Situazione generale della ricerca universitaria. Riferimento a imprese/player privati che si distinguono per

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1 PROGRAMMA DI MONITORAGGIO DELLO STATO DELLA RICERCA UNIVERSITARIA NEL TRIVENETO IN TEMA DI NUOVI MATERIALI POLIMERICI Prof. Michele MODESTI Università di Padova Dipartimento di Processi Chimici dell Ingegneria

2 INDICE Ambiti monitorati Situazione generale della ricerca universitaria Principali programmi di ricerca Riferimento a imprese/player privati che si distinguono per ricerca ed innovazionei collegate alle Università ità Ricerche eccellenti e casi da prendere come esempi di successo

3 AMBITI MONITORATI termoplastici; termoindurenti; elastomeri; espansi. MATERIALI POLIMERICI DIBASE NUOVI MATERIALI MODIFICATI OGGETTO DI RICERCA Nano compositi polimerici (Clay/Polymer Nanocomposites). Polimeri elettricamente (Carbon Nanotubes Polymer Nanocomposites or by Metal/Polymer Nanocomposites). Nanofibre. Espansi a struttura cellulare. Bioplastiche e materiali biodegradabili (es. PET green).

4 AMBITI DI INNOVAZIONE Ambiti innovativi legati ai processi di produzione ed alle applicazioni sui prodotti: Innovazioni diprocesso: esempio delle aziende UNIteam, INGLASS HRS Innovazione di prodotto: vari esempi industriali (FITT group, Sole, Soteco, Fracasso, ecc.)

5 SITUAZIONE UNIVERSITARIA UNIVERSITA DEL NORD EST CHE SVOLGONO ATTIVITA DI RICERCA NELL AMBITO DELLE MATERIE PLASTICHE: Università di Padova (Vicenza e Rovigo) Gruppo Ingegneria dei polimeri diretto dal Prof. Modesti Gruppo materiali compositi diretto dal Prof. Quaresimin Gruppo di scienza dei polimeri diretto dal Prof. Marigo Gruppo di Processing diretto dal Prof Bariani/Lucchetta

6 SITUAZIONE UNIVERSITARIA UNIVERSITA DEL NORD EST CHE SVOLGONO ATTIVITA DI RICERCA NELL AMBITO DELLE MATERIE PLASTICHE: Università di Trento Gruppo polimeri e compositi diretto dal Prof. Amabile Penati Gruppo biopolimeri diretto dal Prof. Claudio Migliaresi

7 SITUAZIONE UNIVERSITARIA UNIVERSITA DEL NORD EST CHE SVOLGONO ATTIVITA DI RICERCA NELL AMBITO DELLE MATERIE PLASTICHE: Università di Trieste Gruppo di modellistica dei nano compositi diretto dal Prof. M.Fermeglia Gruppo di reologia diretto dal Prof. Romano Lapasin

8 SITUAZIONE UNIVERSITARIA Principalitematiche i i di ricerca nel Nord Est Italia (TRIVENETO): Leghe polimeriche Ingegneria dll delle formulazioni Nanocompositi polimerici Elettrospinning Bioplastiche Espansi rigidi isolanti termici poliuretanici Espansi flessibili viscoelastici Comportamento al fuoco di sistemi polimerici Riciclo delle Materie Plastiche Membrane multifunzionali Polimeri elettricamente conduttori Micro and Precision i Forming of polymers.

9 SITUAZIONE UNIVERSITARIA Principali tematiche di ricerca nel Nord Est Italia (TRIVENETO): Geometrical Metrology for Precision Engineering and Nanotechnologies Simulazione i del processo di stampaggio a d iniezionei i Caratterizzazione morfologica e strutturale di polimeri di sintesi Caratterizzazione morfologica e strutturale di nano compositi a base polimerica Analisi asforense oe sedi polimeri Micro injection molding of polymer and ceramic parts Replication of micro structured surfaces Injection molding of weld less and high surface quality parts Injection molding of bonded magnets Hybrid forming processes for polymer metal macro composites Design and manufacture of micro molds for replication of polymers, metals and ceramics Advanced surface characterization at microand nanoscale

