Naslov
Utjecaj veličine čestica silika nanopunila na strukturu i svojstva poliuretanskih kompozita
(Influence of particle size of silica nanofiller on structure and properties of polyurethane composites)

Autori
Šebalj, Ivana

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
28.09

Godina
2012

Stranica
43

Mentor
Lučić Blagojević, Sanja

Neposredni voditelj
Buhin Šturlić, Zrinka

Ključne riječi
kompozitni sustav PUR/silika ; poliuretan ; morfologija ; toplinska svojstva ; mehanička svojstva
(Composite system PUR / silica ; polyurethane ; morphology ; thermal properties ; mechanical properties)

Sažetak
Polimerni kompozitni materijali su višefazni sustavi u kojima je polimerna matrica kontinuirana faza, a punilo diskontinuirana faza sustava. Ovisno o kemijskoj i morfološkoj strukturi, veličini čestica te udjelu punila u kompozitu mijenjaju se svojstva kompozitnih materijala. Punilo kao dodatak matrici uzrokuje promjene u njenoj strukturi te može imati efekt ojačanja matice ili efekt modeliranja nekih svojstava, komercijalni učinak, ali može i utjecati na slabljenje mehaničkih svojstava. U ovom radu je istraživan utjecaj dodatka 1, 2, 3 i 4 % vol silika nanopunila različitih veličina čestica A130, A200 i A380 na morfološku strukturu te na toplinska i mehanička svojstva poliuretanske matrice (PUR). Proučavanjem morfologije čiste PU matrice i pripremljenih uzoraka, objašnjena su svojstva dobivenih poliuretanskih kompozita. Toplinska svojstva i kristalizacija PU kompozitnih sustava određena su primjenom diferencijalne pretražne kalorimetrije (DSC). Promjene u mehaničkim svojstvima uzrokovane dodatkom punila istraživane su na mehaničkoj kidalici. Praćene su karakteristične vrijednosti pri malim deformacijama: granica razvlačenja ili popuštanja, y i modul elastičnosti, E. Rezultati istraživanja su pokazali da poliuretanska matrica pripravljena iz otopine ima krupnu sferulitnu morfologiju te da dodatak svih silika punila utječe na smanjenje sferulita. Temperatura staklastog prijelaza i temperatura taljenja mekih segmenata poliuretanske matrice se ne mijenjaju dodatkom silika punila bez obzira na veličinu čestica i dodanu količinu (do 4 %). Povećanjem masenog udjela silika punila povećava se temperatura hladne kristalizacije mekih segmenata poliuretanske matrice. Entalpija hladne kristalizacije, ΔHcc snižava se povećanjem masenog udjela sva tri ispitivana punila. Vrijednosti entalpije taljenja, ΔHm također se snižavaju povećanjem masenog udjela svih punila. Iz dobivenih rezultata vidljivo je da dodatak silika punila povećava točku popuštanja i modul elastičnosti u cijelom rasponu ispitivanih koncentracija. Povećanjem specifične površine silika punila tj. sniženjem veličine čestica značajnije se povećava točka popuštanja i Youngov model elastičnosti.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA