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ITTO20130570A1 - Procedimento per la produzione di un bioelastomero composito, idrofobico, comprendente amido - Google Patents

Procedimento per la produzione di un bioelastomero composito, idrofobico, comprendente amido

Info

Publication number
ITTO20130570A1
ITTO20130570A1 IT000570A ITTO20130570A ITTO20130570A1 IT TO20130570 A1 ITTO20130570 A1 IT TO20130570A1 IT 000570 A IT000570 A IT 000570A IT TO20130570 A ITTO20130570 A IT TO20130570A IT TO20130570 A1 ITTO20130570 A1 IT TO20130570A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
starch
process according
bioelastomer
weight
cross
Prior art date
Application number
IT000570A
Other languages
English (en)
Inventor
Athanasia Athanasiou
Ilker S Bayer
Roberto Cingolani
Despina Fragouli
Elisa Mele
Original Assignee
Fond Istituto Italiano Di Tecnologia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fond Istituto Italiano Di Tecnologia filed Critical Fond Istituto Italiano Di Tecnologia
Priority to IT000570A priority Critical patent/ITTO20130570A1/it
Priority to CN201480039021.2A priority patent/CN105452346B/zh
Priority to KR1020167003275A priority patent/KR102350607B1/ko
Priority to EP14759297.6A priority patent/EP3019549B1/en
Priority to US14/903,786 priority patent/US10087311B2/en
Priority to PCT/IB2014/062919 priority patent/WO2015004593A2/en
Priority to JP2016524927A priority patent/JP6761343B2/ja
Priority to BR112016000315-2A priority patent/BR112016000315B1/pt
Publication of ITTO20130570A1 publication Critical patent/ITTO20130570A1/it
Priority to JP2019091781A priority patent/JP2019151853A/ja

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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Procedimento per la produzione di un bioelastomero composito,idrofobico, comprendente amido"
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la produzione di bioelastomeri compositi idrofobici comprendenti una matrice di bioelastomero reticolata, in cui è dispersa una fase organica.
In particolare, l'invenzione si riferisce ad bioelastomeri compositi comprendenti un polisilossano come polimero di matrice reticolato ed amido come fase dispersa.
L'amido è un polisaccaride completamente biodegradabile, sintetizzato da diverse piante, quali mais, patata, riso, grano, e costituisce una delle più abbondanti fonti rinnovabili disponibili.
Nella sua forma granulare, l'amido è principalmente composto da amilosio lineare ed amilopectina altamente ramificata, le cui percentuali relative variano in funzione della pianta da cui l'amido è ottenuto. L'amido può essere considerato un materiale cristallino avente un contenuto intrinseco di acqua, che generalmente varia tra il 10% e 19% in peso.
A causa della natura cristallina dell'amido, i materiali plastici ottenuti da amido nativo sono altamente fragili e non soddisfano i requisiti in termini di proprietà meccaniche richieste dall'industria delle materie plastiche. Per superare questo inconveniente, l'amido viene miscelato con una quantità limitata di acqua (10-30%) e viene sottoposto a trattamento termico e meccanico (sforzo di taglio) con procedimento di "extrusion cooking", così da causare la destrutturazione della molecola, ottenendo un fuso alquanto omogeneo, noto come amido termoplastico (TPS) o amido destrutturato.
Tuttavia, il TPS così ottenuto presenta numerosi svantaggi, tra cui proprietà meccaniche ancora insufficienti, dovute al noto fenomeno della retrogradazione, particolarmente in ambienti umidi o secchi. Il problema relativo all'impiego di TPS in compositi bioplastici è la sua natura fragile, causata dalla sua temperatura di transizione vetrosa relativamente bassa e la non idoneità a modificare la temperatura di transizione vetrosa dovuta alla catena molecolare dell'amido.
Nella produzione di amido termoplastico è pratica convenzionale effettuare la destrutturazione dell'amido in presenza di plastificanti, come polioli, formammide, urea, acetammide, zuccheri, amminoacidi, lipidi e fosfatosorbati, allo scopo di incrementare la flessibilità del TPS.
US 5 362 777 definisce come TPS il prodotto risultante dalla miscelazione di amido nativo, preventivamente disidrato, con plastificante quale glicerina. Tuttavia, la migrazione dei plastificanti nell'ambiente causa un’incrementata fragilità nel tempo.
