17.09.2024 by Dr. Chiara Baldini

현무암/폴리프로필렌 복합소재의 잠재력 탐구하기

천연 섬유를 이용한 새로운 세대의 복합 소재 개발은 환경적, 경제적, 사회적으로 많은 이점을 제공하며, 이러한 첨단 소재는 지속 가능한 소재를 찾기 위한 연구와 혁신의 중요한 영역이 되고 있습니다.

지속 가능성이 재료 과학의 중요한 측면이 되면서 바이오 기반 대안에 대한 관심이 커지고 있으며 현무암 섬유는 유리 섬유와 같은 기존 합성 섬유를 대체할 수 있는 훌륭한 후보로 이러한 맥락에 완벽하게 부합합니다. 자동차 분야에서 가장 널리 사용되는 열가소성 폴리머인 폴리프로필렌(PP)과 결합하면 우수한 기계적 특성, 내구성 및 환경 요인에 대한 저항성을 특징으로 하는 복합재를 얻을 수 있어 자동차 산업에 적용하기에 이상적입니다.

로마 사피엔자 대학교 화학공학 재료환경학과에서 "Materials Today Sustainability"(2024년 9월 27호)에 발표한 최근 연구에서는 현무암/폴리프로필렌(PP) 복합재의 기계적 재활용에 대해 자세히 다루며, 현무암/폴리프로필렌 복합재의 열 및 기계적 특성을 재처리 횟수에 따른 다양한 분석 기법을 통해 조명합니다(DSC, Differential Scanning Calorimetry), 열 중량 분석(TGA), 동적 기계 분석(DMA) 등 다양한 분석 기술을 통해 살펴봅니다.

NETZSCH 열 분석 기기의 역할

이전 고객 성공 사례에서 로마 대학교의 연구 그룹 활동을 소개한 바 있습니다: 공동 저자 중 한 명인 Jacopo Tirillò 교수와의 인터뷰. 이 때 티릴로 교수는 현무암 기반 복합재료에 대한 DSC 및 DMA 결과를 이미 발표한 바 있습니다.

파브리지오 사라시니 교수가 폴리머에 초점을 맞춘 WP5의 작업 패키지(WP) 리더로, 클라우디아 세르기 박사가 고정 기간 연구원(RTDA)으로 참여한 유럽 연합 - 국립 지속 가능한 모빌리티 센터의 차세대 EU 프로젝트인 스포크 11 - 혁신적 재료 및 경량화의 프레임워크에서 수행된 이 최신 논문에서 사용된 방법은 특히 여러 재처리 주기 이후의 거동과 관련하여 현무암/PP 복합재의 열 및 기계적 특성에 대한 포괄적인 이해에 기여했습니다(
).

자세히 알아보기:

  • DSC를 사용하여 PP 매트릭스의 용융 온도와 결정성을 측정하여 각 재처리 사이클이 이러한 열적 특성에 미치는 영향에 대한 통찰력을 제공했습니다,
  • TGA 결과는 열 분해 특성과 재처리 주기가 증가함에 따라 이러한 특성이 어떻게 변화하는지 이해하는 데 도움이 되었습니다,
  • DMA는 재처리에 따라 기계적 특성이 어떻게 변화하는지, 그리고 이러한 재료의 성능을 결정하는 데 있어 섬유 길이와 섬유 방향의 중요성이 무엇인지 밝혀냈습니다.


이 연구의 자세한 결과와 시사점에 대해 더 자세히 알고 싶으신가요? 전체 논문인 "현무암 기반 복합 재료: 오늘날의 지속 가능성"을 오픈 액세스로 다운로드하세요. 이 혁신적인 복합 소재가 어떻게 더 지속 가능한 미래에 기여할 수 있는지 알아보세요!

왼쪽부터: 파브리지오 사라시니 교수(MOST Spoke 11 프로젝트의 폴리머 중심 WP5 리더), 클라우디아 세르기 박사, 자코포 티릴로 교수

감사

클라우디아 세르지 박사, 파브리지오 사라시니 교수, 자코포 티릴로 교수의 연구에 대한 이 글의 게재를 허락하고 열 분석 솔루션을 신뢰해 주신 것에 감사드립니다.

이들의 프로젝트는 유럽 연합 - NextGenerationEU(국립 지속 가능한 모빌리티 센터 CN00000023, 이탈리아 대학 및 연구부 법령 1033호 - 2022년 6월 17일, Spoke 11 - 혁신 재료 및 경량화)에서 자금을 지원받았습니다.

열 및 기계적 분석 방법에 대해 자세히 알아보기