Παρασκευή και μελέτη νέων πολυεστερικών νανοσύνθετων υλικών συσκευασίας

 
δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
κοινοποιήστε το τεκμήριο




2008 (EL)
Preparation and properties of new polyester
Παρασκευή και μελέτη νέων πολυεστερικών νανοσύνθετων υλικών συσκευασίας

Βασιλείου, Αλέξανδρος Α.

The scope of the present study was the development and study of new polymernanocomposites, which could substitute common polyolefin packaging materials. Three biodegradable aliphatic polyesters were used, specifically poly(e-caprolactone), poly(ethylene succinate) and poly(butylenes succinate), as well as poly(ethylene terepthalate), being a fully recyclable material. For the improvement of mainly their poor mechanical properties and gas permeability new nanocomposites were developed with different fillers, such as fumed silica nanoparticles, montmorillonite and multi-walled nanotubes. Appropriate treatment of the nanofillers was carried out to obtain a better dispersion in the polymer matrix. Nanocomposites with different nanoparticlesΆconcentration were prepared, using two different preparation techniques, in situ and melt mixing, and the subsequent materials were extensively studied. The surface silanol groups of fumed silica and carboxylic groups of the modified carbon nanotubes led to significant interactions between the nanoparticles and the polymers and in many cases covalent bonds were formed. The presence of the nanofillers in the reaction mixture affected the final molecular weight of the polymers in an unpredictable way. The nanoparticles acted as nucleating agents, accelerating the crystallization rate. In contrast,the formation of crosslinks with the filler led to decreased crystallization rates. The crystallization temperature from melt and the Τg of the polymers were shifted to higher temperatures with the addition of the nanoparticles. The presence of the nanoparticles also led to significant improvements of mechanical properties, dynamic mechanical properties and gas permeability rates. The enzymatic hydrolysis rates were reduced with the presence of the nanoparticles; however the materials did not lose their biodegradablecharacter. The reaction rates during SSP were accelerated at low nanoparticlesΆconcentration, while at higher a substantial rate reduction was observed. The basic hydrolysis reaction was accelerated by the presence of the nanoparticles
Σκοπός της παρούσας διατριβής αποτέλεσε η ανάπτυξη και η μελέτη νέωνπολυμερικών νανοσύνθετων υλικών, τα οποία θα μπορούσαν να αποτελέσουνικανοποιητικά υποκατάστατα των συνήθων πολυολεφινικών υλικών συσκευασίας.Eπιλέχθηκαν τρείς βιοαποικοδομήσιμοι αλειφατικοί πολυεστέρες, συγκεκριμένα ηπολυ(ε-καπρολακτόνη), ο πολυ(ηλεκτρικός αιθυλενεστέρας) και πολυ(ηλεκτρικόςβουτυλενεστέρας), καθώς και ο πολυ(τερεφθαλικός αιθυλενεστέρας) (ΡΕΤ), όντας έναπλήρως ανακυκλώσιμο πολυμερικό υλικό. Για τη βελτίωση κυρίως των φτωχών τουςμηχανικών ιδιοτήτων και ιδιοτήτων φραγής αερίων αναπτύχθηκαν με αυτά νέανανοσύνθετα υλικά με διάφορα πρόσθετα, όπως νανοσωματιδίων πυρογενούς διοξειδίουτου πυριτίου, μοντμοριλλονίτη και νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων.Πραγματοποιήθηκε κατάλληλη τροποποίηση των νανοπρόσθετων ώστε να επιτευχθείκαλύτερη διασπορά με την πολυμερική μήτρα. Παρασκευάστηκαν νανοσύνθετα υλικά σεδιάφορες συγκεντρώσεις με δύο διαφορετικές τεχνικές παρασκευής, την in situ και τηνανάμιξη τήγματος, και πραγματοποιήθηκε διεξοδική μελέτη των υλικών αυτών. Οιεπιφανειακές σιλανολικές ομάδες του πυρογενούς διοξειδίου του πυριτίου καικαρβοξυλικές ομάδες των τροποποιημένων νανοσωλήνων άνθρακα οδήγησαν σεσημαντικές αλληλεπιδράσεις με τα πολυμερή και σε πολλές περιπτώσεις σχημάτισανομοιοπολικούς δεσμούς μαζί τους. Η παρουσία των νανοπρόσθετων στο μίγμα τηςαντίδρασης επηρέασε το τελικό μοριακό βάρος των υλικών απρόβλεπτα. Τανανoσωματίδια δρούσαν ως πυρήνες κρυστάλλωσης, επιταχύνοντας τους ρυθμούςκρυστάλλωσης. Αντιθέτως, ο σχηματισμός δικτυώσεων με το πρόσθετο οδηγούσε σεμικρότερους βαθμούς κρυστάλλωσης. Η θερμοκρασία κρυστάλλωσης από τήγμα και τοΤg των πολυμερών μετατοπίζονταν σε υψηλότερες θερμοκρασίες με την προσθήκηνανοσωματιδίων. Η παρουσία των νανοσωματιδίων οδήγησε σε σημαντικές βελτιώσειςτων μηχανικών ιδιοτήτων υπό εφελκυσμό, των δυναμικών μηχανικών ιδιοτήτων και τωνιδιοτήτων φραγής αερίων. Οι ρυθμοί ενζυμικής υδρόλυση μειώνονταν με την παρουσίατων νανοσωματιδίων, διατηρώντας όμως το υλικό το βιοαποικοδομήσιμο χαρακτήρατου. Οι ρυθμοί αντίδρασης κατά τον SSP επιταχύνονται με μικρές συγκεντρώσειςνανοσωματιδίων, ενώ σε μεγαλύτερες παρατηρήθηκε σημαντική μείωση. Η αντίδρασηβασικής υδρόλυσης επιταχυνόταν με την παρουσία των νανοσωματιδίων

PhD Thesis / Διδακτορική Διατριβή
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis

Πολυεστέρες
Nanostructured materials, Synthesis
Gas permeability
Biodegradable
Packaging materials
Βιοαποικοδομήσιμα
Polyesters
Nanostructured materials, Mechanical properties
Διαπερατότητα αερίων
Υλικά συσκευασίας
Νανοδομικά υλικά, Σύνθεση
Νανοδομικά υλικά, Μηχανικές ιδιότητες

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)

Ελληνική γλώσσα
Αγγλική γλώσσα

2008
2009-06-21T21:00:00Z


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Σχολή Θετικών Επιστημών, Τμήμα Χημείας

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at http://ikee.lib.auth.gr. Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.
info:eu-repo/semantics/openAccess



*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.