Lo stato della tecnica indica che formulazioni di TPS plastificato contengono generalmente da 50% a 90% in peso di amido e da 10% a 50% di plastificante.
Un altro problema relativo all'impiego di TPS è dovuto all'elevato contenuto di amilosio dell'amido che determina una decrementata flessibilità rispetto al TPS ottenuto da un materiale con elevato contenuto di amilopectina.
Sono anche note composizioni polimeriche che comprendono TPS ed un polimero compatibile o non compatibile con l'amido. Con riferimento ai polimeri idrofobici non compatibili con l'amido, US 5374 671 e US 5545 680 descrivono composizioni che comprendono amido destrutturato come carica dispersa in elastomeri, come ad esempio gomma poliisoprenica, gomma stirene-butadiene e gomma polibutadienica.
EP 1 621 579 descrive composizioni polimeriche di natura idrofobica, comprendenti polimeri compatibili con l'amido, come ad esempio poliolefine, poliammide e gomme naturali o sintetiche che contengono come carica dispersa complessi dell'amido, in cui l'amido è complessato con polimeri con esso compatibili. Il procedimento di preparazione può includere l'addizione di agenti di accoppiamento silanici.
L'acetilazione costituisce una rilevante modificazione industriale dell'amido. Il procedimento generale di acetilazione implica l'attivazione mediante ripetuta impregnazione dell'amido in acido acetico glaciale e la filtrazione mediante un'ulteriore impregnazione in una soluzione al 2% di acido perclorico in acido acetico glaciale, seguita da filtrazione. L'amido attivato è poi trattato con una miscela di anidride acetica e benzene; al termine di questo trattamento, l'amido così modificato viene lavato più volte con benzene, filtrato ed infine essiccato a temperatura ambiente. L'amido acetilato può essere trasformato in fibre e nanofibre mediante processo in soluzione ed è anche stato utilizzato come additivo negli adesivi.
Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un procedimento vantaggioso per la produzione di bioelastomeri compositi con matrice idrofobica, contenenti amido.
Un altro scopo dell'invenzione è fornire un procedimento, suscettibile di essere attuato a temperatura ambiente, che consente di ottenere un bioelastomero caricato con amido, in cui l'amido presenta migliorata compatibilità di interfaccia con l'elastomero, consentendo altresì di ottenere bioelastomeri idrofobi con proprietà meccaniche controllate e migliorata resistenza all'acqua.
In vista di tali scopi, costituisce un oggetto dell'invenzione un procedimento avente le caratteristiche definite nelle rivendicazioni che seguono, che costituiscono parte integrale della presente descrizione.
Un altro oggetto dell'invenzione è un bioelastomero idrofobico composito, quale ottenibile dal procedimento sopra citato.
Il procedimento dell'invenzione utilizza la reazione di reticolazione di silanoli (quali precursori di polimeri siliconici) con acetossisilani per formare elastomeri siliconici contenenti amido come fase dispersa, in cui l'amido presenta una migliorata compatibilità di interfaccia con l'elastomero siliconico.
Gli acetossisilani sono utilizzati come agenti reticolanti dei silanoli (precursori di polimeri siliconici) per formare elastomeri siliconici. Questo procedimento è comunemente noto come tecnologia di vulcanizzazione a temperatura ambiente. I siliconi così ottenuti sono comunemente denominati siliconi RTV. Il procedimento di reticolazione utilizza l’umidità ambientale come catalizzatore.
Durante la reazione di reticolazione dei silanoli in presenza di acetossisilani, è rilasciata una quantità rilevante di acido acetico come sottoprodotto (fino al 10% riferito al precursore di polimero siliconico). Negli adesivi o sigillanti siliconici RTV, il rilascio di acido acetico è generalmente considerato uno svantaggio a causa del suo odore e dei suoi effetti corrosivi.
Nell'ambito del procedimento secondo l'invenzione, tale svantaggio viene al contrario utilizzato vantaggiosamente per attivare l'acetilazione in situ dell'amido, permettendo di ottenere un'eccellente compatibilità di interfaccia con il polimero elastomerico.
