L’attività di ricerca degli ultimi anni tre anni è stata molto focalizzata sulle applicazioni della spettroscopia Raman e FTIR ad alcuni aspetti della scienza dei materiali polimerici. In un primo filone, l’attività sperimentale è stata indirizzata alla messa a punto di metodiche di isolamento, identificazione e quantificazione di microplastiche in alimenti confezionati (in collaborazione con IMA). L’identificazione è stata fatta con microscopia FTIR e Raman, due tra le tecniche che si stanno affermando come riferimento nel settore delle analisi sulle microplastiche.
Un altro argomento di interesse è la combinazione di spettroscopia Raman e reometria rotazionale per lo studio di fenomeni di cristallizzazione di polimeri. In questo ambito, per la pima volta al mondo, è stata applicata la tecnica rheo-Raman allo studio della formazione e cristallizzazione dello stereo-complesso del polilattide.
La spettroscopia Raman è stata poi applicata all’analisi di imballaggi contenenti percentuali variabili di PET da riciclo, in combinazione con PET vergine. In questo caso il valore dell’attività di ricerca consiste nel poter fornire un supporto analitico al legislatore e a enti di normazione, per poter applicare schemi di incentivi economici sull’uso di materie plastiche di riciclo, potendo controllare l’effettivo contenuto di riciclato. Dal caso del PET la ricerca verrà poi sviluppata ad altre famiglie di materiali, quali PS, PP e politeni.
Le attività legate all'additive manufacturing di materiali polimerici termoplastici riguardano la prototipazione rapida di parti per macchine automatiche, la realizzazione di scaffold per applicazioni biomedicali e più in generale lo studio dell'ottimizzazione della stampa additive con la tecnologia FreeFormer di Arburg. In questo ambito sono in corso ricerche in collaborazione con colleghe del DIBINEM e del DIN per la realizzazione di patient-specific implants. L’obiettivo è di mettere a punto una procedura validata che permetta di realizzare una placca cranica realizzata attraverso l’additive manufacturing con polimeri approvati per impianti in corpo permanenti.
Sempre in ambito additive manufacturing è stato avviato lo studio dell’ottimizzazione dei processi di stampa di poliammidi semicristalline. In questo caso l’aspetto critico è contrastare con idonei profili di deposizione il fenomeno del warpage dovuto alla cristallizzazione e ricristallizzazione del materiale. Risultati promettenti sono stati ottenuti in collaborazione con Radici per quanto riguarda la poliammide-6.
L'attività di ricerca più tradizionale sul compounding è stata negli ultimi anni indirizzata su polimeri e additivi biobased. Con lo stesso approccio sperimentale precedentemente applicato ai polimeri più tradizionali, la ricerca in un primo momento è stata condotta in mescolatore discontinuo Brabender e successivamente scalata nell'estrusore bivite per la preparazione di quantità più gradi e in condizioni di processo più rappresentative del reale compounding a livello industriale. La caratterizzazione delle proprietà meccaniche a trazione, flessione e impatto dei compound biobased e biodegradable è stata fatta su provini che rispettano le norme ISO stampati ad iniezione con la pressa Negri Bossi. La caratterizzazione è stata poi completata con altre tecniche di laboratorio: DSC, TGA, DMTA e reologia in fuso.
