- Microscopia a forza atomica (AFM) nella caratterizzazione di copolimeri a blocchi SEBS
L’introduzione sul mercato di copolimeri a blocchi a base stirenica risale agli anni ’70 con la produzione di strutture triblocco del tipo stirene-butadiene-stirene (SBS) e stirene-isoprenestirene (SIS). Una seconda generazione di tali materiali, caratterizzata dalla idrogenazione selettiva del segmento elastomerico (SEBS), fa la sua comparsa circa dieci anni più tardi.Tali copolimeri, denominati SBCs (styrenic block copolymers) e costituiti da una fase vetrosa minoritaria immersa in una matrice gommosa, rappresentano una categoria di elastomeri termoplastici non vulcanizzati caratterizzati da proprietà meccaniche paragonabili a quelle degli elastomeri vulcanizzati e da lavorabilità associabile a quella di un materiale termoplastico.
La fase elastomerica di un copolimero SEBS, costituita da un segmento centrale etilene-butilene (EB) ottenuto dalla idrogenazione di un precursore polibutadienico, è compresa tra due blocchi terminali polistirenici (S). I blocchi S e EB, tra loro immiscibili, generano una separazione di fase che produce domini rigidi di polistirene dispersi nella matrice elastomerica. Il network che ne risulta dà luogo a una sorta di cross-link fisico che rinforza il materiale. Il sistema SEBS possiede maggiore rigidità rispetto a quello SBS e SIS a causa del maggior numero di entanglements che caratterizza il segmento centrale. Inoltre, la natura satura della catena induce una migliorata resistenza all’ozono, alla temperatura e alla degradazione via UV (4). Nel caso dei copolimeri SEBS, le caratteristiche che governano la separazione di fase sono così sensibilmente modificate dal processo di idrogenazione del segmento elastomerico che il materiale risultante rappresenta una categoria di prodotto indipendente. Le peculiari proprietà reologiche, assieme ad una elevata stabilità termica consentono la preparazione di nuovi blend polimerici, tra cui assumono particolare rilievo quelli che danno origine a materiali con struttura co-continua interpenetrante, anche denominati IPN termoplastici. La capacità di dar luogo a morfologie co-continue è il risultato della struttura a network del copolimero a blocchi, che persiste durante il processo di lavorazione e previene la smiscelazione spontanea del blend. I copolimeri SBCs sono infatti caratterizzati da una temperatura ordine-disordine (ODT), al di sopra della quale la separazione di fase cessa di esistere, ma al di sotto della quale è ancora possibile la lavorazione del materiale alle condizioni di un polimero termoplastico.