10 SITUAZIONE UNIVERSITARIA Principalitematiche di ricerca nel Nord Est Italia (TRIVENETO): Numerical simulation of the micro injection molding process Polymer rheology under micro scale process conditions Modellistica molecolare multiscala per materiali nano strutturati Analisi sperimentale del comportamento reologico Definizione ii e la validazione i di modelli adatti a descrivere le proprietà reologiche in campo lineare e non Correlazione delle proprietà con le caratteristiche strutturali dei sistemi polimerici Progettazione, fabbricazione e caratterizzazione di materiali compositi Materiali polimerici: proprieta p termiche, meccaniche, dinamico meccaniche, viscoelastiche Polimeri e compositi degradabili e biodegradabili Interfacce e adesione in materiali compositi Biomateriali e protesi

11 SITUAZIONE UNIVERSITARIA Principalitematiche i ti di ricerca nel Nord Est Italia (TRIVENETO): Materiali e procedimenti di ingegneria tissutale Idrogeli Bagnabilità e modifiche superficiali Processi di filatura (melt spinning) Miscele polimeriche Polimeri e compositi a memoria di forma

12 SITUAZIONE UNIVERSITARIA GRUPPO DI SCIENZA DEI POLIMERI Prof. A. MARIGO Dipartimento di Scienze Chimiche Università di Padova

13 GRUPPO DI SCIENZA DEI POLIMERI Tematiche principali: Caratterizzazione morfologica e strutturale di polimeri di sintesi; Caratterizzazione morfologica e strutturale di nanocompositi a base polimerica; Analisi iforense di polimeri; i

14 GRUPPO DI SCIENZA DEI POLIMERI Attrezzature disponibili: Diffrattometro a raggi X ad alto angolo GD 2000 (Ital Structures) con geometria in trasmissione Diffrattometro in riflessione Philips X Pert PRO, dotato di dispositivo di variazione della temperatura e di attachment per la diffrazione ad angolo radente Diffrattometro a basso angolo Mbraun con camera di Kratky Calorimetro differenziale a scansione (DSC) TA Instruments mod Termogravimetria accoppiata a DSC (TGA DSC) TA Instruments SDT 2960 Microscopioi ottico in luce polarizzata Leica DM LP 100

15 GRUPPO DI SCIENZA DEI POLIMERI Prof.AntonioMarigo Dr.ssa Carla Marega Dr.ValerioCausin Dr.ssa Roberta Saini Dr.Ramesh Neppalli Personale:

16 GRUPPO DI SCIENZA DEI POLIMERI Progetti di ricerca di particolare rilevanza: Collaborazione con il Centro Ricerche G.Natta della Lyondell Basell di Ferrara, che ha portato ad importanti risultati nello studio delle correlazioni strutturaproprietà di poliolefine e, più recentemente, di nanocompositi a base poliolefinica.

17 SITUAZIONE UNIVERSITARIA Precision Manufacturing Engineering Group Laboratory of Polymer Processing Prof. P. Bariani Dipartimento di Innovazione Meccanica e Gestionale Università di Padova

18 Precision Manufacturing Engineering Group Tematiche principali: Micro injection molding of polymer and ceramic parts Replication of micro structured surfaces Injection molding of weld less and high surface quality parts Injection molding of bonded magnets Hybrid forming processes for polymer metal macro composites Design and manufacture of micro molds for replication of polymers, metals and ceramics Advanced surface characterization at micro and nanoscale Numerical simulation of the micro injection molding process Polymer rheology under micro scale process conditions

19 Precision Manufacturing Engineering Group Attrezzature disponbili: Polymer processing: Micro injection molding machine (Battenfeld MicroPower 15) All electric injection moulding machine (Engel E motion 440/100) Lab single screw extruder (HAAKE PolyLab OS) Material characterization: Rotational rheometer (TA Instruments ARES) Twin bore capillary rheometer (CEAST RHEO 2500) Universal testing machine with environmental chamber (MTS) Optical 3D extensometer (GOM ARAMIS) Split Hopkinson pressure bar Charpy pendulum (CEAST Resil Impactor)

