Analisi LCA di giunti incollati in materiale composito in fibra di basalto.

Abstract

Questo lavoro di tesi ha avuto come oggetto la valutazione dell'impatto ambientale di giunti incollati in materiale composito termoplastico. In particolar modo si è analizzato l'impatto dei singoli costituenti del giunto incollato e della preparazione superficiale svolta al fine di migliorare le proprietà adesive del substrato. Nello specifico sono state eseguite alcune analisi utilizzando il metodo della Life Cycle Assessment (LCA) studiando l’impatto di un materiale composito costituito da una matrice in poliammide 11 contenente un rinforzo in fibra di basalto. Con la stessa metodologia sono stati confrontati diversi trattamenti superficiali: lo sgrassaggio mediante acetone, l’abrasione meccanica ed il trattamento al plasma. Dai risultati ottenuti si osserva che un aspetto critico è costituito dal substrato, mentre per quanto riguarda i trattamenti, l’impiego del plasma freddo ha permesso di ottenere le migliori prestazioni in termini meccanici, ma si è rivelato essere, per via della non modularità del processo, il peggiore dal punto di vista ecologico. Infine, è stata valutata la possibilità di utilizzare un adesivo che non richieda preparazione superficiale, ma la sua resistenza a trazione si rivelata essere insufficiente al fine di effettuare una comparazione coerente con l’unità funzionale scelta nell’analisi LCA.

This thesis aimed to assess the environmental impact of adhesive joints in thermoplastic composite materials, specifically examining the influence of individual components of adhesive joints and surface preparation conducted to enhance the adhesive properties of the substrates. In particular, several analyses were performed using the Life Cycle Assessment (LCA) method, studying the impact of a composite material consisting of a polyamide 11 matrix containing basalt fiber reinforcement. Various surface treatments were compared using the same methodology, including degreasing with acetone, mechanical abrasion, and plasma treatment. The critical aspect revealed by the results is the substrate, while regarding treatments, the use of cold plasma yielded the best mechanical performance but proved to be the least environmentally friendly due to the non-modularity of the process. Finally, the feasibility of using an adhesive that does not require surface preparation was evaluated. However, its tensile strength proved insufficient for a coherent comparison with the functional unit chosen in the LCA analysis.