Resine poliesteri innovative, a elevata adesione, per la realizzazione di compositi con fibre di carbonio


In questo studio, si sono analizzati compositi realizzati con tessuti in fibre di carbonio commerciali, impregnati con resine poliestere insature, da utilizzare in varie applicazioni tecnologiche (edilizia e meccanica). Le resine utilizzate, di tipi diversi, sono state precedentemente modificate, per migliorare l’adesione con il tessuto. Attraverso questo trattamento si è ottenuto un aumento delle proprietà meccaniche e termiche del composito. L’adesione ottenuta tra matrice e rinforzo è risultata paragonabile ed in alcuni casi migliore rispetto al composito realizzato con lo stesso rinforzo e come matrice una resina epossidica commerciale. I compositi sono stati caratterizzati tramite DSC, prove a trazione e flessione, DMA, urto, e analisi in microscopia elettronica. I risultati mostrano come le proprietà meccaniche e termiche risultano essere competitive con il composito di riferimento in resina epossidica in particolare i valori di modulo del composito risultano di molto superiori a quelli attesi, probabilmente dovuto ad una elevata adesione tra la matrice e rinforzo.
Le proprietà intrinseche dei componenti, la morfologia del sistema e la natura dell’interfaccia tra le fasi determinano le proprietà meccanico dinamiche del composito, l’analisi dinamico-meccanica, dei compositi fibra di carbonio/resina poliestere è stata effettuata con particolare riferimento all’effetto della frequenza e della temperatura. L’adesione è stata analizzata tramite spettroscopia elettronica (ESEM), mostrando una elevata adesione tra fibre e matrice poliestere sicuramente paragonabile all’adesione osservata tra fibre e matrice epossidica.
I risultati migliori, sia per quel che riguarda le proprietà meccaniche e termiche che per l’adesione all’interfaccia, si sono ottenuti nei campioni realizzati con la matrice modificata con particolari gruppi esteri all’interno della macromolecola.
Queste resine poliestere insature impregnano facilmente le fibre di carbonio e induriscono sia a caldo che a freddo con un elevato grado di polimerizzazione a pressione ambientale. La lavorazione non richiede necessariamente l’utilizzo di autoclavi.
Possono essere stampate a iniezione (RTM, VRTM, ecc.) e in Pultrusion.


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