L'amido utilizzato nel procedimento è preferibilmente un amido nativo, come ad esempio amido di mais, di grano, di riso o di patata; l'amido di mais o di patata essendo preferiti. Detti amidi nativi possono tuttavia essere utilizzati anche in miscela con amidi chimicamente o fisicamente modificati, come ad esempio amido destrinizzato, amido trattato con acido, amido trattato con agenti alcalini, amido da sbianca, amido ossidato, amido trattato con enzimi, monoamido fosfato, amido fosfato, diamido fosfato, diamido fosfatato fosfato, diamido acetilato fosfato, amido acetato, diamido acetilato adipato, idrossipropilamido, idrossiproprildiamidofosfato, amido sodio ottenilsuccinato, amido ossidato acetilato.
Esteri di amido, come descritti in US 5 714 601 (incorporato per riferimento) possono altresì essere utilizzati in combinazione o in sostituzione degli amidi nativi non modificati, precedentemente citati.
Gli amidi nativi possono essere utilizzati tal quali, ovvero con il loro intrinseco contenuto d'acqua, senza preventiva disidratazione. Il procedimento contempla tuttavia altresì l'impiego di amido destrutturato o termoplastico, ottenuto con procedimenti noti nella tecnica a tal scopo, opzionalmente in presenza di agenti plastificanti.
L’amido plastificato può essere utilizzato purché in forma di polveri fini.
Tipici acetossisilani comprendono ditertbutossi-diacetossisilano, metiltriacetossisilano, etiltriacetossisilano, viniltriacetossisilano, propiltriacetossisilano e loro miscele, essendo inteso che si può utilizzare un singolo acetossisilano o una miscela appropriata di diversi acetossisilani.
L'elenco sopra riportato non è inoltre da intendersi come esaustivo o limitativo, in quanto il procedimento contempla l'utilizzo di qualsiasi acetossisilano suscettibile di causare la reticolazione del polisilossano di volta in volta utilizzato.
Inoltre, possono essere utilizzati in combinazione con gli acetossisilani, altri agenti di accoppiamento silanici, tipicamente in quantità inferiore all'1% riferito al polimero siliconico totale; tali silani includono, a titolo di esempio non limitativo, clorosilani, epossisilani, vinilsilani, ossiminosilani, alcossisilani e loro miscele.
Nell'ambito dell'invenzione, può essere utilizzato qualsiasi precursore di polimero siliconico suscettibile di reticolazione con acetossisilani per formare un elastomero siliconico. Sono compresi in questa definizione polisilossani a terminazione ossidrilica con unità ripetitive (SiO R1R2), in cui R1e R2sono scelti tra idrogeno e alchile C1-C4opzionalmente sostituito con alogeno, particolarmente fluoro; particolarmente preferito è l'impiego di polidimetilsilossano (PDMS).
E' compreso nell'ambito dell'invenzione l'impiego di sigillanti siliconici che vulcanizzano a temperatura ambiente (RTV silicon sealants). Questi sigillanti sono commercializzati come miscele monocomponente, comprendenti un eccesso di acetossisilani funzionali addizionati a PDMS con terminazioni silanoliche, risultando in una catena di PDMS con gruppi acetossi alle estremità. Quando questo composto è esposto all'umidità, alcuni gruppi acetossi sono idrolizzati ed autocondensano o reagiscono con altri gruppi acetossi, dando luogo ad una rapida reticolazione con formazione di acido acetico.
Il componente polimerico dei bioelastomeri compositi oggetto dell'invenzione può tuttavia comprendere altri siliconi, come ad esempio siliconi soffici suscettibili di reticolazione mediante catalisi metallica o organometallica; a questi siliconi possono essere addizionati i polidialchilsilossani precedentemente citati per modulare le proprietà meccaniche dell'elastomero composito ottenuto.
Il componente polimerico può inoltre comprendere altri polimeri biodegradabili, come ad esempio derivati della cellulosa, poliesteri alifatici, in particolare policaprolattone e poliesteri alifatici-aromatici.
Nel bioelastomero composito secondo l'invenzione, il rapporto in peso tra l'elastomero siliconico e l'addizionale eventuale polimero biodegradabile, preferibilmente scelto tra quelli sopra indicati, può ad esempio essere compreso tra 10 e 30% in peso riferito alla quantità di polimero siliconico totale.
In una prima forma di attuazione del procedimento di produzione, l'amido, come precedentemente definito, preferibilmente amido nativo è miscelato con l’agente di accoppiamento silanico comprendente acetossisilani, preferibilmente in quantità tale per cui la quantità di amido della miscela sia compresa tra 80% e 95% in peso.