20 Precision Manufacturing Engineering Group Attrezzature disponbili: Tooling: Micro EDM milling machine (Sarix SX 200) 5 axis ultraprecision diamond machining system (Kugler Micromaster 5X) Geometrical metrology: Multisensor measuring machine WERTH Video Check IP 400 Coordinate measuring machine ZEISS Prismo VAST 7 Dual core 3D measuring microscope that combines confocal and interferometry technology (Leica DCM 3D) 3D laser triangulation scanner 3Shape D 250 Digital roughness tester ZEISS TSK Surfcom 1400A Atomic force microscope (AFM) DME Dualscope

21 Precision Manufacturing Engineering Group Personale: 3 Professor 3 researchers 3 post doc 6 Ph.D. students

22 Precision Manufacturing Engineering Group Progetti diricerca diparticolare rilevanza: Brite Euram EFFORTS Enhanced framework for forging design using reliable threedimensional simulation Brite Euram FAT LIFE Optimisation of the service life of production tools in hot forging, die casting and glass forming by minimising i i i the risks ik related to thermal fatigue Thematic Network WAFAM Warm forging of advanced metal alloys Growth IMPRESS Improving of Precision in forming by simultaneous modelling of deflections in workpiece die press p system

23 Precision Manufacturing Engineering Group Progetti diricerca diparticolare rilevanza: Craft RING An integrated system to check the dimensions of shaped rings during production phase Eureka Factory DECOFOR Innovative system for the design and control of a precision forging process with ihintegrated quality assurance Eureka Factory RINGING Novel environment integrating process design and control for the ring rolling of net shape complex profile products Eureka Factory FANSYS Decision Support System for Accurate Prediction of Noise Emission and Functional Performances of Fans

24 Precision Manufacturing Engineering Group Progetti diricerca diparticolare rilevanza: Network of Excellence Coordinated Action VIF Virtual Intelligent Forging CORNET Lorcot "Load related design of coatings for forming tools LEONARDO MAIATZ Simulform TEMPUS WBC Vmnet FP "Research Fund for Coal and Steel" "Green press hardening steel grades

25 SITUAZIONE UNIVERSITARIA Gruppo di Modellistica molecolare multiscala materiali nano strutturati Prof. M. Fermeglia Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell Informazione Università di Trieste

26 Gruppo modellistica molecolare multiscala materiali nano strutturati Tematiche principali: L obiettivo dell attività di ricerca è di sviluppare tecniche di simulazione molecolare multiscala per lo studio di materiali nanostrutturati. Elemento fondamentale dell attività di ricerca è la modellistica molecolare multiscala, un insieme di tecniche operanti ciascuna ad un livello nella scala dei tempi e delle lunghezze, che vengono integrate tra loro. Il fine ultimo è quello di descrivere tutte le caratteristiche del materiale analizzando le cause che le generano, dalla reattività a livello elettronico fino alle proprietà macroscopiche anche in condizioni di processo. Lo strumento si presta a diverse applicazioni: questa attività di ricerca si occupa del campo delle nanotecnologie focalizzandosi su materiali polimerici nanostrutturati.

27 Gruppo modellistica molecolare multiscala materiali nano strutturati Tematiche principali: Simulazione di nanocompositi polimero argilla Simulazione di sistemi contenenti nano particelle sferiche. Simulazione molecolare in campo ambientale

28 Gruppo modellistica molecolare multiscala materiali nano strutturati Personale: M. Fermeglia Sabrina Pricl Radovan Toth Paola Posocco Maria Silvia Paneni Erik Laurini Andrea Mezgez Marco Parenzan Daniel Romero Giancarlo Todone Francesca Santese Valentina Del Col

29 Gruppo modellistica molecolare multiscala materiali nano strutturati Apparecchiature disponibili: Hardware locale: 18 Processori Intel Xeon 32 bit dedicati al calcolo, 10 processori Intel Xeon dedicati a Workstation grafiche con schede video avanzate; 8 Processori SGI utilizzati sia per calcolo che per rendering grafico; 2 Terabyte storage su StorageAreaNEtwork; un server database ed un server Web; un numero imprecisato di workstation, notebook, stampanti ed attrezzature di rete. HW GPU per calcoli di dinamica molecolare Cluster dedicato alla dinamica molecolare: 64 nodi AMD Opteron Hardware di Ateneo condiviso: cluster di calcolo parallelo con 60 processori, 120 GB di memoria, 2 TB di spazio disco, con una potenza di calcolo aggregata di 245 Gflops. Software: Accelrys s Materialo Studio; Matsim s Palmyra; CULGI; AMBER; Cosmologic s Cosmotherm e Turbomole; Fluidix. Tool di sviluppo: linguaggi e ambienti di sviluppo vari; motori data base.

