Combinazione di chimica e tecnologia per formulazioni innovative a base PLA

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1 Combinazione di chimica e tecnologia per formulazioni innovative a base PLA rietta Monticelli Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università degli Studi di Genova, Via Dodecaneso, 31, Genova, Italy Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

2 Gruppo polimeri: q ntesi di polimeri e bio-polimeri q Sviluppo di nuovi sistemi compositi e nanocompositi q Caratterizzazione morfologica, termica, meccanica e reologica q Applicazioni dei materiali polimerici nei beni culturali, optoelettronica, settore biomedicale Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale Università degli Studi di Genova Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

3 Produzione del PLA L D meso Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

4 Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

5 Utilizzi PLA Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

6 Utilizzi PLA in campo biomedico ü Elevata biocompatibilità ü Proprietà meccaniche sufficienti per resistere al carico meccanico applicato nel corpo umano Ø Facile idrolisi Ø Mancanza di gruppi funzionali Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

7 Vantaggi e svantaggi generali nell uso del PLA ü Da fonti bio-rinnovabili ü Biodegradabile/compostabile q Scarsa resistenza termica ü Processabile mediante comuni tecnologie produttive q Bassa velocità di cristallizzazione (stampaggio, estrusione, filatura) q Permeabilità ai gas ü Alto modulo elastico, alta resistenza tensile q Fragilità (basso allungamento a rottura, bassa resistenza all impatto ) Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

8 S.nha ay, Accounts of Chemical esearch 2012, 45, Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

9 Applicazioni del PLA in campo biomedicale = CH 2 NH 2 CH 3 CH CH 3 E.S. Cozza,. Monticelli, E. Marsano, Macromol. Mater. Eng. 2010, 295, E. S. Cozza,. Monticelli,. Cavalleri, E. Marsano, Polym. Adv. Technol. 2012, 23, E. S. Cozza,. Monticelli, E. Marsano, P. Cebe, Polym. Int. 2013, 62, Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

10 Applicazioni del PLA in campo biomedicale 1 µm Nanofibers PLA/PSS-NH 2 ilevante attività catalitica H 2 Nanofibre fibre PLA/PSS/Pd 25 C PLA/PSS-NH 2 (25 C) L. Gardella, A. Basso, M. Prato,. Monticelli, ACS Applied & Interfaces 2013, 5, Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

11 Applicazioni del PLA in campo biomedicale NH 2 = CH 2 CH 3 CH CH 3 1) PdCl 2 sc-pla/pss-nh 2 /Pd fibers 2) NaBH 4 sc-pla/pss-nh 2 fibers 80 C NH 2 = CH 2 CH 3 CH CH 3 1) PdCl 2 PLLA/PSS-NH 2 /Pd fibers 2) NaBH 4 PLLA/PSS-NH 2 fibers 80 C Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio 2014

12 Applicazione del PLA in campo biomedicale Architettura controllata elevata rigidità (blocco hard) migliorata tenacità (blocco soft) Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

13 Applicazioni comuni del PLA. Monticelli, D. Cavallo, S. Bocchini, A. Frache, F. Carniato, A. Tonelotto, J. Polym. Sci. Polym. Chem. 2011, 49, Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

14 Applicazioni comuni del PLA Processo ex Processo M n 10-3 M w /M n Conversione % Tempo per raggiungere conversione (min) Batch 246 1, Ex 200 1, J.-M. aquez,. Narayan, P. Dubois, Macromol. Mater. Eng. 2008, 293, Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

15 Blend PLA/PCL Applicazioni comuni del PLA + 2% p/p ε=9% ε=30% Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

16 Blend PLA/PCL Applicazioni comuni del PLA Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

17 Applicazioni comuni del PLA 5 µm NH 2 = CH 2 CH 3 CH CH 3 PSMA PSMA/PSS-NH 2 Micrografia SEM del film trattato con PSS- NH 2. Monticelli, A. Fina, E. S. Cozza, M. Prato, V. Bruzzo, J. Mater. Chem. 2011, 21, Foto del film trattato PSS-NH 2. Monticelli, A. Fina, E. S. Cozza, M. Prato, V. Bruzzo, J. Mater. Chem. 2011, 21, Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

18 Grafting dell anidride maleica sul PLA (PLA-MA) PLA-MA Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

19 La Terra non condivide il nostro pregiudizio verso la plastica. La plastica viene dalla Terra.. George Carlin, You are all diseased!, 1999 Workshop pportunita Applicative del PLA: Problematiche e Aspettative, Alessandria, 25 febbraio

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