La miscelazione può essere effettuata meccanicamente in modo continuo, in qualsiasi apparecchiatura di miscelazione idonea a tale scopo, preferibilmente in condizioni di temperatura ambiente, fino all'ottenimento di una miscela avente una consistenza pastosa.
Qualora necessario, la viscosità della miscela può essere ridotta mediante addizione di piccole quantità, preferibilmente inferiori al 5% in peso riferito al peso finale della pasta, di diluenti, come ad esempio toluene, spiriti minerali o altri diluenti ecologicamente preferibili, come ad esempio limonene, etilacetato o terpeni.
Inoltre, in questo stadio possono essere addizionati alla miscela nanoparticelle di sintesi funzionalizzate o non trattate, come ad esempio biossido di titanio, ossido di ferro, silice, ossido di zinco, nerofumo, per indurre particolari proprietà, quali resistenza ai raggi UV, proprietà antimicrobiche e resistenza termica. Può essere altresì contemplata l’addizione di polveri vegetali.
La concentrazione finale delle nanoparticelle di sintesi aggiunte, preferibilmente, non supera il 10% in peso, più preferibilmente essendo compresa tra 1% e 5% in peso riferito al peso della sospensione (eventualmente diluita) risultante. La miscela finale preferibilmente è ancora soggetta ad agitazione meccanica, fino ad ottenere la consistenza desiderata, opzionalmente con riscaldamento moderato, preferibilmente non superiore a 60°C.
In questa forma di attuazione, lo stadio finale comprende l'addizione della resina polisilossanica a terminazione ossidrilica, come precedentemente definita, ed eventuali altri precursori siliconici o polimeri biodegradabili. Uno specifico esempio è l'impiego di polidimetilsilossano a terminazione ossidrilica, preferibilmente con peso molecolare di circa 100000 e viscosità di 50000 cSt. Può naturalmente essere utilizzata una miscela di resine polidimetilsilossaniche a terminazione ossidrilica con diversi pesi molecolari.
Il rapporto in peso relativo tra resina di polisilossano a terminazione ossidrilica e acetossisilani è preferibilmente mantenuto tra 8 e 25 nella pasta ottenuta a seguito di addizione del componente polimerico. A seguito dell'addizione della resine silossanica a terminazione ossidrilica a condizione ambiente, ha inizio la reticolazione a seguito dell'azione catalitica dell'umidità ambientale. Con l'impiego di amido non disidratato, il contenuto intrinseco di acqua dell'amido è suscettibile di dare inizio alla reazione di reticolazione in assenza di umidità atmosferica.
Qualora necessario, anche in questo stadio possono essere aggiunti diluenti per ridurre la viscosità, utilizzando i diluenti precedentemente citati.
Dopo l'inizio della reazione, la miscela può essere versata in uno stampo non aderente di qualsiasi forma e dimensione desiderata. Preferibilmente, la miscela viene mantenuta sotto agitazione meccanica nello stampo per un tempo sufficiente (ad esempio 15 minuti) per causare l'attivazione sulla superficie delle particelle di amido con l'acido acetico che si forma come sottoprodotto della reazione del polisilossano a terminazione ossidrilica con l'acetossisilano.
L'agitazione meccanica può essere continuata nello stampo fino all'ottenimento di una miscela omogenea, fino allo sviluppo di un distinto odore di acido acetico.
Lo stampo contenente la miscela può essere mantenuto in condizione ambiente, ad esempio per tempi da 24 a 72 ore, fino al totale consumo dell'acido acetico. Il prodotto finale può essere rimosso dallo stampo non aderente con facilità, a seguito della cessazione della reazione con acido acetico.
In generale, nel bioelastomero ottenibile mediante il procedimento secondo l'invenzione, l'amido può essere presente in quantità preferibilmente tra 14% e 70% in peso, riferito al peso totale del bioelastomero, in funzione delle proprietà desiderate e del campo di applicazione.
In una seconda forma di attuazione, un sigillante siliconico RTV (trasparente o pigmentato) contenente agenti di accoppiamento silanici comprendenti acetossisilani, può essere direttamente miscelato con amido (come precedentemente definito) cosicché il contenuto di amido nella miscela finale, sia preferibilmente compreso nel campo da 14% a 70% sopra citato.
