Polimeri biodegradabili sintetici e naturali: espansione e sinterizzazione

Il presente lavoro di tesi si inserisce nell'ambito dello studio dei processi di espansione e sinterizzazione dei materiali polimerici biodegradabili di origine sintetica e naturale. Per le finalità di questo lavoro abbiamo scelto 13 materiali polimerici biodegradabili sia sintetici che naturali. Abbiamo eseguito le prove meccaniche di trazione e le prove termiche (calorimetria differenziale a scansione e termogravimetria) per la caratterizzazione termo-meccanica dei materiali stessi. Utilizzando i dati ricavati dalle prove termiche, per valutare la capacità di espandere dei differenti materiali, abbiamo effettuato 20 prove di espansione tramite un reattore batch in pressione usando come agenti espandenti CO2, N2, e una miscela CO2/N2 in differenti condizioni di processo (pressione e temperatura). Ottenuti gli espansi, ne abbiamo determinato la densità e li abbiamo osservati al microscopio ottico ed elettronico a scansione per valutare le caratteristiche dimensionali della struttura cellulare. Le prove di espansione effettuate hanno messo in evidenza la capacità di alcuni materiali di coniugare a una bassa densità una struttura cellulare omogenea molto adatta all'assorbimento degli urti. Nella fase finale della ricerca, abbiamo eseguito delle prove di espansione e sinterizzazione utilizzando un reattore a vapore da laboratorio. Al fine di acquisire confidenza con tale tecnologia, già impiegata con successo in campo industriale come nel caso dell'EPS, abbiamo effettuato delle prove sperimentali con polistirene e polipropilene preespansi. La tecnologia collaudata in laboratorio, è stata, quindi, utilizzata su 4 dei nuovi materiali.