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NANOCOMPOSITI POLIMERO/SILICATO LAMELLARE Professore: Antonio Licciulli Studente: Fania Palano Università degli studi di Lecce Corso di laurea in Ingegneria.

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Presentazione sul tema: "NANOCOMPOSITI POLIMERO/SILICATO LAMELLARE Professore: Antonio Licciulli Studente: Fania Palano Università degli studi di Lecce Corso di laurea in Ingegneria."— Transcript della presentazione:

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2 NANOCOMPOSITI POLIMERO/SILICATO LAMELLARE Professore: Antonio Licciulli Studente: Fania Palano Università degli studi di Lecce Corso di laurea in Ingegneria dei Materiali Corso di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici

3 Definizione nanocompositi I nanocompositi sono una nuova classe di materiali caratterizzati da una dispersione delle fasi ultrafine, tipicamente dellordine di pochi nanometri. In virtù di questa dispersione, essi possiedono proprietà uniche non condivise dai convenzionali compositi o microcompositi, offrendo nuove opportunità tecnologiche ed economiche

4 Dimensioni del rinforzo Nanoparticelle isodimensionaliNanoparticelle isodimensionali Nanotubi (whiskers)Nanotubi (whiskers) NanolamineNanolamine aumentano le interazioni rinforzo/matrice le interazioni rinforzo/matrice

5 Nanocompositi polimero/silicato lamellare Matrice: polimero (es. nylon 6)Matrice: polimero (es. nylon 6) Rinforzo: silicato lamellare (es.montmarillonite)Rinforzo: silicato lamellare (es.montmarillonite)

6 Silicati lamellari I silicati lamellari comunemente usati nei nanocompositi appartengono alla famiglia strutturale dei fillosilicati. Le lamine si organizzano a formare pile con una galleria al centro detta interstrato.I cristalli lamellari sono caratterizzati dalla presenza allinterno dellinterstrato di ioni e molecole di acqua legati da legami di tipo ione- dipolo. La presenza di questi ioni è dovuta al fatto che le lamine dellargilla non sono neutre, ma presentano delle cariche residue generate dalla sostituzione isomorfa degli atomi costituenti il cristallo, che sono compensate dagli ioni intercalati.I silicati lamellari comunemente usati nei nanocompositi appartengono alla famiglia strutturale dei fillosilicati. Le lamine si organizzano a formare pile con una galleria al centro detta interstrato.I cristalli lamellari sono caratterizzati dalla presenza allinterno dellinterstrato di ioni e molecole di acqua legati da legami di tipo ione- dipolo. La presenza di questi ioni è dovuta al fatto che le lamine dellargilla non sono neutre, ma presentano delle cariche residue generate dalla sostituzione isomorfa degli atomi costituenti il cristallo, che sono compensate dagli ioni intercalati.

7 Montmarillonite

8 Argille modificate Le lamine della montmarillonite presentano una carica negativa e quindi attraggono ioni positivi. I cationi sono debolmente legati alla superficie dellargilla e quindi possono essere sostituiti da cationi di piccole molecole

9 Compositi polimero/silicato lamellare

10 Morfologia dei nanocompositi struttura intercalatastruttura intercalata struttura delaminatastruttura delaminata

11 Nanocomposito nylon 6/montmarillonite

12 Tecniche di caratterizzazione dei nanocompositi XRD XRD TEM TEM DSC DSC Identifica le strutture intercalate mediante lo spostamento del picco di diffrazioneIdentifica le strutture intercalate mediante lo spostamento del picco di diffrazione Identifica le strutture delaminate mediante lanalisi di un campione rappresentativo del materialeIdentifica le strutture delaminate mediante lanalisi di un campione rappresentativo del materiale Identifica le strutture intercalate mediante laumento della temperatura di transizione vetrosaIdentifica le strutture intercalate mediante laumento della temperatura di transizione vetrosa

13 XRD Legge di Bragg =2d sin =2d sin

14 Micrografie TEM

15 Preparazione del nanocomposito Intercalazione-esfoliazione da soluzione Intercalazione-esfoliazione da soluzione Polimerizzazione intercalativa in situ Polimerizzazione intercalativa in situ Intercalazione- esfoliazione da fuso Intercalazione- esfoliazione da fuso Intercalazione diretta per sintesi Intercalazione diretta per sintesi

16 Proprietà del nanocomposito nylon 6/montmarilonite

17 Proprietà dei nanocompositi Aumento della resistenza a trazione Aumento della resistenza a trazione Aumento del modulo elastico Aumento del modulo elastico Riduzione del coefficiente di espansione termica Riduzione del coefficiente di espansione termica Riduzione della permeabilità Riduzione della permeabilità Resistenza ai solventi Resistenza ai solventi Resistenza alla fiamma Resistenza alla fiamma

18 Modulo elastico

19 Tenacità

20 Calorimetro a cono

21 Resistenza alla fiamma Diminuzione della velocità di rilascio di calore Diminuzione della velocità di rilascio di calore Diminuzione della temperatura dinnesco dellincendio Diminuzione della temperatura dinnesco dellincendio Formazione del char Formazione del char Ridotta produzione di CO e fuliggine Ridotta produzione di CO e fuliggine Bassa permeabilità Bassa permeabilità

22 Settori di applicazione dei nanocompositi Automobilistico Automobilistico Alimentare Alimentare Elettronico Elettronico Medico Medico Protezione ambientale Protezione ambientale

23 Cinghia di trasmissione

24 Pellicole per confezionamento


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