Poiché i siliconi RTV commerciali sono sigillanti monocomponente, immediatamente a seguito della miscelazione con amido, ha inizio il rilascio di acido acetico in presenza di umidità atmosferica o in presenza del contenuto intrinseco di acqua dell'amido. Anche in questo caso, per attivare l'acetilazione delle particelle di amido con l'acido acetico prodotto, è preferibile mantenere sotto continua agitazione meccanica (ad esempio per tempi da 15 a 30 minuti).
I diluenti precedentemente citati possono essere addizionati per ridurre l'elevata viscosità dei siliconi RTV, durante l'agitazione. Alla miscela possono essere addizionate le nanoparticelle precedentemente descritte, o polveri fini vegetali, ad esempio di basilico, cannella e simili, con la finalità di indurre un colore naturale e/o proprietà antiossidanti ed antimicrobiche.
Preferibilmente, la viscosità finale dovrebbe essere mantenuta tra 1 e 25 cSt. Dopo agitazione, la miscela può essere versata in uno stampo non adesivo per l'applicazione desiderata. Seguono le fasi di processo precedentemente descritte in relazione alla prima forma di attuazione.
Si è riscontrato che l’attivazione in situ dell'amido, che valorizza il sottoprodotto indesiderato della reazione di reticolazione, permette l'ottenimento di un'eccellente compatibilità interfacciale con l'elastomero siliconico. L'attivazione in situ permette inoltre un'istantanea e stabile dispersione delle particelle di amido unitamente all'adesione interfacciale tra i precursori e l'amido durante il processo di reticolazione. Inoltre, il procedimento può essere realizzato in condizioni ambiente con rilevanti vantaggi in termini di produzione industriale.
Inoltre, il procedimento secondo l'invenzione consente di regolare le proprietà meccaniche del bioelastomero composito che possono essere variate tra elevati valori di allungamento ed elevata rigidità. Il bioelastomero presenta un'eccellente resistenza all'acqua ed idrofobicità e mantiene proprietà meccaniche in un ampio campo di temperature tra almeno 50°C e 100°C.
Non è inoltre richiesto l'impiego di altri compatibilizzanti o plastificanti. Il bioelastomero si presta per numerose applicazioni, tra cui la produzione di confezioni per l'industria alimentare con proprietà barriera all'umidità ed ai gas e per la produzione di articoli per uso domestico.
Esempio 1
Si utilizza una miscela iniziale, avente la seguente composizione:
Ingrediente Numero CAS Quantità % in peso fluido siliconico 63148-62-9 55-65 dimeticone 9016-00-6 10-15 metiltriacetossisilano 4253-34-3 2-4 etiltriacetossisilano 17689-77-9 3-6 acido acetico 64-19-7 1-3 nanocarica di silice 7631-86-9 5-15 La suddetta miscela (Mix 1) dà luogo ad una miscela tixotropica. La viscosità può essere ridotta a 3000-8000 cPs mediante l'addizione degli agenti diluenti precedentemente citati. In via opzionale, il procedimento dell’invenzione, e non limitatamente agli esempi qui riportati, può contemplare l’aggiunta di piccole quantità di catalizzatori organometallici a base di stagno, per accelerare la reticolazione, come ad esempio dibutilstagnodilaurato o dibutilstagnodiacetato. La concentrazione del catalizzatore può essere tra 10 e 100 ppm riferito al peso dell'ingrediente polimerico. Alla miscela finale diluita può essere aggiunto l'amido così da ottenere nella miscela finale un contenuto di amido da 14% a 75% in peso.
Durante la miscelazione, è necessaria una continua agitazione per l'ottenimento di una miscela omogenea. Dopo l'addizione dell'amido, la viscosità della miscela può essere ulteriormente ridotta con i diluenti, così da ottenere un'idonea viscosità per processi di casting o di injection moulding. Esempio 2
Alternativamente all'esempio 1, si utilizzano acetossisiliconi commerciali, come ad esempio prodotti quali Dow Corning 781, AS1521 o AS1522 di ACC Sylicones Europe, Elastosil E43 di Wacker Sylicones, silicone acetico trasparente di Saratoga. Questi acetossisiliconi RTV commerciali sono paste tixotropiche e richiedono di essere diluite prima di miscelare con amido.
