Sviluppo di compound di PLA per applicazioni speciali
Creators: name: Voinich, Sofia
Publisher: name: Scuola Universitaria della Svizzera Italiana (SUPSI)
Year: 2024
Subjects: Polylactic acid
manufacture

description: Questo studio ha avuto come obiettivo la miscelazione e la caratterizzazione di due varianti di Acido Polilattico (PLA), 6100D e L130, forniti dai principali produttori mondiali. Il PLA, essendo un polimero bio-based e biodegradabile, è particolarmente interessante per applicazioni sostenibili. In questo lavoro, si è voluto valutare come la diversa composizione delle miscele di questi due PLA influisca sulle proprietà meccaniche e termiche del prodotto finale, verificando il rispetto della regola delle miscele e analizzando il loro potenziale per applicazioni specifiche, come ad esempio la produzione di zanzariere. La regola delle miscele prevede che se due materiali vengono miscelati, le proprietà risultanti (come resistenza a trazione, durezza, o cristallinità) dovrebbero situarsi tra i valori delle proprietà dei singoli materiali, in proporzione alla loro peso nella miscela. Questo studio ha mirato a verificare se questa regola fosse valida anche per i PLA 6100D e L130, osservando come e in quale misura le variazioni nella composizione influenzino le proprietà finali del materiale risultante. Le miscele sono state preparate seguendo le combinazioni indicate dal programma Stat-Ease, essiccate per rimuovere l'umidità residua e stampate a iniezione per ottenere i campioni necessari alla caratterizzazione meccanica. Durante lo stampaggio le miscele 6100D/L130 – 50/50 hanno mostrato comportamenti anomali, causando difetti di forma nei provini e influenzando i risultati dei test di caratterizzazione. L’analisi termica tramite DSC ha rivelato che l’aumento della percentuale di PLA 6100D nelle miscele incrementa lievemente la cristallinità del materiale. L’analisi meccanica ha mostrato che le proprietà più influenzate sono la resistenza a trazione e la durezza, che con l’incremento del 50% del polimero 6100D, sono aumentati rispettivamente del 3% e del 5%. Altre proprietà meccaniche, come il modulo elastico e l’allungamento a rottura, non hanno mostrato variazioni significative. Le miscele 6100D/L130 – 50/50 hanno presentato valori incoerenti, non approfonditi per limiti di tempo. ____ This study aimed to blend and characterize two variants of Polylactic Acid (PLA), 6100D and L130, provided by leading global manufacturers. PLA, being a bio-based and biodegradable polymer, is particularly attractive for sustainable applications. This work sought to evaluate how different compositions of these two PLA variants affect the mechanical and thermal properties of the final product, assessing the validity of the rule of mixtures and exploring their potential for specific applications, such as mosquito net production. The rule of mixtures suggests that when two materials are blended, the resulting properties (such as tensile strength, hardness, or crystallinity) should lie between the values of the individual materials, proportional to their weight in the blend. This study aimed to verify whether this rule applies to PLA 6100D and L130, examining how and to what extent variations in composition influence the final material properties. The blends were prepared following combinations indicated by the Stat-Ease program, dried to remove residual moisture, and injection molded to obtain the samples required for mechanical characterization. During molding, the 6100D/L130 – 50/50 blends exhibited abnormal behavior, causing shape defects in the specimens and affecting the characterization test results. Thermal analysis via DSC revealed that increasing the percentage of PLA 6100D in the blends slightly increases the material’s crystallinity. Mechanical analysis showed that the most affected properties were tensile strength and hardness, which increased by 3% and 5%, respectively, with a 50% increase in the 6100D polymer. Other mechanical properties, such as elastic modulus and elongation at break, showed no significant variations. The 6100D/L130 – 50/50 blends exhibited inconsistent values, which were not further investigated due to time constraints.