Sintesi e Caratterizzazione di Resine Epossidiche Nanoadditivate per Applicazioni Aerospace: Analisi delle Performance Elettriche e della Degradazione Superficiale.

La necessità di soluzioni innovative e con un minor impatto ambientale in ambito aerospace ha contribuito alla nascita del progetto IPROP, il cui scopo è la realizzazione di un velivolo in grado di muoversi tramite la propulsione ionica di tipo air breathing. Il presente lavoro di tesi si concentra nel valutare l’effetto di una scarica corona DC sul materiale isolante che costituisce il supporto degli elettrodi del sistema propulsivo. Il materiale isolante studiato è una resina epossidica nanoadditivata con diverse percentuali in peso (5%, 10% e 20%) di diossido di titanio (TiO2). Le performance elettriche sono state valutate tramite prove di spettroscopia dielettrica e misure di conducibilità superficiale, mentre la resistenza all’erosione superficiale dovuta all’attività di scarica è stata valutata tramite prove di profilometria. Per una caratterizzazione completa dei materiali sono state svolte anche analisi chimiche, FTIR, e meccaniche (DMA). I risultati sperimentali mostrano come le diverse percentuali di filler influenzino il valore di permittività e tandelta, mostrando un trend crescente in funzione del diverso grado di additivazione, anche se non mostrano sostanziali differenze con l’invecchiamento. Le misure di conducibilità superficiale non hanno evidenziato trend significativi né in funzione del contenuto di filler né dell’invecchiamento, mentre la FTIR ha evidenziato meccanismi di ossidazione nelle prime 100 ore di invecchiamento con la comparsa di gruppi carbonilici. I materiali che hanno performato meglio in termini di resistenza all’erosione superficiale, sono state le resine al 5% e al 10%. Alla luce dei risultati ottenuti, i futuri sviluppi di questo lavoro potranno concentrarsi sull’analisi dell’influenza dell’umidità e della bassa pressione sull’invecchiamento elettrico delle formulazioni più promettenti, al fine di valutarne il comportamento in condizioni operative più rappresentative dell’ambiente di volo.