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Caratterizzazione reo-calorimetrica di poliolefine stereo-regolari

Informazioni tesi

  Autore: Amodio Piscitelli
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2011-12
  Università: Università degli Studi di Napoli - Federico II
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria chimica
  Relatore: Nino Grizzuti
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 90

Gli elastomeri cristallini sono una nuova classe di materiali che mostrano le proprietà tipiche delle gomme (facilità di deformazione, duttilità ed elasticità) combinate con quelle tipiche dei materiali cristallini (alta resistenza meccanica, rigidità e modulo di Young). In particolare, i materiali a base di poliolefine altamente cristalline, come il polipropilene sindiotattico, hanno mostrato interessanti e inaspettate proprietà. La chiave per sfruttare le proprietà degli elastomeri cristallini è nell’uso di catalizzatori metallorganici, che permettono il controllo fine della stereo-regolarità e regioregolarità delle poliolefine e dell’incorporazione del co-monomero.
A tal proposito, la reologia si dimostra strumento utile per evidenziare i dettagli della microstruttura polimerica a vari livelli, dalla stereo-regolarità chimica alla presenza di ramificazioni di catena. La relazione tra microstruttura e reologia degli elastomeri è di grande importanza soprattutto perché le proprietà reologiche sono molto sensibili a certi aspetti della struttura polimerica e sono più facilmente determinabili rispetto alle tecniche analitiche convenzionali. Inoltre la reologia risulta essere uno strumento efficace nello studio della cinetica di cristallizzazione dei polimeri a temperature prossime alla fusione, rispetto alla tecnica convenzionale della calorimetria differenziale a scansione (DSC) che è un ottimo strumento di indagine quando si è prossimi alla temperatura di cristallizzazione.
Sia la reologia sia la calorimetria danno risposte soddisfacenti soprattutto quando la cinetica di cristallizzazione è lenta, mentre cadono entrambe in difetto quando le cinetiche sono veloci.
L’obbiettivo di questo lavoro di tesi è stato studiare una relazione tra reologia e calorimetria del polipropilene sindiotattico. A tale scopo in questo lavoro di tesi è stato studiato ilcomportamento calorimetrico dei campioni di polipropilene sindiotattico con diversi gradidi tatticità e sono stati paragonati con i dati ottenuti attraverso un’altra tecnica sperimentale, la reologia. La peculiarità di questi campioni è quella di avere un intervallo preciso e ben definito disindiotatticità, una novità nell’ambito dello stato dell’arte dei polipropilene. La forza del lavoro di tesi è stata quella di riuscire a sfruttare le potenzialità di entrambe le tecniche, superando le limitazioni di ognuna.

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1 1. Introduzionee obiettivi 1.1 Polimeri Un polimeroè una macromolecola, ovvero una molecola dall'elevato peso molecolare, costituita da un gran numero di gruppi molecolari (detti unità ripetitive) uguali o diversi (nei copolimeri), uniti "a catena" mediante la ripetizione dello stesso tipo di legame (covalente). I termini "unità ripetitiva" e "monomero" non sono sinonimi: infatti, un'unità ripetitiva è una parte di una molecola o macromolecola, mentre un monomero è una molecola composta da un'unica unità ripetitiva. Nel seguito, quando si parla di "monomeri”, s’intendono dunque i reagenti da cui si forma il polimero attraverso la reazione di polimerizzazione, mentre con il termine "unità ripetitiva" si intendono i gruppi molecolari che costituiscono il polimero (che è il prodotto della reazione di polimerizzazione). Per definire un polimero bisogna conoscere: - La natura dell'unità ripetente; - La natura dei gruppi terminali; - La presenza di ramificazioni e/o reticolazioni; - Gli eventuali difetti nella sequenza strutturale che possono alterare le caratteristiche meccaniche del polimero. La struttura Ø costituita da catene di molecole; hanno densità bassa, scarsa stabilità dimensionale; sono amorfi, facilmente modellabili, rammolliscono o bruciano per effetto della temperatura. Si dividono in polimeri: - Naturali (gomma, legno, adesivi, vernici, bitumi), - Artificiali (termoplastici, plastiche termoindurenti, elastomeri).

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Parole chiave

polipropilene
sindiotatticità
polimeri
elastomeri
catalizzatori metallocenici
polipropilene sindiotattico

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