Research in the field of polyolefin materials is becoming more oriented to recycled materials, the so-called “second choice”, promoting a more sustainable and circular approach in the polymer industry’s framework. However, the implementation of these materials is limited, often resulting in issues due to the significant performances losses caused by structural modifications throughout the application and processing phases. The following thesis study is aimed to look forward to an improvement of the characteristics of a recycled polypropylene (rPP), curing the degradation of properties which arises during the processes of extrusion and injection moulding to which the material is subjected. In particular, mechanical properties of an rPP compounded with a regenerated olefinic elastomer have been investigated, with the target of developing a 100% circular product which possess optimal performance for the actual market. This regarding, comparative test have been performed to verify the effectivity of the aforementioned elastomer. Moreover, test with antioxidant masterbatches have been run to verify their capability to preserve rPP performances during both service life and following reprocessing cycles of extrusion and moulding.

L’ambito di ricerca sui materiali poliolefinici è sempre più orientato allo studio di materiali da riciclo, definiti “seconda scelta”, per promuovere un approccio più sostenibile e circolare nel contesto dell’industria dei polimeri. Tuttavia, l’impiego di tali materiali risulta spesso limitato a causa delle complicazioni dovute alla significativa perdita di prestazioni indotta da modifiche strutturali sia in fase applicativa che di processing. Il seguente studio di tesi si inserisce in tale prospettiva con l’obiettivo di rigenerare le proprietà di un polipropilene riciclato (rPP), a seguito dei fenomeni degradativi che si innescano sul materiale in conseguenza dei processi di estrusione e stampaggio a cui viene sottoposto. In particolare, sono state investigate le proprietà meccaniche di un rPP addizionato ad un elastomero olefinico rigenerato, con il fine di sviluppare un prodotto circolare al 100% che possegga performance ottimali per il mercato attuale. A tal proposito, test comparativi con modificanti d’impatto comunemente utilizzati nelle poliolefine riciclate sono stati condotti per verificare l’effettiva efficienza dell’elastomero di cui sopra. Inoltre, test con additivi antiossidanti sono stati condotti al fine di verificare la capacità di questi di preservarne le performance sia durante la service life che in successivi cicli di rilavorazione mediante estrusione e stampaggio.

Polipropilene di riciclo ad elevata resistenza all'impatto: miglioramento delle prestazioni meccaniche e prevenzione della degradazione mediante formulazione con un elastomero olefinico rigenerato e combinazioni di antiossidanti

GRIFALCONI, DAVIDE
2022/2023

Abstract

Research in the field of polyolefin materials is becoming more oriented to recycled materials, the so-called “second choice”, promoting a more sustainable and circular approach in the polymer industry’s framework. However, the implementation of these materials is limited, often resulting in issues due to the significant performances losses caused by structural modifications throughout the application and processing phases. The following thesis study is aimed to look forward to an improvement of the characteristics of a recycled polypropylene (rPP), curing the degradation of properties which arises during the processes of extrusion and injection moulding to which the material is subjected. In particular, mechanical properties of an rPP compounded with a regenerated olefinic elastomer have been investigated, with the target of developing a 100% circular product which possess optimal performance for the actual market. This regarding, comparative test have been performed to verify the effectivity of the aforementioned elastomer. Moreover, test with antioxidant masterbatches have been run to verify their capability to preserve rPP performances during both service life and following reprocessing cycles of extrusion and moulding.
2022
High-impact recycled polypropylene: mechanical performances improvement and degradation prevention through the implementation of regenerated olefinic elastomer and antioxidants combinations
L’ambito di ricerca sui materiali poliolefinici è sempre più orientato allo studio di materiali da riciclo, definiti “seconda scelta”, per promuovere un approccio più sostenibile e circolare nel contesto dell’industria dei polimeri. Tuttavia, l’impiego di tali materiali risulta spesso limitato a causa delle complicazioni dovute alla significativa perdita di prestazioni indotta da modifiche strutturali sia in fase applicativa che di processing. Il seguente studio di tesi si inserisce in tale prospettiva con l’obiettivo di rigenerare le proprietà di un polipropilene riciclato (rPP), a seguito dei fenomeni degradativi che si innescano sul materiale in conseguenza dei processi di estrusione e stampaggio a cui viene sottoposto. In particolare, sono state investigate le proprietà meccaniche di un rPP addizionato ad un elastomero olefinico rigenerato, con il fine di sviluppare un prodotto circolare al 100% che possegga performance ottimali per il mercato attuale. A tal proposito, test comparativi con modificanti d’impatto comunemente utilizzati nelle poliolefine riciclate sono stati condotti per verificare l’effettiva efficienza dell’elastomero di cui sopra. Inoltre, test con additivi antiossidanti sono stati condotti al fine di verificare la capacità di questi di preservarne le performance sia durante la service life che in successivi cicli di rilavorazione mediante estrusione e stampaggio.
Polypropylene
Plastic recycling
Impact modification
Elastomers
Antioxidants
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