30 Gruppo modellistica molecolare multiscala materiali nano strutturati Progetti di particolare rilevanza : MOMO: Innovative Molecular modeling approach to up grade polymeric materials from post industrial rejects, Commissione Europea, progetto triennale MULTIPRO: Design of tailor to made MULTIfunctional organic materials by molecular modelling of structure property relationship, experimentation and PROcessing, Commissione Europea, progetto triennale Multihybrids, Innovative sensor based procesing technology of nanoscrutured multifunctioanl hybrids and composites, Commissione Europea, progetto quadriennale Nanomodel, Multi Scale Modelling of Nano Structured Polymeric Materials: From Chemistry to Materials Performance, Commissione Europea, progetto triennale

31 Gruppo modellistica molecolare multiscala materiali nano strutturati Progetti di particolare rilevanza : Progetti Nazionali in collaborazione con Industrie Progetto RINAVE,Metodologie innovative di ricollocazione di materie plastiche nano composite per la sostituzione dei compositi in fibra di vetro e matrice termoindurente, progetto biennale In collaborazioen con CRP FIAT. Progetto POR FESR: GreenBoat: Sviluppo di una imbarcazione a basso impatto ambientale, Regione FVG, In collaborazione con Green Boat, Cantieri Alto Adriatico, CRP FIAT. Progetto Industria 2015: made in italy: NANOSTRATA: sviluppo di rivestimenti nano strutturati multifunzionali. Ministero dello sviluppo economico, In collaborazione con LAFER S.p.A, F.M. S.r.l., BONFIGLIOLI RIDUTTORI S.p.A., GENTILINI POWER TRAIN S.r.l., CENTRO RICERCHE FIAT S.C.p.A., KENDU S.COOP., ESJOTECH S.R.L., KENNAMETAL ITALIA S.p.A., EUROSTAMP S.n.c., AZ FIUS S.p.A., 3D STUDIO ENGINEERING S.r.l., ROSLER ITALIANA S.R.L., ALENIA AERONAUTICA S.p.A., SOMASCHINI S.p.A., AUNDE ITALIA S.p.A., CAPITANIO CAMILLO, COBRAPLAST S.r.l.,, FIDIVI TESSITURA VERGNANO S.p.A., FLUID O TECH S.R.L., INDESIT COMPANY S.p.A., INNOVA S.p.A., LUXOTTICA S.R.L, MAGNETI MARELLI S.p.A., PLASMA SOLUTION S.R.L., PROTEC SURFACE TECHNOLOGIES S.r.l., PROTIM LAFER S.p.A., TECNA S.r.l., VALCUCINE S.p.A.

32 SITUAZIONE UNIVERSITARIA Gruppo di Reologia di sistemi complessi Prof. R. Lapasin Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell Informazione Università di Trieste

33 Gruppo reologia di sistemi complessi Tematiche principali: l analisi sperimentale del comportamento reologico di sistemi polimerici in condizioni differenti di deformazione e di flusso, la definizione e la validazione di modelli adatti a descrivere le proprietà reologiche in campo lineare e non, la correlazione di tali proprietà p con le caratteristiche strutturali dei sistemi e con le interazioni tra i componenti, la previsione del comportamento macroscopico.

34 Gruppo reologia di sistemi complessi Personale: Romano Lapasin Mario Grassi Mirna Cerovaz Federica Mantovani

35 Gruppo reologia di sistemi complessi Apparecchiature: Rheostress Haake RS150 (reometro a sforzo controllato) Rotovisco Haake RV20/CV100 (reometro a deformazione controllata) Viscosimetro HaakeVT550 (viscosimetro a deformazione controllata) Tensiometro Krüss K12

