Naslov
Strukturne promjene u filmovima poli(etilen-tereftalata) izazvane ubrzanim termičkim starenjem
(Structural changes in poly(ethylene-terephthalate) films induced by accelerated thermal aging)

Autori
Vidotto, Monica

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Odjel za Fiziku

Mjesto
Rijeka

Datum
11.07

Godina
2017

Stranica
29

Mentor
Valić, Srećko

Ključne riječi
Poli(etilen-tereftalat), PET, termičko starenje, struktura
(poly(ethylene-terephthalate), PET, thermal aging, structure)

Sažetak
Zadnjih nekoliko desetljeća napretkom tehnologije su se na tržištu počeli pojavljivati novi materijali fantastičnih fizičkih svojstava i široke primjene. Jedan od takvih je poli(etilen tereftalat). Iako na njega otpada naizgled malih 6, 9 % europske proizvodnje plastike, tog se polimera godišnje u cijelom svijetu sintetizira gotovo 300 milijuna tona. Najviše se koristi u prehrambenoj industriji kako bi se hrana i piće pakirali u lagane, čvrste i jeftine posude [9]. Nakon upotrebe PET ambalaža može završiti u reciklažnim dvorištima, u nerazvrstanom smeću, u moru ili se može nastaviti koristiti. Iz tog je razloga bitno poznavati svojstva tog materijala, njegov utjecaj na okoliš i čovjeka, kvalitetu nakon recikliranja ili višestrukog korištenja. Slična sam si pitanja počela postavljati već u trećem razredu srednje škole. U žurbi da ne zakasnim na prvi sat prelila sam svoj topli jutarnji čaj iz šalice u plastičnu bocu. U roku od nekoliko sekundi boca se znatno smanjila i stvrdnula, što me istovremeno zaintrigiralo i zabrinulo. Došla sam u školu puna pitanja, ali odgovori koje sam dobila nisu do kraja zadovoljili moju znatiželju. Završnu radnju sam shvatila kao dobru priliku da napravim vlastita mjerenja i time si pokušam objasniti što se ustvari dogodilo s bocom i odgovoriti si na pitanja kao: dolazi li do ispuštanja aditiva u čaj, dolazi li do promjene u kemijskom strukturi, zašto je boca postala manja i tvrđa? Cilj ove završne radnje bio je istražiti ponašanje poli(etilen tereftalata) pri temperaturama koje su čovjeku svakodnevno dostupne tako što bi se neki uzorci grijali određeno vrijeme u kipućoj vodi a drugi se pustili u zamrzivaču preko noći. Kako bi se odredila promjena kemijske strukture korištena je FTIR spektroskopija koja je dala zanimljive rezultate. Pikovi spektara se nisu mijenjali, jedino što se promijenilo bio je njihov intenzitet. Da bi se isključio utjecaj vode na grijane uzorke uzet je novi uzorak i tretiran je pri istoj temperaturi u vakuumskoj peći, ali to nije pokazalo nikakvu razliku u spektru PET-a. Odgovor je ležao u jednoj doktorskoj disertaciji [4] u kojoj se istraživala kinetika kristalizacije poli(etilen tereftalata) pomoću FTIR spektroskopije i termičke analize. Kao i ostali polimerni materijali tako i PET ima odgovarajuću temperaturu staklišta, pri kojoj domene polimera prelaze iz amorfnog agregacijskog stanja u kristalno. U tom procesu nasumično posložene molekule dobivaju energiju koja im omogućuje da pobjede sekundarne kemijske veze i postanu mobilnije. Na taj se način one mogu preraspodijeliti i formirati kristalne domene. Vibracija određenih kemijskih veza omogućuje kristalizaciju domene. Jedna od kombinacija koja favorizira takav proces je trans vibracija etilenske skupine. Iako ta linija nije bila jako naglašena pa nije navedena u rezultatima ovih mjerenja, bila je ključna u objašnjavanju cijelog procesa. Nažalost nije nađeno nikakvo objašnjenje za ponašanje zaleđenog uzorka, čiji je spektar slijedio trend grijanih uzoraka i smjestio se između onoga koji je grijan 10 minuta i onoga koji se grijao 20 minuta.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika

POVEZANOST RADA