L'impatto della metilidrossietilcellulosa sulla matrice di resina epossidica

La metilidrossietilcellulosa (MHEC) è un etere di cellulosa idrosolubile ampiamente utilizzato nel settore edile come addensante e modificatore reologico nei sistemi cementizi.È noto per migliorare le proprietà di scorrimento, la lavorabilità e l'adesione dei materiali cementizi, rendendolo un additivo ideale per formulazioni di calcestruzzo, malta e malta.Tuttavia, l’impatto dell’MHEC sulle proprietà delle matrici di resina epossidica ha ricevuto meno attenzione.

Le resine epossidiche sono una classe di polimeri termoindurenti ampiamente utilizzati nei settori aerospaziale, automobilistico ed edile grazie alle loro eccellenti proprietà meccaniche, resistenza chimica e adesione a vari substrati.Tuttavia, possono essere fragili e presentare una bassa resistenza agli urti, il che ne limita l’utilizzo in alcune applicazioni.Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno studiato l’uso di vari additivi, inclusi gli eteri di cellulosa, per migliorare la tenacità e la resistenza agli urti delle resine epossidiche.

Diversi studi hanno riportato l'uso dell'MHEC come additivo nelle matrici di resina epossidica.Ad esempio, uno studio di Kim et al.(2019) hanno studiato l'effetto dell'MHEC sulle proprietà meccaniche dei compositi a base epossidica.I ricercatori hanno scoperto che l’aggiunta di MHEC ha migliorato la tenacità alla frattura e la resistenza agli urti dei compositi, nonché la stabilità termica e la resistenza all’acqua.Gli autori hanno attribuito questi miglioramenti alla capacità dell’MHEC di formare legami idrogeno con la matrice di resina epossidica, che ha aumentato l’adesione interfacciale e ha impedito la propagazione delle cricche.

Un altro studio di Pan et al.(2017) hanno studiato l'effetto dell'MHEC sul comportamento di polimerizzazione e sulle proprietà meccaniche di un sistema di resina epossidica.I ricercatori hanno scoperto che l’aggiunta di MHEC ritardava il tempo di indurimento e riduceva la temperatura massima di indurimento della resina epossidica, il che è attribuito alla natura idrofila dell’MHEC.Tuttavia, l'aggiunta di MHEC ha anche migliorato la resistenza alla trazione e l'allungamento a rottura della resina epossidica indurita, indicando che MHEC può migliorare la flessibilità e la tenacità della matrice di resina epossidica.

Oltre a migliorare le proprietà meccaniche delle matrici di resina epossidica, è stato segnalato che l'MHEC ha anche un impatto positivo sulle proprietà reologiche dei sistemi a base epossidica.Ad esempio, uno studio di Li et al.(2019) hanno studiato l'effetto dell'MHEC sulla reologia e sulle proprietà meccaniche di un adesivo a base epossidica.I ricercatori hanno scoperto che l'aggiunta di MHEC migliorava il comportamento tissotropico dell'adesivo e riduceva la sedimentazione dei riempitivi.L'aggiunta di MHEC ha inoltre migliorato la forza di adesione e la resistenza agli urti dell'adesivo.

Nel complesso, l'uso dell'MHEC come additivo nelle matrici di resina epossidica ha mostrato risultati promettenti nel miglioramento delle proprietà meccaniche, della tenacità e del comportamento reologico del sistema.Si ritiene che la capacità delle MHEC di formare legami idrogeno con la matrice di resina epossidica sia un meccanismo chiave alla base di questi miglioramenti, che possono portare a una maggiore adesione interfacciale e a una ridotta propagazione delle cricche.Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere appieno l’impatto dell’MHEC sulle proprietà delle matrici di resina epossidica e ottimizzare l’uso di questo etere di cellulosa nelle formulazioni a base epossidica.