La presente invenzione riguarda un nuovo procedimento per realizzare e fabbricare manufatti in materiale ibrido geopolimerico su scala industriale., Tali manufatti consistono di materiali ibridi, formati da una componente organica a base di derivati polisilossanici ed una componente inorganica a base di materiali alcali-attivati e/o geopolimerici, formanti insieme un reticolo tridimensionale omogeneo e completamente interpenetrato. Tali manufatti possono trovare impiego in tutti i settori con elevato contenuto tecnologico, quali: ingegneria navale, aerospazio, settore dei trasporti e automotive, e in particolar modo per tutte quelle applicazioni che richiedono elevata resistenza alla temperatura e riduzione/eliminazione di fumi tossici di combustione in caso di esposizione al fuoco e/o incendi, riduzione e/o abbattimento della rumorosità, isolamento termico e acustico. In particolare, i manufatti ibridi geopolimero-polisilossano possono essere inseriti nel settore dei compositi avanzati, ambito nel quale vengono tipicamente impiegate fibre di carbonio, vetro etc. in combinazione con matrici ceramiche o organiche. I numerosi vantaggi legati all’utilizzo dei manufatti ibridi geopolimero-polisilossano riguardano da un lato la riduzione dei costi confrontati con quelli associati alla produzione di matrici ceramiche (a causa di speciali processi di produzione), dall’altro il superamento dei limiti di resistenza alle alte temperature posti dalla maggior parte delle resine organiche, ovvero superiori a 200°C. Per tali motivi, le applicazioni più interessanti dei manufatti ibridi geopolimero-polisilossano sono legate al loro impiego nella produzione di pannelli strutturali e non (tra cui configurazioni sandwich e multistrato) e pannelli e/o blocchi espansi (anche di tipo strutturale) per l’isolamento termico ed acustico. Tali pannelli e/o blocchi mostrano elevata resistenza al fuoco, resistenza termica, buone proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione da parte di agenti chimici (acidi e solventi organici), ottime proprietà di isolamento acustico. Inoltre, possono essere facilmente realizzati manufatti, pezzi, pannellature, piastrelle etc. espansi e non, con qualità e caratteristiche per applicazioni artistiche, design e arredo. Inoltre è possibile utilizzare tali materiali ibridi per realizzare in loco massetti alleggeriti. Sempre nel settore delle costruzioni è possibile utilizzare tali materiali ibridi anche come leganti, malte, calcestruzzi. Un’ulteriore applicazione riguarda i rivestimenti protettivi (coatings). I coatings vengono comunemente impiegati in una vasta gamma di applicazioni (automotive, elementi strutturali resistenti al degrado chimico, alla corrosione, alte temperature, abrasione, etc.). Infatti, il deterioramento superficiale di edifici e mezzi di trasporto esposti a condizioni ambientali e di esercizio rappresenta uno dei più importanti limiti che riduce la vita utile e la funzionalità di sistemi e manufatti. In particolare coating protettivi dovrebbero possedere i seguenti requisiti: durabilità a lungo termine del rivestimento stesso, elevata compatibilità chimica e quindi adesione con la superficie di contatto, compatibilità fisica con la superficie di contatto in termini di contrazione/espansione al variare della temperatura, alta inerzia e/o resistenza chimica. I nostri sistemi possono garantire ottime prestazioni in questo ambito di applicazione perché possiedono tutti i requisiti richiesti. In aggiunta, è possibile realizzare coating e/o manufatti direttamente con proprietà antisporcamento ed autopulenti (possono essere considerati sistemi superidrorepellenti ed antifouling). Considerata l’ottima lavorabilità del materiale che si conserva fluido e modellabile per diverso tempo dopo la preparazione, è possibile anche produrre oggettistica per estrusione e/o stampa 3D di oggetti tridimensionali (anche tramite addizione di materiale ‘strato su strato’).

