Materiali compositi da resine reticolabili derivate da biomasse e filler cellulosici = Composite materials from cross-linkable biobased resins and cellulosic fillers

Negli ultimi anni la crisi climatica e il progressivo esaurimento delle risorse non rinnovabili hanno spinto la ricerca verso alternative sostenibili di origine biologica. I polimeri termoindurenti più utilizzati a livello commerciale presentano masse molecolari derivate in gran parte da fonti fossili e la loro produzione coinvolge l’utilizzo di sostanze dannose per la salute e per l’ambiente. Le preoccupazioni circa l’eccessiva dipendenza dai combustibili fossili e le conseguenti problematiche ambientali da essi derivanti, in particolare l’aumento delle emissioni di gas serra, hanno portato ad un notevole aumento di interesse nei confronti dei polimeri di origine biologica. Questa tesi di laurea si pone come obbiettivo la formulazione di un composito biobased, con matrice polimerica e rinforzo derivati da materiali biologici, come alternativa ai compositi tradizionali derivati da fonti non rinnovabili. In particolare, la resina impiegata è una resina epossidica ricavata dal cardanolo, un olio non commestibile estratto dai gusci degli anacardi. Le microfibrille di cellulosa scelte come fase di rinforzo sono commercializzate in soluzione acquosa, il loro utilizzo come fase dispersa nella resina ha presupposto lo studio delle condizioni adeguate all’evaporazione totale dell’acqua prima della reticolazione della resina. Il processo di polimerizzazione per via termica delle resine e dei compositi è stato studiato attraverso l’analisi spettroscopica: la reticolazione viene attivata da un agente reticolante amminico latente e accelerata da un accelerante a base amminica, la reticolazione è stata monitorata tramite la valutazione per via spettroscopica della conversione dei gruppi funzionali reattivi e della frazione di insolubile dei compositi reticolati. La definizione delle proprietà caratteristiche delle resine e dei loro compositi è stata attuata tramite l’esecuzione di analisi termiche, reologiche, meccaniche. I risultati presentati in questo lavoro di tesi confermano la possibilità di abbassare l’impatto ambientale ed ottenere materiali compositi termoindurenti biobased con proprietà interessanti, adatti ad essere oggetto di ricerca per l’utilizzo futuro in applicazioni ingegneristiche innovative come ad esempio la stampa 3D.