36 Gruppo reologia di sistemi complessi Attività: Prove reometriche per la determinazione di: curve di flusso (viscosità vs sforzo)( viscosità vs velocità di deformazione) creep/recovery, limite di scorrimento (yield stress) spettri meccanici (moduli viscoelastici lineari vs frequenza) tempo dipendenza e reversibilità (dipendenza delle proprietà materiali dalla storia di deformazione) dipendenza delle proprietà materiali dalla storia termica) cinetiche di strutturazione o destrutturazione simulazione di condizioni di processo Prove tensiometriche i per la determinazione i di tensione superficiale, i tensione interfacciale, CMC, CAC

37 Gruppo reologia di sistemi complessi Attività: Studio reologico di matrici polisaccaridiche e di paste da stampa contenenti coloranti reattivi. Matrici polimeriche a base di alginato per applicazioni nutraceutiche. Studio di miscele acquose polisaccaridi proteine. Materiali biopolimerici per formulazioni farmaceutiche mucoadesive. Studio di compositi epossidici a base di nanotubi e nanofibre di carbonio per applicazioni criogeniche. Studio di dispersioni di gel in soluzioni per applicazioni in campo biomedico. Studiodimiscele ternariedipolisaccaridiacaricaopposta pp perimpieghinelcampodell ingegneriatissutale p p gg Caratterizzazione reologica e modellazione di colate detritiche Studio di lattici stirene butadiene Studio reologico di fanghi provenienti dalla depurazione di reflui conciari ai fini del loro smaltimento in un impianto di oxycombustione flameless

38 SITUAZIONE UNIVERSITARIA Laboratorio Polimeri e Compositi Prof A. Penati Centro Interdipartimentale Tecnologie Biomediche BIOTECH Prof C. Migliaresi Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e Tecnologie Industriali Università di Trento

39 Polimeri e compositi / BIOTECH Tematiche di interesse: Progettazione, fabbricazione e caratterizzazione di materiali compositi Materiali polimerici: proprieta termiche, meccaniche, dinamico meccaniche, viscoelastiche Reologia Polimeri e compositi degradabili e biodegradabili Interfacce e adesione in materiali compositi Elettrospinning Biomateriali e protesi Materiali e procedimenti di ingegneria tessutale Idrogeli Bagnabilità e modifiche superficiali Processi di filatura (melt spinning) Miscele polimeriche Poliammidi Nanocompositi Polimeri e compositi a memoria di forma

40 Polimeri e compositi / BIOTECH Apparecchiature: Dinamometri per prove meccaniche a controllo elettromeccanico (INSTRON) e servoidrualico (MTS) dotati di cella termostatica; Pendolo strumentato per prove di impatto Charpy e tensile (CEAST); Analizzatori dinamico meccanici per fusi e solidi (Rheometrics, Polymer Lab, TA); Calorimetri differenziali a scansione DSC, anche con modulazione (Mettler, TA); Analisi termo gravimetrica TGA (Mettler), sistema di misura VICAT e della temperatura di distorsione al calore (ATS FAAR); Apparecchiatura per determinazione Limit Oxygen Index (LOI); Microscopio a forza atomica (NT MDT) con modalita' di misura STM, MFM, EFM ed AFAM; Microscopi ottici (a contrasto di fase con fluorescenza, luce polarizzata, riflessione, trasmissione); Microscopio i confocale Spettro fotometro infrarossi ATR FTIR (Perkin Elmer); Plasma in radiofrequenza; Analizzatore di angolo di contatto in condizioni dinamiche (bilancia di Wilhelmy) e statiche; Cromatografia C t in fase gel (GPC) accessoriata con sistema per l'analisi li i di amminoacidi, idi Viscosimetri Ubbelhode;

41 Polimeri e compositi / BIOTECH Apparecchiature: Light scattering; Estrusore monovite per estrusione stiro di fibre (Friulfiliere); Estrusore bi vite (Haake); Miscelatore discontinuo (Haake); Pressa per stampaggio ad iniezione (Arburg); Pressa a piani caldi (Carver); Apparati per elettrospinning; Macchina per l'avvolgimento filamentare; Forni per trattamenti termici e sottovuoto; camere umido statiche; muffola; Apparecchiature h varie (liofilizzatore, l centrifuga, piatti oscillanti,...); Immunoblotting ed elettroforesi con densitometro per l'analisi dei gel; Camera per colture cellulari; Microscopio Elettronico a Scansione; Disponibilità ibili à invecchiamento UV A e UV B.

