Naslov
Optimiranje međupovršine u polimernim mješavinama
(Interface optimization in polymer blends)

Autori
Štefanac, Ivan

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

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
10.07

Godina
2012

Stranica
86

Mentor
Kovačević, Vera

Neposredni voditelj
Vrsaljko, Domagoj

Ključne riječi
polimerne mješavine; poli(vinil-acetat); poliuretan; kalcij karbonatna punila; obrada stearatom; međupovršina; adhezija; mehanička svojstva
(polymer blends; poly(vynil acetate); polyurethane; fillers; interface; adehsion; mehanical properties)

Sažetak
Cilj ovog rada je optimiranje međupovršine polimernih mješavina poliuretan/poli(vinil-acetat) (PUR/PVAC) kao posljedica dodatka odabrana tri tipa kalcij karbonatnih (CaCO3) punila različitih veličina čestica (U1, DP1, MP), prije i nakon komercijalne pred-obrade površine punila stearatom (U1S2, DPS2, MPS2). Optimiranje međupovršine indicirana je mjerenjem kontaktnog kuta i definiranjem adhezijskih parametara niže energije međupovršine, relativno višeg rada adhezije i pozitivnog koeficienta kvašenja, nakon komercijalne pred- obrade koja odgovarajuće mijenja energiju površine punila. Na međupovršinu i na svojstva mješavina međutim značajno utječe i način umješavanja. U radu je ispitan efekt umješavanja u jednom stupnju s PUR, PVAC i punilom (A), i/ili u dva stupnja, kada su umiješani prvo PUR (B), odnosno PVAC (C) s punilom, ili prvo obje polimerne komponente, a zatim punilo (D). Raspodjela veličina čestica punila određena je laserskom difrakcijom. Primjenom diferencijalne pretražne kalorimetrije (DSC) određena je temperatura staklastog prijelaza. Mehanička svojstva prekidne čvrstoće (σB) i prekidnog istezanja (εB) ispitana su pomoću mehaničke kidalice. Rezultati analize raspodjele veličina čestica su pokazali da su uzorci punila mikro- i makro-dimenzija, unatoč komercijalno deklariranoj nano-veličini (U1, DP1) i mikro-veličini (MP) pojedinačnih čestica, vjerovatno zbog pojave aglomeracije. U slučaju većih čestica punila, njihova veličina se smanjuje pred-obradom sa stearinskom kiselinom (DPS2, MPS2), što nije bio slučaj kod manjih čestica (U1S2). Suprotno tome, značajan utjecaj načina umješavanja na promjene mehaničkih svojstava, uočen je kod mješavina s punilom najmanjih čestica (U1 i U1S2). Jedinstvena temperatura staklastog prijelaza za mješljive PUR/PVAC mješavine ne mijenja se značajno nakon dodatka punila. Pred- obrada punila stearatom rezultira u porastu hidrofobnosti punila i može biti optimalna za dani sustav polimera u mješavini, kao u slučaju punila DPS2, koje stoga u najvećem stupnju optimizira međupovršinu i smješta se, prema modelnim izračunima, u područje međupovršine. Međutim, rezultati su pokazali da mehanička svojstva punjenih mješavina ne ovise samo o optimiranoj međuvršini, već i više o veličini, raspodjele čestica i aglomeraciji punila, te načinu umješavanja, što rezultira u pretpostavljenoj više ili manje gruboj ili finoj morfologiji mješavina. To je i razlog da, suprotno očekivanjima, dodatkom punila DP1 i također DPS2 optimalne površine, mješavine pokazuju nižu čvrstoću i istezanje, koji ne ovise znatno o načinu umješavanja, kao i u slučaju mješavina s najvećim česticama punila (MP1 i MPS2). Najveća promjena mehaničkih svojstava uočena je kod mješavina s punilima manjih čestica U1 i U1S2 i umješavanjem u dva stupnja (C), gdje uzorci postaju krti.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA