Utjecaj obrade površine nano-SiO2 na svojstva poliakrilata

diplomski rad

• Naslov (engleski): The influence of nano-silica surface pretreatment on the polyacrylate properties
• Autor: Petra Štefanec
• Mentor: Mirela Leskovac (mentor)
• Član povjerenstva: Mirela Leskovac (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Zrinka Buhin Šturlić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Nevenka Vrbos (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2018-09-26, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Kemijsko inženjerstvo; Kemijsko inženjerstvo u razvoju materijala

Sažetak

Emulzije se definiraju kao termodinamički nestabilne disperzije, međusobno nemješljivih dviju ili više tekućina. Dodatak nanopunila polimernim matricama ili polimerima može poboljšati mehanička svojstva, reološka svojstva, adhezijska svojstva, toplinska svojstva, električna i optička svojstva krajnjeg proizvoda. Proces priprave nanokompozita provodi se miješanjem u otopini, miješanjem u talini i in situ polimerizacijom polimerne ili anorganske faze. Postupkom emulzijske polimerizacije sintetizirana je poliakrilatna emulzija (PAK). Ex situ postupkom pripravljene su PAK+A200 i PAK+R711 emulzije u rasponu koncentracija punila φ = 1; 1,5; i 3 % s ciljem ispitivanja utjecaja dodatka silika nanopunila bez obrade površine (A200) i nanopunila čija je površina obrađena metakrilsilanom (R711) na svojstva poliakrilata. Emulzijama su određena reološka svojstava te su ispitane površinske karakteristika punila i PAK filma, parametri adhezije i toplinska svojstava PAK+SiO2 filmova. Iz dobivenih vrijednosti parametara adhezije vidljivo je da će se između PAK i A200 uspostavljati značajnije interakcije nego što je to slučaj za sustav PAK i R711. Dodatak punila R711 značajnije utječe na reološka svojstva PAK emulzije u odnosu na punilo A200. DSC analiza pokazala je da je poliakrilatna matrica amorfna, te da dodatak obje vrste punila u ispitivanom rasponu koncentracija od 1 do 3 % ne utječu na staklište čiste PAK matrice. Rezultati TGA analize pokazali su da dodatak punila A200 i R711 u manjim koncentracijama poboljšavaju toplinsku stabilnost poliakrilatne matrice na početku toplinske razgradnje. Međutim, u daljnjim stupnjevima razgradnje dolazi do smanjenja toplinske stabilnosti PAK matrice dodatkom A200 i R711.

Sažetak (engleski)

Emulsions are defined as thermodynamically unstable dispersions, mutually immiscible two or more liquids. The addition of nanofillers to polymeric matrix or polymers can improve mechanical properties, rheological properties, adhesion properties, thermal properties, electrical and optical properties of the end product. The process of preparation of the nanocomposite is carried out by stirring in the solution, by stirring in the melt and in situ by polymerisation of the polymer or inorganic phase. Polyacrylate emulsion (PA) was synthesized by emulsion polymerization. With an ex situ method PA+A200 and PA+R711 emulsions were prepared in the concentration range of nanofillers φ = 1; 1,5; and 3 %, with the aim to investigate the influence of nanofillers without surface treatment (A200) and nanofillers whose surface was treated with methacrylic silane (R711) on the polyacrylate properties. Rheological properties of PA+A200 and PA+R711 emulsions were determinate. Surface characteristics of the fillers and PA film, adhesion parameters and thermal properties were investigated. From the obtained values of the adhesion parameters it is apparent that between PA and A200 there will be more significant interactions than that of the PA and R711 systems. The R711 filler addition significantly affects the rheological properties of the PA emulsion in comparison to the A200 filler. The DSC analysis showed that the polyacrylate matrix is amorphous and that the addition of both types of fillers in the concentration range of 1-3 % does not affects glass transition temperature of PA matrix. The results of TGA analysis showed that the addition of A200 and R711 nanofillers in lower concentrations improves thermal stability of the polyacrylate matrix at the beginning of thermal decomposition. However, further degradation rates result in a reduction in the thermal stability of the PA matrix by the addition of A200 and R711.

• Ključne riječi: emulzijska polimerizacija; poliakrilat; nanokompozit; A200; R711
• Ključne riječi (engleski): emulsion polymerization; polyacrylate; nanocomposite; A200; R711
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:961370
• Studijski program: Naziv: Kemija i inženjerstvo materijala; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (mag. ing. cheming.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-10-27 11:16:23