Comportamento autoriparante di un polimero ionomerico e delle sue miscele con gomma naturale ed epossidata

A particular ionomeric polymer, the Poly(ethylene co-methacrylate acid) (EMAA) also known under the commercial name Surlyn®, has shown a self-repairing behavior when subjected to ballistic impacts . The self-repair process occurs spontaneously without external intervention. Despite the ionomeric polymers have been known since 60 years, only recently the study of the self-healing phenomenon has began. The analysis consists in a first phase of production and definition of EMAA and ionomer/rubber specimens, followed by thermal, rheological and mechanical characterization tests . The dynamo-mechanical tests were necessary for defining master curve and proposing a possible viscoelastic model of Surlyn®. Once thermal and mechanical properties of Surlyn® and its respective blends have been determinated, we tested materials with low and hypervelocity ballistic impacts and then we confirmed the effective repair through pressure test, by optical microscopy and SEM analysis. This allowed us to identify the operation limits for the self-healing phenomenon.

Un particolare polimero ionomerico, l’EMAA (Polietilene co-metacrilato acido) conosciuto anche con il nome commerciale Surlyn®, ha mostrato un comportamento autoriparante se sottoposto a impatti balistici. Il processo di autoriparazione avviene in modo spontaneo senza interventi esterni. Nonostante i polimeri ionomerici siano conosciuti dagli anni 60, solo recentemente è iniziato lo studio del fenomeno autoriparante. L’attività di analisi è composta da una fase di produzione e definizione dei provini di EMAA e delle miscele ionomero/gomma, seguita da prove di caratterizzazione dei materiali quali termiche, reologiche e meccaniche. Le prove dinamo-meccaniche sono state necessarie per definire la curva maestra e proporre un possibile modello viscoelastico del Surlyn®. In seguito, una volta rese note le proprietà termiche e meccaniche del Surlyn® e delle sue rispettive miscele, sono stati testati i materiali con impatti balistici a bassa ed ipervelocità e infine si è verificata l’effettiva autoriparazione tramite test in pressione, analisi al microscopio ottico e SEM. Questo ci ha permesso di individuare i limiti di funzionamento del processo di autoriparazione.