sono state svolte indagini spettroscopiche (FT-IR, UV-Vis, fluorescenza in emissione) allo scopo di quantificare il contenuto di isocianato dei chimicamente legato ai gruppi funzionali della gelatina utilizzando un isocianato caratterizzato nella sua struttura chimica da una porzione rilevabile mediante specifiche tecniche analitiche (probe). In particolare è stato scelto l’1-naftilisocianato, in grado di reagire con i gruppi funzionali della gelatina e caratterizzato da un anello naftilico la cui risposta spettroscopica dipende dal gruppo funzionale con cui il composto ha reagito. Allo scopo di interpretare gli spettri di emissione più elaborati ottenuti con il sistema complesso gelatina sono state usate molecole modello di semplice struttura in grado di mimare i gruppi funzionali presenti nei residui della gelatina (carbossilico, idrossilico). Nella seconda parte è stata messa a punto una procedura di sintesi e di caratterizzazione di un derivato monoisocianato del PPO ottenuto mediante reazione del PPO con l’esametilendiisocianato. Tale preparato è stato utilizzato come agente di accoppiamento per le reazioni di innesto sui gruppi funzionali della gelatina. I risultati ottenuti mediante spettroscopia FT-IR, cromatografia ad esclusione sterica, analisi termogravimetrica, calorimetria differenziale a scanzione, prove fisico-meccaniche e analisi morfologiche (SEM) hanno permesso di stabilire l’avvenuta modifica della gelatina con catene idrofobiche