Influenza della diatomite e delle sue modifiche di base sul sé

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 13691 (2023) Citare questo articolo

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Lo studio ha esaminato il modo in cui la diatomite e le sue modifiche hanno influenzato la capacità autoadesiva degli adesivi siliconici sensibili alla pressione. Per creare una composizione adesiva per i test, sono stati aggiunti riempitivi a una resina siliconica commerciale, che sono stati poi utilizzati per creare nuovi nastri sensibili alla pressione modificati. I nastri risultanti sono stati testati per determinarne l'adesione, l'adesività, la coesione a temperatura ambiente ed elevata, il test SAFT (Shear Adaptive Failure Temperature), la durata utile (viscosità) e il ritiro. I risultati ottenuti sono stati confrontati con quelli dei nastri non modificati. I test hanno evidenziato una resistenza termica più elevata (225 °C) e un restringimento inferiore (0,1%). Di conseguenza, possiamo concludere che sono stati ottenuti materiali con resistenza termica con una leggera diminuzione di altri parametri.

Gli adesivi sensibili alla pressione (PSA) sono materiali relativamente nuovi nel settore ferroviario. Essendo materiali viscoelastici "eternamente vivi", mostrano un'adesione permanente a temperatura ambiente in uno stato privo di solventi, appiccicosità quando pressati leggermente e nessuna trasformazione da liquido a solido. Gli adesivi autoadesivi sono disponibili in molte forme diverse: nastri biadesivi di vari spessori con supporto o nuclei in schiuma funzionale, nastri di trasferimento autoadesivi, nastri monoadesivi e fogli di stampa. Oltre alle loro varie forme, gli adesivi autoadesivi hanno diverse formulazioni chimiche e sono adatti per un'ampia gamma di applicazioni industriali. Tra tutti gli adesivi sensibili alla pressione, sono tre le formulazioni chimiche più popolari ottenibili: acrilati, siliconi e gomma1,2,3,4.

Gli adesivi siliconici sensibili alla pressione sono definiti materiali speciali. Dalla loro introduzione nel 1960, gli adesivi siliconici sensibili alla pressione (Si-PSA) hanno trovato molte applicazioni, compresi i nastri per l'incollaggio di materiali a bassa energia superficiale, nonché nei settori elettrico ed elettronico, medico e sanitario e automobilistico. L'elevata flessibilità delle connessioni Si–O–Si negli adesivi siliconici autoadesivi, la bassa interazione intermolecolare, la bassa tensione superficiale, l'eccellente stabilità termica e trasparenza UV, le eccellenti proprietà elettriche, la resistenza chimica e la resistenza alle condizioni atmosferiche rendono questi adesivi relativamente migliori di altri PSA convenzionali a base di carbonio. Si-PSA con gruppi metilici e fenilici vengono reticolati ad una temperatura compresa tra 120 e 150 °C con perossidi organici. Gli adesivi sono inerti e molto idrofobi pur mantenendo una buona permeabilità al vapore acqueo. Dal 2000 si è registrato un aumento dell'interesse per i nuovi adesivi siliconici autoadesivi; soprattutto come nastri medici e industriali. Sono sempre più numerosi i tentativi di modificare gli adesivi per aumentarne le proprietà desiderate (ad es. resistenza termica). A causa della mancanza di gruppi funzionali nel polimero e della nostra esperienza di ricerca, le resine siliconiche finite vengono modificate fisicamente aggiungendo un riempitivo per aumentare la resistenza termica dell'adesivo5,6,7,8.

I nastri in silicone sono conosciuti soprattutto per la loro capacità di aderire a materiali a bassa energia superficiale e per la resistenza a un intervallo di temperature molto ampio, da -40 °C a oltre 250 °C. Le caratteristiche fondamentali di questo gruppo di materiali autoadesivi sono la capacità di formare legami adesivi con materiali siliconici, la relativa resistenza a muffe e funghi (poiché il silicone è "inorganico", cioè lo scheletro non è carbonioso, è ipoallergenico in natura). Gli svantaggi vengono spesso citati: la forza di adesione relativamente bassa con materiali non siliconici9,10,11.

I ricercatori stanno lavorando per aumentare in modo significativo il potenziale della materia prima zeolite, come la diatomite, attraverso l'uso di vari metodi di modifica. La modifica è di grande interesse soprattutto a causa non solo della presenza e delle proprietà significative di tali materiali, ma anche della resa ottimizzata e del basso costo. Le zeoliti modificate rappresentano prospettive versatili per varie applicazioni. La modifica delle zeoliti viene spesso utilizzata per aumentare la loro capacità di scambio ionico, per aumentare la loro capacità e per ottenere un materiale più selettivo12.