Esempio 3
Si utilizza la seguente miscela iniziale (Mix 1B):
Ingrediente Numero CAS Quantità % in peso dimetilsilossano idrossi-terminato 70131-67-8 60 polidimetilsilossano 63148-62-9 4 metiltriacetossisilano 4253-34-3 4 etiltriacetossisilano 17689-77-9 4 Ecoflex Supersoft 00-50 parte A - 14
e/o
Ecoflex Supersoft 00-50 parte B - 14 In questo esempio, si utilizza una miscela di silicone a reticolazione acetossi e di silicone a reticolazione per condensazione (platino). I siliconi con reticolazione al platino sono più soffici rispetto ai siliconi a reticolazione acetossi. Il loro allungamento a rottura può essere da due a tre volte superiore rispetto a quello dei siliconi a reticolazione acetossi. Questa combinazione permette di ottenere la formazione di matrici siliconiche più soffici.
La sopra riportata formulazione dà luogo ad una miscela tixotropica. La sua viscosità può essere ridotta a 3000-8000 cPs mediante diluizione con toluene, limonene, xilene o spiriti minerali. L'amido può essere aggiunto alla miscela diluita, così da ottenere una quantità finale di amido dell'ordine da 14% a 75% in peso. Durante la miscelazione, si richiede una continua agitazione fino ad ottenere una miscela omogenea.
Dopo l'addizione dell'amido, la viscosità può essere ulteriormente ridotta con l'addizione dei diluenti citati, così da ottenere una viscosità idonea per stampaggio ad iniezione o casting.
Esempio 4
Alternativamente all'esempio 3, si possono utilizzare siliconi soffici commercialmente disponibili, preferibilmente siliconi a due componenti con reticolazione al platino; questi possono essere miscelati con resine siliconiche a reticolazione acetossi, monocomponente. In generale, i siliconi soffici possono costituire da 10% a 30% in peso dell'elastomero finale, riferito al contenuto globale di siliconi. La maggior parte delle resine siliconiche soffici sono disponibili con il marchio Ecoflex di Smooth-On, Inc.
La miscela iniziale, eventualmente diluita, può essere miscelata con amido nei campi da 14% a 75% in peso precedentemente citati.
Esempio 5
Si utilizza la seguente formulazione iniziale (Mix 1D):
Ingrediente Numero CAS Quantità % in peso dimetilsilossano 70131-67-8 65 silossani e siliconi 68554-67-6 8 dimetilpolimeri includenti metilsil- 70131-67-8 11 sesquiossani e dimetilpolisilossani metiltriacetossisilano 4253-34-3 3 octametilciclotetrasilossano 556-67-2 3 nanocarica di silice 7631-86-9 10 Questa matrice siliconica può opzionalmente includere piccole quantità di catalizzatori di stagno per accelerare la reticolazione, ad esempio dibutilstagnodilaurato o dibutilstagnodiacetato; la concentrazione del catalizzatore è preferibilmente tra 10 e 100 ppm nella resina finale. La suddetta miscela può essere ulteriormente miscelata con addizioni polimeriche in toluene di etilcellulosa o policaprolattone.
Nel caso di addizione di polimeri biodegradabili secondari, preferibilmente e non limitatamente all'esempio in oggetto, la loro quantità può essere compresa tra 10% e 30% in peso riferito alla quantità di polimero siliconico totale.
Esempio 6
Alternativamente, un silicone commerciale a reticolazione acetossi, del tipo menzionato nell'esempio 2, può essere miscelato con soluzioni in solvente (toluene) dei polimeri biodegradabili secondari, menzionati nella descrizione e nell'esempio 5.
Esempio 7
Si utilizza la seguente formulazione iniziale (Mix 1E):
Ingrediente Numero CAS Quantità % in peso polimetiltrifluoroproprilsilossano 63148-56-1 55-65 idrossi-terminato
dimeticone 9016-00-6 10-15
metiltriacetossisilano 4253-34-3 2-4
etiltriacetossisilano 17689-77-9 3-6
acido acetico 64-19-7 1-3
nanocarica di silice 7631-86-9 5-15
La formulazione contenente il silicone fluorurato a reticolazione acetossi dà luogo ad una miscela tixotropica che, previa eventuale diluizione, può essere miscelata con amido nei rapporti generali precedentemente indicati.
