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Dalla loro scoperta i materiali plastici hanno avuto un ruolo sempre più importante nella vita di tutti i giorni e non solo e vengono utilizzati in ogni settore: biomedico, strutturale, alimentare e soprattutto nell’ambito del packaging, dove i polimeri tradizionali, quali PP,PS,PE ricoprono un ruolo fondamentale.
Poiché è utilizzata una vasta gamma di polimeri quasi tutti difficili da riciclare e/o riutilizzare, sono state sviluppate plastiche biodegradabili provenienti in gran parte da fonti rinnovabili.
Si prevede che l'uso di materiali biodegradabili contribuirà alla sostenibilità e alla riduzione dell'impatto ambientale connesso allo smaltimento dei polimeri a base di petrolio.
Tra i materiali “bio” il PLA ricopre un ruolo fondamentale per via della sua biodegradabilità e del basso costo, tuttavia resta confinato solo ad alcuni settori soprattutto a causa della scarsa resistenza termo-meccanica.
La ricerca sta quindi cercando di sviluppare materiali a base di PLA e additivati opportunamente in modo da migliorarne le caratteristiche termo-meccaniche senza intaccarne le loro qualità “bio”.
Poiché il controllo della cristallizzazione del PLA risulta essere fondamentale ai fini del miglioramento delle sue proprietà termo-meccaniche, nel presente lavoro si osserveranno gli effetti di diversi agenti nucleanti e nano-fillers, in diverse percentuali di mescola, e per due diverse temperature dello stampo (Tmould). Successivamente ad alcune mescole si cercherà di applicare il modello matematico di Takayanagi, in grado di correlare la variazione del modulo elastico con la frazione cristallina presente nel polimero. Gli obiettivi nel dettaglio sono:
a) Ottenere per ogni agente di mescola una serie di provini a due diverse temperature dello stampo (in particolare a 105°C e a 120°C) e con tempo di iniezione di 3 minuti.
b) Effettuare le prove tensili al fine di ricavare le principali proprietà meccaniche (carico a rottura, eventuale snervamento, modulo elastico, allungamento percentuale a rottura…).
c) Valutare con analisi termiche DSC un effettivo aumento della cristallinità del polimero o un eventuale cambiamento delle sue proprietà termiche (Tg,Tc…).
Applicare ad alcune delle mescole ottenute il modello di Takayanagi.