42 Polimeri e compositi / BIOTECH Personale: Amabile Penati (PO) Claudio Migliaresi (PO) Alessandro Pegoretti (PA) Luca Fambri (PA) Stefano Siboni (PA) Claudio Della Volpe (R) Antonella Motta (R) Alfredo Casagrande (T) Claudia Gavazza (T) Lorenzo Moschini (T)

43 Polimeri e compositi / BIOTECH Progetti di ricerca europei: Pecticoat (Nanobiotechnology for the coating of medical devices) NoE Expertissues (Ingegneria tissutale e medicina rigenerativa) NoE NanoFunPoly (nano compositi polimerici)

44 Polimeri e compositi / BIOTECH Progetti di ricerca con aziende: Tozzi Nord srl (pale eoliche: selezione materiali e progettazione) Aquafil SpA (compounding poliammidi; processi di filatura) New Cast Service srl (Rapid Prototyping SLS) Elantas Camattini spa (comportamento a fatica di adesivi strutturali) Luxottica spa (comportamento statico ed a fatica di giunti adesivi per titanio) Fresenius (Materiali per filtri ematici) Eurocoating (Geli iniettabili bioattivi) UFI Innovation Center (nuovi materiali polimerici per sistemi di filtrazione)

45 SITUAZIONE UNIVERSITARIA GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI Prof. M. MODESTI Dipartimento di Processi Chimici dell Ingegneria Università di Padova

46 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI Il gruppo svolge da più di 25 anni attività di ricerca accademica ed in collaborazione con piccole e grandi aziende del settore. L interazione Linterazione con il mondo produttivo si traduce in diversi tipi di attività, a seconda delle esigenze del committente. Le forme di collaborazione più comuni sono: Effettuazione prove conto terzi con rilascio di certificati Gestione progetti di ricerca privati Partnership scientifica in progetti di ricerca finanziati dalla regione, ministero, progetti europei

47 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI

48 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI

49 MASTER UNIVERSITARIO DI II LIVELLO Chimica e tecnologia dei materiali macromolecolari Chimica e tecnologia delle materie plastiche e dei nanocompositi polimerici Chimica e tecnologia dei materiali polimerici Chimica e tecnologia dei materiali polimerici

50 ASSEGNI DI RICERCA (post PhD) Estrusione reattiva per la preparazione di polimeri nanocompositi innovativi (UNI-PD) Membrane nanostrutturate per applicazioni industriali ottenute mediante tecniche di electrospinning e electrospraying (UNI_PD) Preparazione di nanocompositi polimerici via melt blending :ottimizzazione dei parametri di processo e sviluppo di cariche inorganiche organo-modificate innovative (UNI-PD) Processing, proprietà ed applicazioni industriali di materiali nanocompositi a matrice termoplastica (FSE) Decomposizione termica delle materie plastiche: identificazione e quantificazione delle sostanze volatili. Proposta di innovativi sistemi di abbattimento di sostanze aereodisperse nocive (FSE) L Industria delle Materie Plastiche: Potenzialità Applicative e Impatto ambientale: Sviluppo di Polimeri Nanocompositi ad Elevate Proprietà Barriera ; (FSE) L industria delle materie plastiche: potenzialità applicative e impatto ambientale: decomposizione termica delle materie plastiche: identificazione delle sostanze volatili (FSE) Processi di electrospinning ed electrospraying per la preparazione di membrane nanostrutturate per applicazioni industriali (INSTM)

51 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI RICICLO CHIMICO E FISICO COMPORTAMENTO AL FUOCO E STABILITA TERMICA

52 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI ELETTROFILATURA PER LA PRODUZIONE DI NANOFIBRE MATERIALI COMPOSITI NANOSTRUTTURATI

