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PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
IMBALLAGGIO; FILM POLIMERICI; COATING; IBRIDI ORGANICI-INORGANICI; SOL-GEL; NANOCOMPOSITI; PROPRIETÀ BARRIERA; PROPRIETÀ SUPERFICIALI; PROPRIETÀ MECCANICHE

Coating ibridi organici-inorganici per l'ottenimento di film innovativi per il packaging

Università degli Studi di Parma
Abstract
Lo scopo di questo progetto di ricerca e' quello di studiare la possibilità di modificare le proprietà di film per imballaggio rivestendoli con coating ibridi organici-inorganici a struttura nanocomposita, approfondendo in particolare gli aspetti legati alla loro preparazione, caratterizzazione chimica e morfologica, all'applicazione a film polimerici di largo utilizzo come il PET, il PE e il PP.
I coating ibridi organici-inorganici verranno preparati mediante la tecnologia sol-gel utilizzando prevalentemente tetraetossisilano (TEOS) come componente inorganica e oligomeri quali polietilenossido (PEO), policaprolattone (PCL), funzionalizzati e non, polivinilalcol (PVA) o polivinilacetato (PVAc) e oligomeri con funzionalità terminale acrilica opportunamente preparati come componente organica. Allo scopo di ottenere coating con caratteristiche di omogeneità, adesione e flessibilità adatti per gli scopi prefissati si porrà particolare attenzione a tutti quei molteplici parametri che governano la formazione, lo spessore, la morfologia e le proprietà dei coating: tipo, funzionalità e struttura dell'alcossido metallico e dell'oligomero, rapporto tra fase organica e inorganica, tipo e quantità di catalizzatore, tempi e temperature di reticolazione. Per quanto riguarda i film poliolefinici saranno effettuati trattamenti superficiali, come scarica al plasma, effetto corona, etching chimico, atti ad aumentare l'adesione dei coating. Si cercherà quindi di acquisire tutte quelle >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Angelo MONTENERO Università degli Studi di PARMA
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'obiettivo generale del programma di ricerca è quello di modificare la superficie di film polimerici di largo utilizzo utilizzati nell'imballaggio per alimenti, come il PE, PP e il PET, al fine di migliorarne alcune proprietà importanti quali la permeabilità a gas e vapori, la resistenza chimica, al graffio, alla fotossidazione, ecc., mantenendo la trasparenza dei film. Come è descritto in dettaglio in altri punti del progetto, si prevede di raggiungere questi obiettivi attraverso un processo sol-gel con applicazione di un sottile strato di coating ibrido organico-inorganico alla superficie di film commerciali attualmente utilizzati nel campo dell'imballaggio.
L'ottenimento di una morfologia caratterizzata da fasi organiche ed inorganiche di dimensioni nanometriche e di una buona adesione tra film e coating sono i presupposti fondamentali per il raggiungimento degli obiettivi sopra indicati. Poichè sia la morfologia che l'adesione tra film e coating dipendono strettamente dalla natura chimica dei componenti del coating e dalle caratteristiche del processo di reticolazione, all'obiettivo generale del progetto si aggiunge una serie di obiettivi parziali mirati alla comprensione dei fenomeni, il cui raggiungimento contribuirà ad ottimizzare le proprietà finali dei film modificati, ed a creare una base di dati da utilizzare per ricerche future in cui utilizzare coating ibridi organici-inoganici per migliorare le prestazioni dei materiali polimerici anche in campi di >>>

Risultati parziali attesi
- Collaborazione e integrazione tra i vari gruppi di ricerca facenti capo alle diverse U.O.
- Avanzamento delle conoscenze sui diversi problemi che la ricerca si propone di affrontare.
- La comprensione dei fattori che influenzano la morfologia fi

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'utilizzo di ibridi organici-inorganici a struttura nanocomposita (chiamati anche cerameri) come coating di materiali polimerici ha aperto in questi ultimi anni un campo di ricerca estremamente ricco di potenzialità applicative, dove i primi risultati hanno già trovato interessanti applicazioni industriali (1-4). Ottimi risultati sono gia stati ottenuti da alcuni ricercatori che hanno utilizzato alcuni di questi prodotti ibridi a struttura nanocomposita nella protezione di alcuni polimeri strutturali (5-10). Per esempio, l'U.O. BO1 ha evidenziato significativi miglioramenti in termini di proprietà antifiamma, resistenza UV e antigraffio in lastrine di PMMA ricoperte con coating ibridi a base di policaprolattone e biossido di silicio (11,12). Anche i primi esperimenti compiuti dalla U.O. di PR1 (13) hanno dimostrato la possibilità di depositare su film di PET soluzioni di alcossidi metallici con catena laterale ramificata che abbiano la caratteristica di aderire ad un substrato polimerico conferendo ad esso una migliorata proprietà barriera ai gas e alla luce. Tuttavia restano aperti vari interrogativi in merito alla proprietà meccaniche del coating e alla sua adesione al substrato polimerico in relazione al tipo e alla composizione delle due fasi, al peso molecolare della fase organica, alle condizioni di indurimento del film ibrido, ecc. Tutti questi fattori possono svolgere un ruolo importante rispetto alla morfologia risultante e di conseguenza sulle proprietà barriera >>>