L’osmosi e i compositi

Ósmosis - Global Composites

L’osmosi e i compositi

CONCETTO

L’osmosi è un fenomeno fisico legato al movimento di un solvente attraverso una membrana semipermeabile. Questo fenomeno è qualcosa di abituale, che avviene continuamente in natura nel momento in cui interviene l’acqua, sia nel regno vegetale che animale. Anche nel nostro corpo. Pertanto l’osmosi non va demonizzata. Semplicemente, capiamo cosa succede, nel nostro caso nei compositi, e vediamo come lenire i suoi effetti.

AZIONE DELL’ACQUA

In un composito che lavora in un ambiente marino, ad esempio una barca, dobbiamo verificare che la resina del composito stesso, abbia la massima resistenza all’acqua.

Tutte le resine assorbono l’umidità, come si può verificare misurando i pesi dei campioni. Ma ciò che veramente ci interessa è sapere come questa acqua viene assorbita e quali problemi possono manifestarsi tra fibra di vetro e resina, problemi che possono provocare una graduale perdita delle proprietà meccaniche del laminato.

Sia le normali resine poliestere che le resine epoxy-vinilestere, al momento in cui presentano gruppi “estere” idrolizzabili nella loro struttura molecolare, sono soggette agli attacchi dell’acqua.

Ricordiamo che una resina poliestere ha i suoi gruppi “estere” localizzati lungo la sua catena polimerica, un grave handicap. Una epoxy-vinilestere li ha alle loro estremità, facilmente neutralizzabili.

Un laminato sottile a base di resina poliestere, dopo un periodo di immersione di un anno in acqua, manterrà solo il 65% della sua “ILSS (Inter Laminar Shear Strenght). In queste stesse condizioni, un laminato epoxy-vinilestere ne conserverebbe il 90%.

Se operiamo su pezzi industriali con soluzioni acquose e alte temperature, le degradazioni nel laminato in poliestere sono molto più alte di quelle del laminato in epoxy-vinilestere. La temperatura accelera il degrado.

AZIONE DELL’ACQUA

In un composito che lavora in un ambiente marino, ad esempio una barca, dobbiamo verificare che la resina del composito stesso, abbia la massima resistenza all’acqua.

Tutte le resine assorbono l’umidità, come si può verificare misurando i pesi dei campioni. Ma ciò che veramente ci interessa è sapere come questa acqua viene assorbita e quali problemi possono manifestarsi tra fibra di vetro e resina, problemi che possono provocare una graduale perdita delle proprietà meccaniche del laminato.

Sia le normali resine poliestere che le resine epoxy-vinilestere, al momento in cui presentano gruppi “estere” idrolizzabili nella loro struttura molecolare, sono soggette agli attacchi dell’acqua.

Ricordiamo che una resina poliestere ha i suoi gruppi “estere” localizzati lungo la sua catena polimerica, un grave handicap. Una epoxy-vinilestere li ha alle loro estremità, facilmente neutralizzabili.

Un laminato sottile a base di resina poliestere, dopo un periodo di immersione di un anno in acqua, manterrà solo il 65% della sua “ILSS (Inter Laminar Shear Strenght). In queste stesse condizioni, un laminato epoxy-vinilestere ne conserverebbe il 90%.

Se operiamo su pezzi industriali con soluzioni acquose e alte temperature, le degradazioni nel laminato in poliestere sono molto più alte di quelle del laminato in epoxy-vinilestere. La temperatura accelera il degrado.

COSA DOBBIAMO FARE?

Dobbiamo lavorare con diversi strati di resina della massima resistenza all’idrolisi, quale è la epoxy-vinilestere applicando anche fino a due veli di vetro C o poliestere sintetico così da raggiungere uno spessore di 3 mm. Dobbiamo ottenere la miglior barriera all’attacco dell’acqua.

 

E’ il nostro “Tessuto Epiteliale”

Successivamente, e rispettando i tempi consigliati, applicare uno strato o meglio due strati di vetro MAT legante polvere, che è quello più adatto per queste condizioni, bagnandolo con resina epoxy-vinilestere.

E’ il “Tessuto Connettivo”

Infine, la parte strutturale, costituita da stuoie e MAT legante polvere, sempre bagnato con resina epoxy-vinilestere.

E’ il “Tessuto Osseo”

CONCLUSIONE

Se seguiamo scrupolosamente questo processo, le vesciche, le  bolle e il degrado del laminato, verranno eliminati.

Un composito la cui struttura o catena polimerica è costituita da resina epoxy-vinilestere, si comporta molto meglio di una resina poliestere quando si trova di fronte al problema dell’acqua.

È dimostrato che un sistema formato da resina epoxy-vinilestere conferisce maggior resistenza all’acqua e maggior resistenza chimica, un basso assorbimento di umidità e le ottimali proprietà meccaniche al laminato.