Analisi dell'adesione tra fibra di basalto e matrici polimeriche termoplastiche

The polymeric reinforced composite materials (FRPs), used in various application fields, combine the high strength and stiffness of the fibers with the typical properties of polymer matrices (formability, impact resistance and chemical resistance, etc.) to give rise to a new material characterized by marked specific mechanical properties. In the final composite, reinforcement and matrix retain their original chemical and physical identity and interacting through an area called "fiber / matrix interface." The work described in this report has as its objective the development of a micromechanical tests called Single Fiber Fragmentation Test (SFFT) which allows to measure the strength of adhesion between basalt fibers and thermoplastic polymer matrices, in particular Polylactic Acid (PLA).This work was partially financed by the Ministero dell’Istruzione, Università e Ricerca (MIUR, Rome, Italy) within the project PON01_02239 “MATRECO-Advanced materials for eco-friendly and sustainable transportation technologies” (within the frame of PON “Ricerca e Competitività 2007-2013).

I materiali compositi polimerici fibrorinforzati (FRP) strutturali, utilizzati in svariati campi applicativi, combinano l’elevata resistenza e rigidezza delle fibre con le proprietà tipiche delle matrici polimeriche (formabilità, resistenza agli urti e agli agenti chimici, etc.) per dare origine a un nuovo materiale caratterizzato da spiccate proprietà meccaniche specifiche. Nel composito finale, rinforzo e matrice mantengano le loro identità chimiche e fisiche originali e interagendo attraverso una zona denominata interfaccia fibra/matrice. Il lavoro descritto in questo rapporto ha come obiettivo la messa a punto di un test di micromeccanica denominato Single Fiber Fragmentation Test (SFFT) che consente di misurare l’entità degli sforzi meccanici di adesione tra fibre di basalto e matrici polimeriche termoplastiche, in particolare Acido PoliLattico (PLA). Questo rapporto tecnico si inquadra nelle attività di messa a punto di materiali FRP del progetto MATRECO “Materiali Avanzati per TRasporti ECOsostenibili” (PON01_02239).