Analisi e studio di trattamenti e rivestimenti per migliorare l'adesione della gomma all'acciaio all'interno dello pneumatico = Investigation of surface treatments and coatings for the improvement of the adhesion of rubber to steel in tyres

L’obiettivo della tesi è volto ad esaminare i meccanismi e le proprietà di adesione all’interfaccia metallo-gomma nello pneumatico. In particolare sono state valutate le potenzialità di una resina naturale a base di tannini per questa applicazione. Il lavoro è partito dell’esaminare le parti costitutive dello pneumatico nella sua totalità, fino ad arrivare ai cavetti che formano la cintura di rinforzo e per cui è fondamentale l’adesione a lungo termine nei confronti della gomma. Particolare attenzione è stata rivolta ai meccanismi di adesione tra fili e gomma all’interfaccia, analizzando quelli attualmente in uso. Pertanto, si è discussa l’adesione di acciaio ottonato-gomma, e acciai a doppio strato zincati-gomma, con l’uso di resine resorciniche associate alla formaldeide come interfaccia di adesione ottimale. L’impiego di una resina naturale a base di tannini si presenta come un’alternativa sostenibile sia dal punto di vista degli operatori che dell’ambiente. La parte sperimentale della tesi ha previsto quindi di valutare l’adesione della resina (test di tape) su superfici di acciaio dolce nudo, zincato, e ottonato, già in uso per i fili di cintura degli pneumatici. La tecnologia del plasma è stata studiata per il miglioramento dell’adesione della resina in modo sostenibile (senza utilizzo di acidi). Le superfici sgrassate, plasmate e rivestite sono state caratterizzate mediante prove di bagnabilità, analisi mediante spettroscopia infrarossa (FTIR-ATR) per la valutazione dei gruppi funzionali, analisi morfologiche e chimiche mediante microscopia a scansione elettronica equipaggiata con analisi spettroscopiche in dispersione di energia (SEM-EDS), analisi della carica superficiale (potenziale zeta) e confrontate con una gomma di interesse nella produzione di pneumatici. Si sono infine discussi i risultati e identificato un possibile punto di partenza per la determinazione di un’alternativa sostenibile a livello umano e ambientale nell’applicazione di un sistema importante come quello dello pneumatico.