GRAFENE - Influenza sulle proprietà meccaniche dei polimeri

Vantaggi del grafene sulle proprietà meccaniche di manufatti in polipropilene

Dopo un anno di ricerche sono finalmente disponibili i risultati delle prime produzioni fatte con grafene sviluppato interamente in Pentachem. I test meccanici sono stati condotti su provini in materiale plastico (nello specifico polipropilene caricato con diverse percentuali di grafene). Per i manufatti è stato utilizzato materiale totalmente a “km 0” e nato da una filiera verticale che parte da Pentachem per la produzione del grafene e finisce con Ghepi per quanto riguarda lo stampaggio delle materie plastiche.

Il grafene è stato introdotto nella miscela plastica utilizzando come veicolo un master batch contenente il 25% in grafene (rapporto 1:3 grafene e polipropilene); detto master batch viene poi aggiunto al polipropilene neutro in fase di stampaggio consentendo di ottenere manufatti a differenti concentrazioni in grafene. In particolare i manufatti realizzati contengono le seguenti concentrazioni in peso di grafene:

• 1 %
• 5 %
• 10 %
• 15 %

Come si può vedere dall’immagine in alto la precisione dello stampaggio e la "lettura" dello stampo da parte della miscela è perfetta ed i pezzi non presentano nessun difetto alla ispezione visiva;
sono state testate successivamente le proprietà meccaniche dei compositi polimerici: le prove a trazione svolte in Nevicolor su provini standard conformi alla norma ISO 527-1/2 con il grafene Pentachem mostrano un buon incremento del carico a rottura del polimero già a basse percentuali di grafene (1% e 5%) rispetto al polipropilene non caricato;
anche il modulo elastico risente positivamente dell'aggiunta di grafene a tutte le concentrazioni e proporzionalmente all’incremento del dosaggio di grafene all’interno del polimero come da tabella riportata sotto.

Tab.1 - Andamento del carico a rottura di PP  caricato con diverse percentuali di grafene

Tab.2 - Andamento del modulo elastico di PP caricato con diverse percentuali di grafene
 

Fig.1 - Andamento del carico a rottura di grafene caricato con diverse percentuali di grafene

Fig.2 - Andamento del modulo elastico di PP caricato con diverse percentuali di grafene