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Rapporto finale sull'attività svolta per il progetto Polycom, nel periodo 18/03/2016 - 30/11/2018. L'attività si è svolta seguendo la programmazione dettagliata nel progetto allegato alla domanda di finanziamento. L'attività è stata concentrata sulla fabbricazione e caratterizzazione dei compositi PVDF-BaTiO3. L'attività effettuata nel periodo è sintetizzabile come segue: WP1) Sintesi di polveri di BaTiO3 con diversi diametri e rivestimento di tali particelle con ossidi binari nelle quantità richieste per la fabbricazione dei compositi nel WP3. WP2) Funzionalizzazione di particelle di BaTiO3 non rivestite e rivestite con derivati silanici. WP3) Fabbricazione di compositi PVDF-BaTiO3 tramite miscelazione nel fuso (melt blending) o filmatura da solvente (solvent casting). I film sono stati poi realizzati tramite stampaggio per pressofusione (pressure moulding). I film sono stati caratterizzati dal punto di vista della microstruttura, della tipologia di gruppi funzionali presenti, delle proprietà termiche. WP4) Misura delle proprietà dielettriche in funzione della frequenza e della temperatura effettuata su semplici capacitori preparati utilizzando i film prodotti nel WP3. Su alcuni compositi selezionati sono state effettuate misure in funzione del campo elettrico applicato. WP5) Simulazione FEM 3D delle proprietà dielettriche di compositi contenenti tre diversi tipi di particelle, non rivestite e rivestite con due ossidi binari, in funzione della frazione in volume delle inclusioni e dello spessore del rivestimento. WP6) Le attività principali hanno riguardato la messa a punto definitiva e l'aggiornamento del sito web, l'organizzazione di due meeting di progetto, la presentazione dei risultati per mezzo di comunicazioni a conferenze, la stesura di pubblicazioni scientifiche. In tutti i casi è stata data la dovuta visibilità alla Compagnia di San Paolo come ente finanziatore. Prot. CNR-ICMATE n. 3080 del 19/12/2018

Il presente lavoro è finalizzato allo sviluppo di nuovi eco-compositi a base di poliestere biodegradabile e fibra di canapa ed alla messa a punto di un innovativo sistema di compatibilizzazione. A tale scopo, è stata presa in considerazione la capacità di oligomeri macrociclici (MCO), ottenuti per ciclodepolimerizzazione del poliestere stesso, ad essere riconvertiti a catene polimeriche lineari mediante reazioni ED-ROP (entropically-driven ring-opening polymerization). Tali MCO, precedentemente adsorbiti sulla superficie delle fibre di canapa, sono stati utilizzati come compatibilizzante in grado di reagire sia con la fibra che con la matrice poliestere per semplice trattamento termico o in fase di miscelazione nel fuso.

Compositi a base di polipropilene e fibre di lana sono stati preparati e caratterizzati attraverso prove di calorimetria a scansione differenziale, termo gravimetria e trazione uniassiale per valutare la dipendenza delle proprietà dei compositi dal contenuto di lana e dalle condizioni di preparazione dei materiali. L'influenza sulle proprietà dei materiali della presenza di compatibilizzante polimero/lana e di una modifica superficiale della lana è stata analizzata.

L'osservazione al microscopio elettronico a trasmissione (TEM) ha permesso di studiare la morfologia di un poliuretano commerciale a base policarbonato in dispersione acquosa. Dopo purificazione, è stata evidenziata la nanoseparazione di fase tra i domini hard e soft, confermata anche dall'analisi termica che mostra per essi due Tg distinte.

In questa comunicazione riportiamo alcuni risultati preliminari relativi a un nuovo alcossisilano, ottenuto per reazione del 3-mercaptopropiltrimetossisilano con un polibutadiene (PB) a basso peso molecolare. Una silice precipitata è stata modificata con diverse quantità di questo silano e le sue proprietà superficiali sono state studiate mediante gas cromatografia inversa (IGC). Mescole a base di SBR contenenti silice modificata con SB1 sono state preparate, vulcanizzate e sottoposte ad una caratterizzazione preliminare.

Preparazione e caratterizzazione di miscele di copolimeri dell'etilene con comonomeri non tradizionali e sistemi nanostrutturati per film da imballaggio

Nel settore dell'imballaggio risultano molto interessanti i copolimeri etilene-norbornene, della famiglia dei COC (cyclic olefin copolymers), polimeri amorfi caratterizzati da elevate Tg, trasparenza e barriera al vapor d'acqua, oltre che da facile saldabilità, buone proprietà meccaniche e resistenza chimica. Anche i nanocompositi polimero/fillosilicato risultano molto promettenti in questo settore per il fatto che i film da essi prodotti dovrebbero possedere buone proprietà barriera ai gas, ma conservando la trasparenza. Molto importante è anche considerare la riciclabilità; infatti, sviluppando sistemi di questo tipo si potrebbero limitare i problemi di riciclo tipici degli imballaggi flessibili multistrato, che sono legati all'incompatibilità tra i diversi materiali che costituiscono gli strati del film. A questo scopo, sono stati quindi preparati e studiati sistemi a base polietilenica introducendo percentuali variabili di COC o di fillosilicato mediante processi di miscelazione nel fuso.