ALL-Polymer
Missione specifica
Le attività di ricerca del gruppo ALL-Polymer riguardano differenti aspetti dell’ingegneria dei polimeri, fra cui la progettazione e la formulazione di nuovi compositi per specifiche applicazioni a base di termoplastici tradizionali, bio-polimeri o polimeri riciclati, lo studio delle relazioni struttura-proprietà-processing in polimeri, miscele polimeriche e compositi e la caratterizzazione reologica, chimico-fisica, termica meccanica e del comportamento alla combustione di sistemi a base polimerica.
Principali linee di ricerca
Il gruppo di ricerca sviluppa le seguenti tematiche di ricerca:
- Processing di materiali polimerici: le attività di ricerca sviluppate nell’ambito di questa tematica comprendono la valutazione degli effetti di diverse tecniche di lavorazione sulle proprietà finali dei materiali formulati, l'ottimizzazione delle condizioni di lavorazione (anche con l'utilizzo di software di simulazione per lo stampaggio ad iniezione e il compounding), la valutazione delle relazioni lavorazione-reologia, la progettazione di materiali a base polimerica adatti a specifiche operazioni di lavorazione (come la soffiatura di film o la stampa 3D).
- Sviluppo di sistemi complessi a base di polimeri e valutazione delle relazioni struttura-proprietà: tale ambito di ricerca riguarda la progettazione, la preparazione e la caratterizzazione di miscele polimeriche e materiali compositi contenenti micro- o nano-cariche (quali talco, silice, carbonato di calcio, nanoargille, grafene e materiali simili al grafene).
- Trattamenti di ritardo alla fiamma su diversi substrati polimerici (film, schiume e tessuti): le attività riguardano la progettazione, l’applicazione e la valutazione di diversi additivi e ritardanti alla fiamma, compresi anche prodotti di origine biologica, sfruttando diversi processi quali adsorbimento di (nano)particelle, metodi sol-gel e deposizioni layer-by-layer. Rientrano, inoltre, in tale ambito le caratterizzazioni delle prestazioni dei materiali formulati attraverso test di infiammabilità (UL94 e LOI) e di combustione forzata (cono calorimetro).
- Progettazione, preparazione e caratterizzazione di rivestimenti foto-polimerizzabili: le attività sviluppate in tale ambito riguardano lo studio di rivestimenti multifunzionali dotati di elevate proprietà termomeccaniche, di ritardo alla fiamma, elettriche e barriera. Tale tema di ricerca include anche la formulazione di sistemi per stereolitografia e la caratterizzazione delle loro prestazioni.
- Sviluppo di materiali sostenibili a base polimerica: gli studi in questa tematica riguardano la progettazione, preparazione e caratterizzazione di sistemi a base di polimeri bioderivati e/o biodegradabili (adatti anche per applicazioni a livello industriale), formulazione di miscele biopolimeriche, progettazione di sistemi compositi contenenti filler derivati da scarti industriali e agroindustriali, utilizzo di polimeri recuperati da processi di riciclo e strategie di up-cycling.
Principali collaborazioni
- Universitat Rovira i Virgili, Tarragona, Spain;
- National Engineering Research Center of Flame Retardant Materials, School of Materials, Beijing Institute of Technology P.R.China;
- Centre Català del Plàstic (CCP) - Unversitat Politècnica de Catalunya BarcelonaTech (EEBE-UPC);
- Università di Genova;
- Università di Sassari;
- Università di Bergamo;
- Università di Parma;
- Università di Bologna;
- CNR-IPCB Portici;
- CNR-ISMAC Milano;
- CNR-STEMS Torino;
- ENEA Centro ricerche Casaccia
- Consorzio Proplast
- Michelin Italia
Progetti e pubblicazioni
-
Selezione di pubblicazioni recenti
2025-
Mechanical recycling of HDPE-based packaging: Interplay between cross contamination, aging and reprocessing
articolo
Gnoffo, Chiara; Arrigo, Rossella; Frache, Alberto
POLYMER DEGRADATION AND STABILITY
Elsevier
Vol.236 pp.8 ISSN:0141-3910 DOI:10.1016/j.polymdegradstab.2025.111290 -
High Melt Strength Recycled High-Density Polyethylene: Evaluation of a Novel Route for Targeting the Polymer Microstructure
articolo
Bernagozzi, Giulia; Arrigo, Rossella; Frache, Alberto
POLYMERS
MDPI
Vol.17 pp.14 ISSN:2073-4360 DOI:10.3390/polym17030382 -
Advanced flame-retardant biocomposites: Polylactic acid reinforced with green gallic acid‑iron‑phosphorus coated flax fibers
