A friction material is a composite composed by a binder, usually a phenolic resin, and several raw materials, selected on the base of their role in determining the physical and tribological properties of the friction material. Usually, the raw materials are categorized based on their tribological behaviour, i.e. their ability to modify the friction coefficient level and the material wear. The present work is first of all dedicated to understand the effect of an individual abrasive on a phenolic resin properties through several steps. In the second step, a phenolic resin commonly used as brake pad binder was selected and analysed in terms of thermal resistance (TGA and DSC), physical properties (SEM, Gas Physisorption, Density and Compaction), reticulation behaviour (Curing time e Flow). The third step concerns the investigation of the effect of a raw material on the resin properties. The base mix consists of phenol-formaldehyde resin and abrasives mixed at 50% by weight. As a further investigation, two alumina were selected to prepare mixes at different percentages of resin (from 10% to 50%), in order to verify the change of properties also as a function of the abrasive quantity. By studying systematically different raw materials families it is possible to determine their influence on the properties of a phenolic resin. In addition, such systematic approach allows the identification of a linear correlation between TG-DSC analysis and active specific surface area. Indeed, by determining the amount and kind of water adsorbed into a raw material family, it is possible to obtain also a comparison of their BET.
Un materiale d'attrito è un composito composto da un legante, solitamente una resina fenolica, e da diverse materie prime, selezionate in base al loro ruolo nel determinare le proprietà fisiche e tribologiche del materiale d'attrito. Di solito, le materie prime sono classificate in base al loro comportamento tribologico, cioè alla loro capacità di modificare il livello del coefficiente di attrito e l'usura del materiale. Il presente lavoro è dedicato a comprendere l'effetto di un singolo abrasivo sulle proprietà di una resina fenolica attraverso diverse fasi. In primo luogo, sono state selezionate e studiate, in accordo con il partner industriale, diverse famiglie di abrasivi. Nella seconda fase, è stata selezionata una resina fenolica comunemente utilizzata come legante per le pastiglie freno e analizzata in termini di resistenza termica (DSC e TGA), proprietà fisiche (SEM, Fisisorzione di gas, Densità e Compattazione), comportamento di reticolazione (Curing time e Flow). La terza fase riguarda l'analisi dell'effetto di una materia prima sulle proprietà della resina. La miscela di base è costituita da resina fenolo-formaldeide e abrasivi miscelati al 50% in peso. Come ulteriore indagine, sono state selezionate due allumine per preparare impasti a diverse percentuali di resina (dal 10% al 50%), al fine di verificare la variazione delle proprietà anche in funzione della quantità di abrasivo. Studiando sistematicamente diverse famiglie di materie prime è possibile determinare la loro influenza sulle proprietà di una resina fenolica. Tale approccio sistematico ha inoltre permesso di individuare una correlazione lineare tra l'analisi TG-DSC e la superficie attiva. Infatti, determinando la quantità e il tipo di acqua adsorbita in una famiglia di materie prime, è possibile ottenere anche un confronto tra le loro BET.
Influenza della superficie attiva degli abrasivi sulle proprietà della resina fenolica
FEROLDI, DEBORA
2021/2022
Abstract
Un materiale d'attrito è un composito composto da un legante, solitamente una resina fenolica, e da diverse materie prime, selezionate in base al loro ruolo nel determinare le proprietà fisiche e tribologiche del materiale d'attrito. Di solito, le materie prime sono classificate in base al loro comportamento tribologico, cioè alla loro capacità di modificare il livello del coefficiente di attrito e l'usura del materiale. Il presente lavoro è dedicato a comprendere l'effetto di un singolo abrasivo sulle proprietà di una resina fenolica attraverso diverse fasi. In primo luogo, sono state selezionate e studiate, in accordo con il partner industriale, diverse famiglie di abrasivi. Nella seconda fase, è stata selezionata una resina fenolica comunemente utilizzata come legante per le pastiglie freno e analizzata in termini di resistenza termica (DSC e TGA), proprietà fisiche (SEM, Fisisorzione di gas, Densità e Compattazione), comportamento di reticolazione (Curing time e Flow). La terza fase riguarda l'analisi dell'effetto di una materia prima sulle proprietà della resina. La miscela di base è costituita da resina fenolo-formaldeide e abrasivi miscelati al 50% in peso. Come ulteriore indagine, sono state selezionate due allumine per preparare impasti a diverse percentuali di resina (dal 10% al 50%), al fine di verificare la variazione delle proprietà anche in funzione della quantità di abrasivo. Studiando sistematicamente diverse famiglie di materie prime è possibile determinare la loro influenza sulle proprietà di una resina fenolica. Tale approccio sistematico ha inoltre permesso di individuare una correlazione lineare tra l'analisi TG-DSC e la superficie attiva. Infatti, determinando la quantità e il tipo di acqua adsorbita in una famiglia di materie prime, è possibile ottenere anche un confronto tra le loro BET.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/147209