Anche in questo caso, si può contemplare l'addizione di un catalizzatore di stagno.

Claims (18)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di un bioelastomero composito idrofobico, comprendente una matrice di bioelastomero reticolato in cui è dispersa una fase organica, comprendente la reazione di reticolazione di un polisilossano con terminazioni idrossi con un agente di accoppiamento silanico, comprendente un acetossisilano, per ottenere un polisilossano reticolato con rilascio di acido acetico, caratterizzato dal fatto che la reazione di reticolazione è effettuata in presenza di amido per causare un'almeno parziale acetilazione in situ da parte dell'acido acetico rilasciato, di detto amido che è inglobato nella matrice di bioelastomero reticolato.
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente la miscelazione di amido con una miscela di polidialchilsilossano con terminazioni silanoliche, in cui l'alchile comprende da 1 a 4 atomi di carbonio ed è opzionalmente sostituito con alogeno, e di un agente di accoppiamento silanico comprendente acetossi silano.
  3. 3. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 o 2, comprendente la miscelazione di amido con un sigillante siliconico che reticola a temperatura ambien te.
  4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui detto sigillante siliconico reticolante a temperatura ambiente comprende polidialchilsilossano con terminazioni silanoliche ed un eccesso di acetossisilano multifunzionale.
  5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, comprendente gli stadi di: a) miscelazione di amido con un agente di accoppiamento silanico comprendente acetossisilano, e b) addizione, sotto agitazione, al prodotto risultante dalla fase a) di un polidialchilsilossano a terminazioni silanoliche, in cui l'alchile presenta da 1 a 4 atomi di carbonio, opzionalmente sostituito con alogeno, in presenza di umidità, per causare la reticolazione di detto polidialchilsilossano con rilascio di acido acetico e mantenimento sotto agitazione per causare l'acetilazione in situ almeno parziale di detto amido.
  6. 6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 5, in cui detto agente di accoppiamento silanico comprende inoltre un silano scelto dal gruppo che consiste di clorosilani, epossisilani, vinilsilani, ossiimminosilani, alcossisilani e loro miscele.
  7. 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto acetossisilano è scelto dal gruppo che consiste di di-tertbutossidiacetossi silano, metiltriacetossisilano, etiltriacetossisilano, viniltriacetossisilano, propiltriacetossisilano e loro miscele.
  8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 5, in cui nella fase a) l'amido è miscelato con detto acetossisilano in quantità tale per cui il prodotto risultante dalla fase a) comprende da 80% a 95% in peso di amido.
  9. 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui alla miscela di reagenti, prima della reticolazione di detto polisilossano a terminazioni idrossi, viene addizionato un agente riducente di viscosità o diluente, preferibilmente scelto dal gruppo che consiste di toluene, spiriti minerali, limonene, etilacetato, terpeni o loro miscele.
  10. 10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre l'addizione alla miscela di reagenti di nanoparticelle opzionalmente funzionalizzate, preferibilmente scelte dal gruppo che consiste di ossido di titanio, ossido di ferro, silice, ossido di zinco, ne rofumo e loro miscele o di polveri vegetali.
  11. 11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui la concentrazione finale di dette nanoparticelle non supera il 10% in peso riferito al peso del bioelastomero composito finale, preferibilmente tra 1% e 5% in peso.
  12. 12. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui a detto polisilossano a terminazioni idrossi viene inoltre addizionato un polisilossano soffice a reticolazione acetossi.
  13. 13. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente l'addizione di detto polisilossano a terminazioni idrossi in una soluzione di polimero biodegradabile, preferibilmente scelto tra derivati della cellulosa, poliesteri alifatici e poliesteri aromatici-alifatici.
  14. 14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il rapporto in peso tra polisilossano a terminazioni idrossi e acetossisilano è compreso tra 8 e 25.
  15. 15. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'amido è un amido nativo, non chimicamente modificato, opzionalmente includente amidi fisicamente o chimicamente modificati.
  16. 16. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto amido è un amido nativo comprendente il suo contenuto d'acqua intrinseco.
  17. 17. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto polisilossano a terminazioni idrossi è polidimetilsilossano.
  18. 18. Bioelastomero composito ottenibile mediante un procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 17, comprendente una fase di amido almeno parzialmente acetilato, in quantità da 14% a 75% in peso riferito al peso totale del bioelastomero.
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