articolo
Pantaleoni, Alessia; Marrocchi, Assunta; Russo, Pietro; Malucelli, Giulio; Altamura, Davide; Nardelli, Francesca; Pizzanelli, Silvia; Freni, Angelo; Giannini, Cinzia; Laura Santarelli, Maria; Bavasso, Irene; Paola Bracciale, Maria; Sarasini, Fabrizio
INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES
Elsevier
Vol.300 pp.14 ISSN:0141-8130 DOI:10.1016/j.ijbiomac.2025.140215 -
Prediction and validation of fire parameters for a self‑extinguishing and smoke suppressant electrospun PVP‑based multilayer material through machine learning models
articolo
Bifulco, Aurelio; Climaco, Immacolata; Casciello, Angelo; Passaro, Jessica; Battegazzore, Daniele; Nebbioso, Viviana; Russo, Pietro; Imparato, Claudio; Aronne, Antonio; Malucelli, Giulio
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE
Springer
Vol.60 pp.22 (pp.1019-1040) ISSN:1573-4803 DOI:10.1007/s10853-024-10529-3
-
Plastic waste recycling in additive manufacturing: Recovery of polypropylene from WEEE for the production of 3D printing filaments
articolo
Spirio, Andrea; Arrigo, Rossella; Frache, Alberto; Tuccinardi, Letizia; Tuffi, Riccardo
JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING
Elsevier
Vol.12 pp.11 (pp.1-11) ISSN:2213-3437 DOI:10.1016/j.jece.2024.112474 -
Towards effective recycling routes for polypropylene: influence of a repair additive on flow characteristics and processability
articolo
Bernagozzi, Giulia; Arrigo, Rossella; Ponzielli, Giuseppe; Frache, Alberto
POLYMER DEGRADATION AND STABILITY
Elsevier
Vol.223 pp.9 ISSN:0141-3910 DOI:10.1016/j.polymdegradstab.2024.110714 -
Elongational flow‐induced microstructure evolutions in polypropylene/layered double hydroxides nanocomposites
articolo
Gnoffo, Chiara; Arrigo, Rossella; Sisani, Michele; Frache, Alberto
POLYMER COMPOSITES
Wiley
pp.12 (pp.1-12) ISSN:0272-8397 DOI:10.1002/pc.28221 -
Multifunctional fire-resistant and flame-triggered shape memory epoxy nanocomposites containing carbon dots
articolo
Bifulco, Aurelio; Imparato, Claudio; Climaco, Immacolata; Battegazzore, Daniele; Perrella, Michele; Vitiello, Giuseppe; Aronne, Antonio; Malucelli, Giulio
CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
Elsevier
Vol.484 pp.17 ISSN:1385-8947 DOI:10.1016/j.cej.2024.149327 -
Recycling of polyurethanes: where we are and where we are going
articolo
Rossignolo, Gabriele; Malucelli, Giulio; Lorenzetti, Alessandra
GREEN CHEMISTRY
Royal Society of Chemistry
Vol.26 pp.21 (pp.1132-1152) ISSN:1463-9262 DOI:10.1039/D3GC02091F -
Evolution of the Microstructure of PP-LDHs Nanocomposites during Melt Compounding: A Simulation Approach
articolo
Bernagozzi, Giulia; Arrigo, Rossella; Frache, Alberto
POLYMERS
MDPI
Vol.16 pp.15 ISSN:2073-4360 DOI:10.3390/polym16010070
-
Polymer Hydrogels and Frontal Polymerization: A Winning Coupling
articolo
Mariani, Alberto; Malucelli, Giulio
POLYMERS
MDPI
Vol.15 pp.33 ISSN:2073-4360 DOI:10.3390/polym15214242 -
Insights into the effect of different macromolecular architectures on the charring ability of polyethylene
articolo
Frache, A.; Arrigo, R.; Malucelli, G.; Camino, G.
POLYMER DEGRADATION AND STABILITY
Elsevier
Vol.216 pp.12 ISSN:0141-3910 DOI:10.1016/j.polymdegradstab.2023.110476 -
Optimizing the Rheological and Thermal Behavior of Polypropylene-Based Composites for Material Extrusion Additive Manufacturing Processes
articolo
Bernagozzi, Giulia; Battegazzore, Daniele; Arrigo, Rossella; Frache, Alberto
POLYMERS
MDPI
Vol.15 pp.15 ISSN:2073-4360 DOI:10.3390/polym15102263 -
In Situ P-Modified Hybrid Silica–Epoxy Nanocomposites via a Green Hydrolytic Sol–Gel Route for Flame-Retardant Applications
articolo
Bifulco, Aurelio; Avolio, Roberto; Lehner, Sandro; Emanuela Errico, Maria; Clayden, Nigel J.; Pauer, Robin; Gaan, Sabyasachi; Malucelli, Giulio; Aronne, Antonio; Imparato, Claudio
ACS APPLIED NANO MATERIALS
ACS
Vol.6 pp.14 (pp.7422-7435) ISSN:2574-0970 DOI:10.1021/acsanm.3c00590 -
Frontal Polymerizations: From Chemical Perspectives to Macroscopic Properties and Applications
articolo
Suslick, Benjamin A.; Hemmer, Julie; Groce, Brecklyn R.; Stawiasz, Katherine J.; Geubelle, Philippe H.; Malucelli, Giulio; Mariani, Alberto; Moore, Jeffrey S.; Pojman, John A.; Sottos, Nancy R.
