I componenti principali di un materiale composito sono le fibre e una resina. Le fibre, tipicamente fatte di vetro o carbonio, forniscono forza e rigidità, ma se usate da sole non possono essere messe in una forma in cui tali proprietà possono essere utilizzate. L’impregnazione delle fibre con la resina, seguita dall’indurimento di quest’ultima, permette di ingegnerizzare la loro forza, rigidità e leggerezza per un’ampia gamma di applicazioni, aggiungendo ancora più benefici al composito.

Per quanto riguarda la selezione della resina vi sono molte scelte disponibili, così come la possibilità di incorporare additivi, per soddisfare i requisiti dell’applicazione. Pertanto, è molto importante essere consapevoli delle differenze tra le diverse resine, e sapere come la loro selezione può influenzare le proprietà di un composito.

Un modo economico per realizzare una soluzione composita che permetta di risparmiare peso è quello di utilizzare una resina poliestere insatura, che possiede proprietà meccaniche, elettriche e chimiche relativamente buone. Può essere adattata per un’ampia gamma di applicazioni di routine come i profili per i trasporti, strutturali e di costruzione.

Tuttavia, se un’applicazione richiede un maggior grado di rigidità o forza, allora è preferibile una resina epossidica. Il legame tra una resina epossidica e la fibra è forte, il che significa che è possibile trasferire da una fibra all’altra carichi di taglio più elevati conferendo al materiale composito valori di resistenza migliori.

Unitamente al maggior volume di fibre che la resina epossidica consente, si può realizzare un composito con un’eccellente resistenza e un’elevata rigidità, che può essere ulteriormente modificato per adattarsi alle applicazioni ad alta temperatura, qualora necessario.

In alternativa, se un composito non solo deve essere rigido, ma anche resistente agli ambienti difficili, le resine vinilestere possono costituire una scelta migliore. La struttura molecolare del vinilestere facilita la resistenza chimica, quindi se un composito è destinato a un ambiente marino o a un’applicazione industriale dove sono presenti acidi o alcali, l’uso di un vinilestere migliorerà le prestazioni del composito.

Quando si producono profili compositi che devono essere assemblati con viti, il composito deve essere robusto per evitare crepe e rotture. Questo può essere ottenuto attraverso la progettazione strutturale, ma la selezione di una resina adatta permette una struttura semplificata e costi ridotti, rendendo il composito adatto a una più ampia gamma di applicazioni. Il poliuretano è estremamente resistente rispetto al poliestere insaturo, il che lo rende ideale per queste applicazioni.

La selezione di una resina che completerà le caratteristiche più preziose di un composito migliorerà le prestazioni e la durata del composito. Tuttavia, il miglioramento delle proprietà esistenti non è l’unico vantaggio ottenuto dal fatto di aver dedicato del tempo a scegliere una resina adatta.

Le resine possono anche aggiungere proprietà completamente nuove a una soluzione composita. Appositi additivi possono essere incorporati nella resina per ottenere una gamma di benefici, da un semplice miglioramento della finitura superficiale o l’aggiunta di colore, a miglioramenti più complessi, come la resistenza ai raggi UV o le proprietà antimicrobiche e antivirali.

Per esempio, dato che le resine si decompongono naturalmente quando vengono lasciate alla luce del sole, l’aggiunta di assorbitori ultravioletti per resistere ai raggi UV permette ai compositi di ottenere una migliore performance in ambienti soleggiati che normalmente causerebbero infragilimento e disintegrazione del materiale.

Allo stesso modo, additivi antimicrobici possono essere miscelati in una resina per prevenire la contaminazione dovuta a batteri o funghi. Questo è utile per qualsiasi soluzione composita maneggiata dall’uomo, come macchinari, trasporti pubblici e dispositivi medicali.

È importante notare che, in alcuni casi, l’inclusione di additivi della resina può alterare le proprietà di un composito. Per esempio, gli additivi ignifughi sono necessari in quantità così elevate per lavorare in modo efficiente che è necessario ridurre il numero di fibre presenti nel composito, riducendone la resistenza e la rigidità.

Per questo motivo, è essenziale discutere la scelta della resina con un professionista. Exel Composites ha oltre 60 anni di esperienza ingegneristica, il che significa che può aiutare le imprese nel trovare una soluzione in materiale composito in grado di soddisfare le diverse esigenze.

La scelta della resina è un aspetto essenziale della creazione di una soluzione composita e non deve essere trascurata. Stabilire la funzione più importante di un composito e progettare la resina in grado di migliorare la capacità del composito di svolgere tale funzione permette di creare una soluzione in cui fibre e resina lavorino all’unisono. (Sami Pirinen, Chimico ed esperto di resine presso Exel Composites)