PROCEDIMENTO PER LA FABBRICAZIONE SU LARGA SCALA DI MANUFATTI IN IBRIDI GEOPOLIMERICI ALLEGGERITI E NON, E CORRISPONDENTI MANUFATTI IN IBRIDI GEOPOLIMERICI FABBRICATI CON TALE PROCEDIMENTO

Giuseppina Roviello;Laura Ricciotti;Claudio Ferone;Raffaele Cioffi;
2019-01-01

Abstract

La presente invenzione riguarda un nuovo procedimento per realizzare e fabbricare manufatti in materiale ibrido geopolimerico su scala industriale., Tali manufatti consistono di materiali ibridi, formati da una componente organica a base di derivati polisilossanici ed una componente inorganica a base di materiali alcali-attivati e/o geopolimerici, formanti insieme un reticolo tridimensionale omogeneo e completamente interpenetrato. Tali manufatti possono trovare impiego in tutti i settori con elevato contenuto tecnologico, quali: ingegneria navale, aerospazio, settore dei trasporti e automotive, e in particolar modo per tutte quelle applicazioni che richiedono elevata resistenza alla temperatura e riduzione/eliminazione di fumi tossici di combustione in caso di esposizione al fuoco e/o incendi, riduzione e/o abbattimento della rumorosità, isolamento termico e acustico. In particolare, i manufatti ibridi geopolimero-polisilossano possono essere inseriti nel settore dei compositi avanzati, ambito nel quale vengono tipicamente impiegate fibre di carbonio, vetro etc. in combinazione con matrici ceramiche o organiche. I numerosi vantaggi legati all’utilizzo dei manufatti ibridi geopolimero-polisilossano riguardano da un lato la riduzione dei costi confrontati con quelli associati alla produzione di matrici ceramiche (a causa di speciali processi di produzione), dall’altro il superamento dei limiti di resistenza alle alte temperature posti dalla maggior parte delle resine organiche, ovvero superiori a 200°C. Per tali motivi, le applicazioni più interessanti dei manufatti ibridi geopolimero-polisilossano sono legate al loro impiego nella produzione di pannelli strutturali e non (tra cui configurazioni sandwich e multistrato) e pannelli e/o blocchi espansi (anche di tipo strutturale) per l’isolamento termico ed acustico. Tali pannelli e/o blocchi mostrano elevata resistenza al fuoco, resistenza termica, buone proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione da parte di agenti chimici (acidi e solventi organici), ottime proprietà di isolamento acustico. Inoltre, possono essere facilmente realizzati manufatti, pezzi, pannellature, piastrelle etc. espansi e non, con qualità e caratteristiche per applicazioni artistiche, design e arredo. Inoltre è possibile utilizzare tali materiali ibridi per realizzare in loco massetti alleggeriti. Sempre nel settore delle costruzioni è possibile utilizzare tali materiali ibridi anche come leganti, malte, calcestruzzi. Un’ulteriore applicazione riguarda i rivestimenti protettivi (coatings). I coatings vengono comunemente impiegati in una vasta gamma di applicazioni (automotive, elementi strutturali resistenti al degrado chimico, alla corrosione, alte temperature, abrasione, etc.). Infatti, il deterioramento superficiale di edifici e mezzi di trasporto esposti a condizioni ambientali e di esercizio rappresenta uno dei più importanti limiti che riduce la vita utile e la funzionalità di sistemi e manufatti. In particolare coating protettivi dovrebbero possedere i seguenti requisiti: durabilità a lungo termine del rivestimento stesso, elevata compatibilità chimica e quindi adesione con la superficie di contatto, compatibilità fisica con la superficie di contatto in termini di contrazione/espansione al variare della temperatura, alta inerzia e/o resistenza chimica. I nostri sistemi possono garantire ottime prestazioni in questo ambito di applicazione perché possiedono tutti i requisiti richiesti. In aggiunta, è possibile realizzare coating e/o manufatti direttamente con proprietà antisporcamento ed autopulenti (possono essere considerati sistemi superidrorepellenti ed antifouling). Considerata l’ottima lavorabilità del materiale che si conserva fluido e modellabile per diverso tempo dopo la preparazione, è possibile anche produrre oggettistica per estrusione e/o stampa 3D di oggetti tridimensionali (anche tramite addizione di materiale ‘strato su strato’).
2019
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11367/78711
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