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Una nuova generazione di resine epossidiche con elevate prestazioni come ritardante di fiamma

Le resine epossidiche sono impiegate come rivestimenti, adesivi, isolamento elettrico e compositi strutturali, grazie alle loro svariate proprietà. Tuttavia, le resine epossidiche più importanti e ampiamente usate vengono realizzate partendo da epicloridrina e bifenile A, entrambe con scarso potere ignifugo.
Una nuova generazione di resine epossidiche con elevate prestazioni come ritardante di fiamma
Una nuova generazione di nanocompositi epossidici ad alte prestazioni, con una buona resistenza alla fiamma e altre proprietà desiderabili, è stata sviluppata dal progetto NEWEPOXY (New generation high-performance fire retardant epoxy nanocomposites: structure-property relationship), finanziato dall’UE.

I ricercatori hanno usato due diversi approcci per lo sviluppo di materiali epossidici ad alte prestazioni e privi di alogeni, e nanocompositi epossidici aventi al proprio interno un riempitivo funzionale. Il primo approccio ha coinvolto la sintetizzazione di nuovi e sostenibili monomeri epossidici con un migliore resistenza alla fiamma. Il secondo approccio ha utilizzato ossido di grafene (graphene oxide, GO) multifunzionale e ibridi di idrossido a doppio strato (layered double hydroxide, LDH) adatti per la modificazione di resine epossidiche standard ottenute da bisfenolo A.

Nel progetto, è stata utilizzata una materia prima rinnovabile a base biologica per sintetizzare una serie di nuovi monomeri epossidici sostenibili. I materiali epossidici hanno raggiunto una migliore resistenza alla fiamma, soppressione della produzione di fumo durante la combustione e migliori proprietà meccaniche. Inoltre, una delle resine epossidiche biologiche ha dimostrato buone proprietà dielettriche.

Gli scienziati hanno creato nuovi ibridi multifunzionali organici-inorganici come nanoriempitivi per la modificazione delle resine epossidiche. Questi ibridi sono fondati sull’ulteriore funzionalizzazione di GO e LDH, al fine di conseguire vantaggi quali elevata efficacia, condizioni di reazione blande e scalabilità. L’ibrido GO creato può essere utilizzato per funzionalizzare la resina epossidica ottenuta da bisfenolo A, al fine di arrivare a nuovi nanocompositi epossidici.

Un nuovo composto multifunzionale è stato progettato, sintetizzato e utilizzato per modificare l’LDH. Questa molecola può essere introdotta nell’idrossido a doppio strato mediante scambio anionico, allo scopo di ottenere un nuovo ibrido funzionalizzato per l’utilizzo come riempitivo multifunzionale, migliorando la resistenza alla fiamma e altre proprietà.

Il progetto NEWPOXY avrà un impatto importante in ambito di chimica e tecnologia epossidica, facendo luce sui nuovi sviluppi relativi a monomeri epossidici biologici ad alte prestazioni e nanocompositi epossidici ad alte prestazioni.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Resine epossidiche, ritardante di fiamma, ossido di grafene, idrossido a doppio strato