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Tesi etd-11162019-181800


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
CECCHINI, ANDREA
URN
etd-11162019-181800
Title
Tecniche di additivazione di materiali grafitici in gomme butadiene-nitrile
Struttura
CHIMICA E CHIMICA INDUSTRIALE
Corso di studi
CHIMICA INDUSTRIALE
Supervisors
relatore Prof. Pucci, Andrea
Parole chiave
  • grafite
  • compositi polimerici
Data inizio appello
12/12/2019;
Consultabilità
Secretata d'ufficio
Data di rilascio
12/12/2089
Riassunto analitico
Di tutti i materiali polimerici, le gomme sono uniche. Le loro caratteristiche di elevata estensibilità reversibile hanno sempre affascinato gli studiosi. I materiali in gomma sono stati ampiamente studiati sia nel campo della ricerca sia in quello applicativo grazie ai vantaggi, quali facilità di lavorazione, notevole flessibilità, resistenza alla corrosione ed eccellenti proprietà termiche.
I materiali in gomma sono comunemente usati in forma di composito. Essi sono dei sistemi eterogenei, costituiti da una matrice (il polimero) e da una fase dispersa (il filler). Generalmente, i filler (o riempitivi) sono incorporati all’interno del polimero, mediante operazioni di miscelazione, al fine di migliorare o introdurre varie proprietà, come meccaniche, termiche, elettriche, meccaniche, dielettriche, elettriche, magnetiche, etc. La struttura chimica e la concentrazione di riempitivo sono solo una parte dei fattori che influiscono sulle proprietà dei composti. Gli altri sono fattori morfologici, come forma, dimensione e stato di dispersione dei riempitivi. Anche l'interfaccia tra il riempitivo e il polimero è cruciale per le proprietà del composito.
Qualsiasi tipo di materiale può essere considerato come riempitivo; possono essere inorganici, organici, carboniosi o metallici e solidi, liquidi o persino in fase gassosa.
Tra i vari riempitivi, la grafite assume un ruolo fondamentale nella preparazione dei materiali compositi. La grafite è nota per la sua rigidità, eccellente conducibilità termica/elettrica e proprietà lubrificanti, derivanti dalla sua struttura a strati e risulta stabile termicamente e chimicamente. La grafite è stata tipicamente impiegata nella produzione di compositi di gomma per trasmettere conducibilità e proprietà lubrificanti alla miscela.
In questo lavoro di tesi, sono stati realizzati e caratterizzati compositi a matrice polimerica, contenenti materiali grafitici, utilizzando differenti tecniche di additivazione. La matrice polimerica selezionata per questo studio è stata la gomma butadiene-nitrile (NBR), contenenti additivi di diversa natura (agenti ritardanti di fiamma, lubrificanti, antiossidanti, etc.). In un primo momento, sono stati realizzati dei compositi polimerici di grafite mediante l’uso di una calandra, che è stata successivamente abbondonata a favore di un miscelatore discontinuo noto come “Brabender”. Nella terza fase, è stato impiegato un agente polimerico, funzionalizzato con ammine primarie, allo scopo di migliorare la disperdibilità della grafite nel composito finale. I campioni sono stati caratterizzati in modo sistematico, andando a valutare l’effetto della concentrazione e della dispersione della grafite sulle proprietà elettriche, termiche, meccaniche e morfologiche dei compositi.
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