Naslov
Modifikacija hidrofobnosti površine dvokomponentnih polimernih mješavina za aditivnu proizvodnju mikroreaktora
(Modification of surface hydrophobicity of two-component polymer blends for additive manufacturing of microreactors)

Autori
Lovinčić Milovanović, Vedrana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
29.05

Godina
2020

Stranica
109

Mentor
Vrsaljko, Domagoj

Ključne riječi
3D-ispis ; ABS ; aditivna proizvodnja ; hidrofobnost ; jetkanje ; mikroreaktor ; PLA
(3D printing ; ABS ; additive manufacturing ; hydrophobicity ; etching ; microreactor ; PLA)

Sažetak
Polilaktid (PLA) i akrilonitril/butadien/stiren (ABS) dva su najčešće korištena polimera za aditivnu proizvodnju rastaljenim filamentom. Aditivna je proizvodnja široj javnosti poznatija pod nazivom tehnologija 3D-ispisa ili 3D-printanje. S ciljem razvoja materijala za izradu mikroreaktora aditivnom proizvodnjom pripremljene su polimerne mješavine PLA i ABS s polietilenom velike gustoće (PE-HD) i polietilenom niske gustoće (PE-LD) u različitim omjerima i pri različitim uvjetima pripreme. Polimernim su mješavinama ispitana mehanička i toplinska svojstva te je određena morfologija površine. Potom je ispitana mogućnost povećanja hidrofobnosti površine polimernih mješavina tehnikom selektivnoga jetkanja induktivno spregnutom plazmom (engl. Inductively Coupled Plasma, ICP) i obradom površine fluorougljicima. Dobiveni su rezultati pokazali da temperatura pripreme (160 °C vs. 180 °C) i način miješanja (ekstruder vs. gnjetilica) polimerne mješavine nemaju značajnoga utjecaja na mehanička svojstva polimernih mješavina. Najveći utjecaj na mehanička svojstva polimernih PE mješavina ima raspodjela veličine dispergirane faze u matrici. Bolja su mehanička svojstva pokazale polimerne mješavine s užim rasponom veličine domena i jednolikom raspodjelom domene u matrici, konkretno uzorci s PE-HD-om. Ispitivanjem mogućnosti povećanja hidrofobnosti površine pokazalo se da je površinu polimernih mješavina s PLA-om moguće značajno modificirati ICP jetkanjem i prevlačenjem fluorougljicima, dok isto nije moguće za polimerne mješavine s ABS-om pri ispitanim uvjetima. Obradom površine PLA/PE-HD 90/10 postignut je kontaktni kut vode za 36° veći od kontaktnoga kuta koji je izmjeren na neobrađenoj površini i iznosi 121, 6°. Površine koje pokazuju visoke kontaktne kutove vode (> 120°) imaju „strukturu otoka” na površini. Uzorcima s višim „otocima” izmjereni su i viši kontaktni kutovi, čime je potvrđeno da hidrofobnost površine ovisi i o hrapavosti, tj. visini „otoka”. Isto tako, pokazalo se kako duže vrijeme jetkanja ima značajan utjecaj na vrijednosti kontaktnoga kuta, kao i na površinsku morfologiju polimernih mješavina s PLA-om, dok duže vrijeme prevlačenja fluorougljicima nema značajnoga utjecaja na karakteristike površine. Za polimernu mješavinu PLA/PE-HD 90/10 pokazano je da se može izraditi filament i izraditi mikroreaktor tehnologijom 3D-ispisa.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo, Temeljne tehničke znanosti, Interdisciplinarne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA