Explorarea potențialului compozitelor bazalt/polipropilenă

Pe măsură ce sustenabilitatea devine un aspect crucial al științei materialelor, accentul se pune tot mai mult pe alternativele pe bază biologică, iar fibrele de bazalt se încadrează perfect în acest context, fiind candidați excelenți pentru a înlocui fibrele sintetice tradiționale, cum ar fi fibrele de sticlă. Combinarea acestora cu polipropilena (PP), cel mai utilizat polimer termoplastic în sectorul auto, permite obținerea de compozite caracterizate prin proprietăți mecanice excelente, durabilitate și rezistență la factorii de mediu, ceea ce le face ideale pentru aplicații în industria auto.

Un studiu recent, publicat de Departamentul de Inginerie Chimică și Mediu al Materialelor din cadrul Universității Sapienza din Roma în "Materials Today Sustainability" (numărul 27, septembrie 2024), analizează reciclarea mecanică a compozitelor bazalt/polipropilenă (PP), punând în lumină proprietățile termice și mecanice ale acestora în funcție de numărul de cicluri de reprocesare prin diverse tehnici analitice, inclusiv Calorimetria diferențială cu scanare (DSC), Analiza termogravimetrică (TGA) și Analiza mecanică dinamică (DMA).

Rolul instrumentelor de analiză termică NETZSCH

Am prezentat activitatea grupului de cercetare de la Universitatea din Roma într-un Customer Success Story anterior: un interviu cu Prof. Jacopo Tirillò, unul dintre coautori. Cu această ocazie, Prof. Tirillò a prezentat deja câteva rezultate DSC și DMA privind compozitele pe bază de bazalt.

În această publicație mai recentă realizată în cadrul proiectului Uniunii Europene - NextGenerationEU al Centrului Național pentru Mobilitate Durabilă, Spoke 11 - Innovative Materials & Lightweighting, care îi implică pe Prof. Fabrizio Sarasini în calitate de lider al Work Package (WP) al WP5 axat pe polimeri și pe Dr. Claudia Sergi în calitate de cercetător pe termen fix (RTDA), metodele exploatate au contribuit la o înțelegere cuprinzătoare a proprietăților termice și mecanice ale compozitelor bazalt/PP, în special în ceea ce privește comportamentul acestora după mai multe cicluri de reprelucrare.

Mai în detaliu:

• DSC a fost utilizat pentru a determina temperatura de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire și cristalinitatea matricei PP, oferind informații despre modul în care fiecare ciclu de reprelucrare afectează aceste proprietăți termice,
• RezultateleTGA au ajutat la înțelegerea caracteristicilor de degradare termică și a modului în care acestea se modifică odată cu creșterea numărului de cicluri de reprelucrare,
• DMA a dezvăluit modul în care proprietățile mecanice evoluează odată cu reprelucrarea și importanța atât a lungimii fibrelor, cât și a orientării fibrelor în determinarea performanței acestor materiale.

Sunteți curioși să aflați mai multe despre rezultatele detaliate și implicațiile acestei cercetări? Descărcați lucrarea completă, "Basalt-Based Composite Materials: Sustenabilitatea de astăzi", disponibilă în acces liber. Descoperiți modul în care aceste materiale compozite inovatoare pot contribui la un viitor mai durabil!

Mai multe despre metodele de analiză termică și mecanică

• 

  Calorimetru cu scanare diferențială (DSC/DTA)
• 

  Analizor termogravimetric (TGA)
• 

  Analizor mecanic dinamic (DMA)