Naslov
Utjecaj silika nanopunila na strukturu i svojstva polilaktida
(Influence of silica nanofiller on structure and properties of polylactide)

Autori
Tomljanović, Vedran

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

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
27.09

Godina
2012

Stranica
56

Mentor
Lučić Blagojević, Sanja

Neposredni voditelj
Buhin Šturlić, Zrinka

Ključne riječi
polilaktid(PLA) ; kompozitni sustav PLA / silika ; toplinska svojstva ; toplinska stabilnost ; mehanička svojstva
(polylactide (PLA) ; composite system PLA / silica ; thermal properties ; thermal stability ; mechanical properties)

Sažetak
Polilaktid (PLA) je biorazgradiv termoplastični polimer, poliester dobiven iz obnovljivih izvora. Smatra se održivom alternativom prema petrokemijski dobivenim proizvodima, jer se laktidi mogu proizvesti u velikoj količini mikrobiološkom fermentacijom. Dodatak punila u polimernu matricu utječe na kristalnu strukturu, morfologiju i stupanj kristalnosti. Pri tome se ističu punila nanodimenzija koja zbog velike specifične površine ostvaruju veliki kontakt s polimernom matricom i time značajno utječu na svojstva kompozita, čak i u malim količinama. U okviru ovog rada provedeno je ispitivanje utjecaja dodatka silika nanopunila do 5, 0 % mas na toplinska i mehanička svojstva polilaktida. Uzorci su pripravljeni zamješavanjem u gnjetelici. Toplinska svojstva istražena su DSC tehnikom u neizotermnim uvjetima, a toplinska stabilnost određena je termogravimetrijskom analizom. Određivanje stupnja kristalnosti PLA/silika nanokompozitnih filmova provedeno je širokokutnom rendgenskom difrakcijom (WAXD). Mehanička svojstva PLA/silika nanokompozitnih filmova određena su testom jednoosnog istezanja na univerzalnom stroju za mehanička ispitivanja. Rezultati ispitivanja su pokazali da dodatak silika punila povećava staklište te smanjuje doseg i kinetiku kristalizacije PLA, vjerojatno zbog visoko ograničenog gibanja segmenata na međupovršini matrica / punilo. Istraživanje strukture nanokompozita pokazalo je da PLA posjeduje amorfnu strukturu i kristalizira tek nakon staklišta u procesu hladne kristalizacije, uz pretežan rast α-forme i male količine β-forme kristala. Dodatak čestica silike promovira nastajanje većih i savršenijih kristala, prema mehanizmu taljenje- rekristalizacija, te smanjuje stupanj kristalnosti polimerne matrice. Toplinska stabilnost PLA matrice značajno se poboljšava dodatkom silika nanopunila, a najučinkovitije povećanje toplinske stabilnosti, odnosno omjer količine dodanog punila i veličine promjene svojstava, ostvareno je već dodatkom 1% silika punila. Ovo ponašanje se može pripisati učinku barijere koju stvaraju čestice silike nakupljajući se na površini materijala koji isparava te se tako smanjuje prijenos topline na polimer i difuziju plinova nastalih procesom razgradnje. Najznačajnije poboljšanje svih mehaničkih svojstava, osim čvrstoće, postignuto je dodatkom 2% punila, dok je daljnji dodatak punila utjecao na smanjenje vrijednosti mehaničkih svojstava.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA