Renewable Furan-Derived Epoxy Thermosets and Nanocomposites for Coating Applications

La ricerca sui polimeri bio-based sta crescendo rapidamente, spinta da preoccupazioni ambientali ed economiche. La sostenibilità è un concetto chiave in questo contesto. Si stanno studiando prodotti rispettosi dell'ambiente, come i blocchi costruttivi eco-compatibili, per sostituire i polimeri derivati dal petrolio. Le resine epossidiche, polimeri termoreattivi versatili, sono resistenti alla corrosione e all'umidità. Sono ampiamente utilizzate in applicazioni come elettronica e rivestimenti protettivi. Tuttavia, oltre due terzi delle resine epossidiche attuali si basano sul diglicidiletere di bisfenolo A (BPA), un composto controverso. La necessità di sostituire il BPA è urgente, poiché è riconosciuto come un disruttore endocrino. La contaminazione da BPA può causare gravi problemi di salute, come malattie cardiovascolari e danni al fegato. Pertanto, è fondamentale sviluppare nuove resine epossidiche bio-derivate.

Il documento si concentra sulla produzione di resine epossidiche bio-derivate a base di furan come potenziale sostituto del DGEBA nell'industria dei rivestimenti per lattine. La sintesi di monomeri epossidici furanici è stata studiata, insieme alla caratterizzazione delle loro proprietà chimiche e fisiche. I risultati sperimentali dimostrano che le resine ottenute hanno un buon potenziale come alternative alle resine epossidiche tradizionali contenenti BPA. La validità dei molecole furaniche è supportata da studi precedenti, evidenziando la loro capacità di sostituire le molecole aromatiche derivate dalla lignina, che richiedono processi di estrazione complessi e dispendiosi in termini energetici.

Le resine epossidiche bio-derivate sono state sottoposte a studi di termokinetica e analisi meccaniche. Questi studi hanno incluso l'analisi termogravimetrica (TGA) e misurazioni di espansione. I risultati hanno mostrato che le resine epossidiche a base di furan presentano proprietà meccaniche e termiche competitive rispetto alle loro controparti tradizionali. L'ottimizzazione delle formulazioni di indurimento è stata fondamentale per migliorare le prestazioni delle resine. L'analisi ha dimostrato che le resine bio-derivate possono essere utilizzate in applicazioni industriali, contribuendo a ridurre l'impatto ambientale delle resine epossidiche convenzionali.

Le resine epossidiche a base di furan sono state valutate per l'uso come rivestimenti interni per lattine. La caratterizzazione delle proprietà di rivestimento ha incluso test di resistenza chimica e durezza. I risultati hanno indicato che queste resine offrono una buona adesione e resistenza chimica, rendendole adatte per applicazioni nel settore alimentare. L'analisi delle proprietà di contatto e delle prove di adesione ha confermato la loro efficacia come alternative sostenibili ai rivestimenti tradizionali. L'adozione di queste resine potrebbe portare a un significativo miglioramento della sostenibilità nell'industria dei rivestimenti.