CHEMICAL REVIEWS
ACS
Vol.123 pp.62 (pp.3237-3298) ISSN:0009-2665 DOI:10.1021/acs.chemrev.2c00686 -
Fully bio-based ternary polymer blends: structural characterization and mechanical behavior
articolo
Arrigo, R.; D'Anna, A.; Frache, A.
MATERIALS TODAY SUSTAINABILITY
Elsevier
Vol.21 pp.11 ISSN:2589-2347 DOI:10.1016/j.mtsust.2022.100314
-
Mechanical, electrical, thermal and tribological behavior of epoxy resin composites reinforced with waste hemp-derived carbon fibers
articolo
Bartoli, Mattia; Duraccio, Donatella; Faga, Maria Giulia; Piatti, Erik; Torsello, Daniele; Ghigo, Gianluca; Malucelli, Giulio
JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE
Springer
pp.16 ISSN:0022-2461 DOI:10.1007/s10853-022-07550-9 -
Preparation and characterization of 3D-Printed biobased composites containing micro- or nanocrystalline cellulose
articolo
Palucci Rosa, Raphael; Rosace, Giuseppe; Arrigo, Rossella; Malucelli, Giulio
POLYMERS
MDPI
Vol.14 pp.21 ISSN:2073-4360 DOI:10.3390/polym14091886 -
FDM Printability of PLA Based-Materials: The Key Role of the Rheological Behavior
articolo
Arrigo, Rossella; Frache, Alberto
POLYMERS
MDPI
Vol.14 pp.15 ISSN:2073-4360 DOI:10.3390/polym14091754 -
Flame retardant potential of Tetra Pak®-derived biochar for ethylene-vinyl-acetate copolymers
articolo
Matta, Samuele; Bartoli, Mattia; Arrigo, Rossella; Frache, Alberto; Malucelli, Giulio
COMPOSITES. PART C, OPEN ACCESS
Elsevier
Vol.8 pp.14 ISSN:2666-6820 DOI:10.1016/j.jcomc.2022.100252 -
Rheology, Morphology and Thermal Properties of a PLA/PHB/Clay Blend Nanocomposite: The Influence of Process Parameters
articolo
D'Anna, A.; Arrigo, R.; Frache, A.
JOURNAL OF POLYMERS AND THE ENVIRONMENT
Springer
Vol.30 pp.12 (pp.102-113) ISSN:1566-2543 DOI:10.1007/s10924-021-02186-3
-
Thermal, dynamic-mechanical and electrical properties of UV-LED curable coatings containing porcupine-like carbon structures
articolo
Arrigo, Rossella; Bartoli, Mattia; Torsello, Daniele; Ghigo, Gianluca; Malucelli, Giulio
MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS
Elsevier
Vol.28 pp.9 ISSN:2352-4928 DOI:10.1016/j.mtcomm.2021.102630 -
Designing 3D printable polypropylene: Material and process optimisation through rheology
articolo
Bertolino, M.; Battegazzore, D.; Arrigo, R.; Frache, A.
ADDITIVE MANUFACTURING
Elsevier B.V.
Vol.40 pp.9 ISSN:2214-8604 DOI:10.1016/j.addma.2021.101944 -
Dielectric spectroscopy of PP/MWCNT nanocomposites: Relationship with crystalline structure and injection molding condition
articolo
Monti, M.; Zaccone, M.; Frache, A.; Torre, L.; Armentano, I.
NANOMATERIALS
MDPI AG
Vol.11 pp.14 (pp.1-14) ISSN:2079-4991 DOI:10.3390/nano11020550 -
Structure–property relationships in bionanocomposites for pipe extrusion applications
articolo
Botta, Luigi; Paolo La Mantia, Francesco; Chiara Mistretta, Maria; Oliveri, Antonino; Arrigo, Rossella; Malucelli, Giulio
POLYMERS
MDPI
Vol.13 pp.13 ISSN:2073-4360 DOI:10.3390/polym13050782 -
Synthesis and characterization of UV-curable nanocellulose/ZnO/AlN acrylic flexible films: thermal, dynamic mechanical and piezoelectric response
articolo
Assunta Signore, Maria; De Pascali, Chiara; Duraccio, Donatella; Malucelli, Giulio; Fioravanti, Ambra; Melissano, Enrico; Concetta Martucci, Maria; Masieri, Maurizio; Siciliano, Pietro; Francioso, Luca
JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE
Wiley
Vol.138 pp.15 ISSN:0021-8995 DOI:10.1002/app.49731
-
Mechanical recycling of HDPE-based packaging: Interplay between cross contamination, aging and reprocessing
Laboratori di riferimento
- Laboratorio Caratterizzazione Materiali Polimerici
- Laboratorio Preparazioni chimiche
- Laboratorio Prove fuoco materiali polimerici
- Laboratorio Rivestimenti Funzionali
- Laboratorio Superfici
- Laboratorio Trasformazione Materie Plastiche