53 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI FORMULAZIONE E PROCESSING MATERIALI POLIMERICI

54 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI FORMULAZIONE E PROCESSING MATERIALI POLIMERICI

55 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI CARATTERIZZAZIONE MATERIALI POLIMERICI

58 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI Esempi di progetti di ricerca Responsabile Progetto di Ateneo dal titolo: Materiali innovativi costituiti da Interpenetrating Polymer Network caricati con nanofillers caratterizzati da elevate prestazioni meccaniche e termiche. Importo ,00 Euro (MIUR) Responsabile scientifico di un progetto biennale cofinanziato dalla regione Veneto (DOCUP obiettivo 2, Misura 2.3, Attività di ricerca e trasferimento tecnologico) dal titolo: Tecnologie innovative per la preparazione di Nanocompositi polimerici, per un importo di ,00 Euro. Responsabile scientifico di un progetto di ricerca a valere sulla L.R. 8 del (bando 2004) presentato tramite il distretto della gomma e delle materie plastiche dal titolo: Sviluppo di nuovi materiali polimerici innovatvi nanostrutturati ad elevate prestazioni fisico meccaniche i ih (M.I.N.S.), Euro ,

59 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI CASE STUDY 1 NANOCOMPOSITI A MATRICE POLIMERICA

60 NANOCOMPOSITI POLIMERICI

64 NANOCOMPOSITI POLIMERICI PA nanocomposito PP talco PA fibra vetro 1988 Presso i laboratori Toyota Central Research in Giappone, venne sintetizzato un Nylon 6 nanocomposito in seguito commercializzato dalla UBE Industries ed è attualmente utilizzato per la realizzazione della timing belt cover nei motori delle vetture Toyota.

65 NANOCOMPOSITI POLIMERICI Due vie possibili: AUTOFORMULAZIONE: RICHIEDE COMPETENZE NAL CAMPO DELLA FORMULAZIONE E DEL PROCESSING, IN PARTICOLARE RELTIVAMENTE AL COMPOUNDING/PRODUZIONE DI MASTERBATCHES MEDIANTE IMPIANTI DI ESTRUSIONE. PRODOTTI O COMMERCIALI: C ESISTONO DIVERSE SOCIETA (ES. POLYONE, NANOCYL) IN GRADO DI FORNIRE MASTERBATCHES A BASE DI ADDITIVI NANOSTRUTTURATI PER UNA NOTEVOLE GAMMA DI APPLICAZIONI.

66 POLIMERI ELETTRICAMENTE CONDUTTORI

67 POLIMERI ELETTRICAMENTE CONDUTTORI

68 Dielectric properties: DEA σ = ε '' 2π f ε 0 CONDITIONS: to 0.1Hz at 10,000 Hz T=60 C MWCNTs form nano-capacitor ITY [S/m] NDUCIBILI CON OVER PERCOLATION, CONDUCIBILITY DOES NOT DEPEND FROM FREQUECY The continuos plateau is representative of the ohmic conduction due to a continuos network of nanotubes embedded within the matrix. ELECTRIC PERCOLATION THIS BEHAVIOR HAS BEEN PREVIOUSLY OBSERVED FOR SIMILAR SYSTEMS P. Potshke et al. / Polymer 49 (2008)

69 POLIMERI ELETTRICAMENTE CONDUTTORI PC/ABS + MWCNTS PC + MWCNTS

70 PNCs: GAS BARRIER EFFECT SHELF LIFE O 2 CO2

71 PNCs: GAS BARRIER EFFECT/R&D POLYMER BLENDS PET/PA 1) POLYMER BLENDS PET PA (aromatic) PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES + THERMAL PROPERTIES ORGANICALLY MODIFIED STRUCTURE AND MORPHOLOGY LAYERED SILICATES (OMLS) 2) OMLS EFFECTS OF POLYMER BLENDS PROPERTIES

72 PNCs: GAS BARRIER EFFECT/R&D OXYGEN CARBON DIOXIDE

73 DPCI GRUPPO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI CASE STUDY 2 SINGLE POLYMER COMPOSITES (SPC)

74 Esempi di successo Single Polymer Composites

77 Esempi di successo New Polymer Foams CASE STUDY 3 NEW POLYMER FOAMS AS CORE MATERIALS IN SANDWICH PANELS

78 Esempi di successo New Polymer Foams What is a Sandwich Panel? A sandwich structure is a type of composite material that is made by binding two thin and stiff skins (FRP with glass or carbon fiber, metal, etc.) to a thicker core like a foam.

79 Esempi di successo New Polymer Foams