17.09.2024 by Dr. Chiara Baldini
Zkoumání potenciálu kompozitů čediče a polypropylenu
Vývoj nových generací kompozitů s přírodními vlákny nabízí řadu environmentálních, ekonomických a sociálních výhod, a proto jsou tyto pokročilé materiály důležitou oblastí výzkumu a inovací při hledání udržitelných materiálů.
S tím, jak se udržitelnost stává klíčovým aspektem materiálové vědy, roste důraz na alternativy na biologické bázi a čedičová vlákna do tohoto kontextu dokonale zapadají, protože jsou vynikajícími kandidáty na náhradu tradičních syntetických vláken, jako jsou například skleněná vlákna. Jejich kombinace s polypropylenem (PP), nejpoužívanějším termoplastickým polymerem v automobilovém průmyslu, umožňuje získat kompozity vyznačující se vynikajícími mechanickými vlastnostmi, trvanlivostí a odolností vůči vlivům prostředí, což je činí ideálními pro aplikace v automobilovém průmyslu.
Nedávná studie, kterou publikovala katedra chemického inženýrství materiálového prostředí na Univerzitě Sapienza v Římě v časopise "Materials Today Sustainability" (číslo 27, září 2024), se zabývá mechanickou recyklací kompozitů čedič/polypropylen (PP) a osvětluje jejich tepelné a mechanické vlastnosti v závislosti na počtu cyklů přepracování pomocí různých analytických technik, včetně diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC), termogravimetrické analýzy (TGA) a dynamické mechanické analýzy (DMA).
Úloha přístrojů pro termickou analýzu NETZSCH
Činnost výzkumné skupiny na Římské univerzitě jsme představili v předchozím článku Customer Success Story: rozhovor s profesorem Jacopem Tirillem, jedním ze spoluautorů. Při této příležitosti již profesor Tirillò představil některé výsledky DSC a DMA kompozitů na bázi čediče.
V této novější publikaci realizované v rámci projektu Evropské unie - NextGenerationEU Národního centra pro udržitelnou mobilitu, Spoke 11 - Innovative Materials & Lightweighting, na kterém se podílí Prof. Fabrizio Sarasini jako vedoucí pracovního balíčku (WP) WP5 zaměřeného na polymery a Dr. Claudia Sergi jako výzkumná pracovnice na pevný úvazek (RTDA), přispěly využívané metody ke komplexnímu pochopení tepelných a mechanických vlastností kompozitů čedič/PP, zejména ve vztahu k jejich chování po několika cyklech přepracování.
Více podrobností:
- DSC byla použita ke stanovení teploty tání a krystalinity PP matrice, což poskytlo poznatky o tom, jak jednotlivé cykly přepracování ovlivňují tyto tepelné vlastnosti,
- VýsledkyTGA pomohly pochopit charakteristiky tepelné degradace a to, jak se mění s rostoucím počtem cyklů přepracování,
- DMA odhalila, jak se mechanické vlastnosti vyvíjejí s přepracováním, a význam délky i orientace vláken při určování vlastností těchto materiálů.
Zajímá vás více podrobných zjištění a důsledků tohoto výzkumu? Stáhněte si celý dokument "Basalt-Based Composite Materials: "Today's Sustainability", který je k dispozici v otevřeném přístupu. Zjistěte, jak mohou tyto inovativní kompozitní materiály přispět k udržitelnější budoucnosti!
Poděkování
Děkujeme Dr. Claudii Sergi, Prof. Fabriziovi Sarasinimu a Prof. Jacopo Tirillovi za to, že nám umožnili publikovat tento článek o jejich práci a za důvěru v naše řešení tepelné analýzy.
Jejich projekt byl financován Evropskou unií - NextGenerationEU (Národní centrum udržitelné mobility CN00000023, italské ministerstvo pro univerzity a výzkum, vyhláška č. 1033 - 17. června 2022, bod 11 - Inovativní materiály a odlehčování.
