玄武岩／ポリプロピレン複合材料の可能性を探る

持続可能性が材料科学の重要な側面となるにつれて、バイオベースの代替材料への注目が高まっており、玄武岩繊維は、ガラス繊維などの従来の合成繊維に代わる優れた候補として、この文脈に完全に適合している。自動車分野で最も広く使用されている熱可塑性ポリマーであるポリプロピレン（PP）と組み合わせることで、優れた機械的特性、耐久性、環境要因への耐性を特徴とする複合材料を得ることができ、自動車産業への応用に理想的である。

ローマ・サピエンツァ大学化学工学部材料環境学科が「Materials Today Sustainability」（27号、2024年9月）で発表した最近の研究では、玄武岩／ポリプロピレン（PP）複合材料の機械的リサイクルについて掘り下げており、示差走査熱量測定（DSC）、熱重量分析（TGA）、動的機械分析（DMA）などのさまざまな分析手法を通じて、再処理サイクル数の関数としての熱的・機械的特性に光を当てている。

NETZSCH 熱分析装置の役割

ローマ大学の研究グループの活動については、前回のカスタマーサクセスストーリー：共著者の一人であるJacopo Tirillò教授へのインタビューで紹介しました。その際、Tirillò教授は玄武岩をベースとした複合材料に関するDSCとDMAの結果を既にいくつか紹介しています。

国立持続可能なモビリティセンターの欧州連合-NextGenerationEUプロジェクト、スポーク11「革新的材料と軽量化」の枠組みで実施されたこの最新の出版物では、ポリマーに焦点を当てたWP5の作業パッケージ（WP）リーダーとしてファブリツィオ・サラシーニ教授が、また任期付き研究員（RTDA）としてクラウディア・セルジ博士が参加しており、利用された手法は、玄武岩／PP複合材料の熱的・機械的特性、特に複数回の再加工サイクル後の挙動に関する包括的な理解に貢献しました。
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詳細

DSCは、PPマトリックスの融解温度と結晶化度を決定するために使用され、各再処理サイクルがこれらの熱特性にどのような影響を与えるかについての洞察を提供した、
TGAの結果は、熱劣化特性を理解するのに役立ち、再処理サイクルの増加に伴ってこれらがどのように変化するかを明らかにした、
DMAは、機械的特性が再加工によってどのように変化するかを明らかにし、これらの材料の性能を決定する繊維長と繊維配向の重要性を明らかにしました。

この研究の詳細な知見とその意味についてもっと知りたいですか？論文「玄武岩ベースの複合材料」の全文をダウンロードしてください：オープンアクセスで入手可能です。これらの革新的な複合材料が、より持続可能な未来にどのように貢献できるかをご覧ください！

論文全文を読む

左からFabrizio Sarasini教授（MOST Spoke 11のポリマーに焦点を当てたWP5のリーダー）、Claudia Sergi博士、Jacopo Tirillò教授。

謝辞

クラウディア・セルジ博士、ファブリッツィオ・サラシーニ教授、ヤコポ・ティリロ教授には、彼らの研究に関するこの記事の掲載を許可していただき、また、当社の熱解析ソリューションに対する信頼に感謝します。

彼らのプロジェクトは、欧州連合（EU）の資金援助を受けています。NextGenerationEU（国立持続可能モビリティセンターCN00000023、イタリア大学研究省令第1033号、2022年6月17日、スポーク11「革新的材料と軽量化」）。

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