Naslov
Utjecaj obrade ugljikovih nanocjevčica na strukturu i svojstva polilaktida
(Influence of carbon nanotubes modification on structure and properties of polylactide)

Autori
Kazalac, Ana

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

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
16.07

Godina
2015

Stranica
76

Mentor
Lučić Blagojević, Sanja

Neposredni voditelj
Buhin Šturlić, Zrinka

Ključne riječi
nanokompozitni sustavi ; PLA(polilaktid) ; MWCNT-COOH ; MWCNT-COOC12H25 ; morfologija ; mehanizam popuštanja ; mehanička svojstva ; toplinska svojstva ; toplinska stabilnost ; električna svojstva
(MWCNT-COOH ; MWCNT-COOC12H25 ; morphology ; mechanism of failure ; mechanical properties ; thermal properties ; thermal stability ; electrical properties)

Sažetak
Novi trendovi u istraživanjima su pronalazak materijala koji bi konkurirali na tržištu svojim dobrim svojstvima, biodegradabilnosti i proizvodnji iz obnovljivih izvora energije. Polilaktid je jedan od takvih materijala, koji s dodatkom ugljikovih nanocjevčica može konkurirati na tržištu. U ovom radu provedena su istraživanja utjecaja dodatka različitih masenih udjela funkcionaliziranih ugljikovih nanocjevčica (MWCNT- COOH ; MWCNT-COOC12H25) u polilaktid. Uzorci su zamiješani na Brabender gnjetilici postupkom u talini. Potom je ispitivana morfologija, mehanička svojstva i mehanizam loma pomoću mehaničke kidalice i pretražnog elektronskog mikroskopa. Toplinska svojstva ispitivana su metodom diferencijalne pretražne kalorimetrije, te toplinska stabilnost termogravimetrijskom analizom. Električna svojstva određivana su mjerenjem otpora metodom četiri probe. Rezultati su pokazali da se mehanička svojstva PLA sustava s MWCNT-COOH i MWCNT-COOC12H25 nanopunilima poboljšavaju najznačajnije do 2 % mas. PLA nanokompoziti (do 2 % mas.) s ugljikovim nanocjevčicama funkcionaliziranim dugim alkilnim lancima (MWCNT-COOC12H25) imaju nešto bolja svojstva od sustava s MWCNT-COOH zbog bolje raspodijeljenosti MWCNT-COOC12H25 punila, što je potvrđeno analizom površine kidanja. Rezultati DSC analize pokazali su da dodatak oba punila ubrzava neizotermnu kristalizaciju PLA matrice i to najznačajnije do 2 % mas. Dodatak MWCNT-COOC12H25 punila zbog dugog alkilnog lanca koji ulazi u matricu znatnije ometa slaganje polimernih lanaca u kristalne forme. Neovisno o vrsti funkcionalnih skupina graftiranih na površini MWCNT tijekom procesa hladne kristalizacije u PLA nanokompozitima stvara se veći udio slabije uređenih struktura nego u čistoj PLA matrici. Toplinska stabilnost najznatnije se poboljšava dodatkom do 2 % mas. punila. Ovakvi rezultati se pripisuju učinku barijere koju stvaraju ugljikove nanocjevčice i dobroj toplinskoj vodljivosti MWCNT. Nije vidljiva znatna razlika u poboljšanju toplinske stabilnosti ovisno o funkcionalnoj skupini graftiranoj na ugljikovu nanocjevčicu. Rezultati ispitivanja električne vodljivosti pokazuju značajno poboljšanje vodljivosti već dodatkom malih količina funkcionaliziranih MWCNT do 0.5 % mas. zbog nastajanja trodimenzionalne vodljive mreže u matrici te istraživani nanokompoziti imaju potencijalnu primjenu za elektrostatsko bojanje i odvođenje elektrostatskog naboja.

Izvorni jezik
Engleski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA