Παρασκευή και πειραματική μελέτη θερμομηχανικών ιδιοτήτων πολυπροπυλένιου ενισχυμένου με ίνες ξύλου

Αλεξάνδρου, Ταξιάρχης; Alexandrou, Taxiarchis

dc.contributor.author	Αλεξάνδρου, Ταξιάρχης	el
dc.contributor.author	Alexandrou, Taxiarchis	en
dc.date.accessioned	2015-03-02T14:35:39Z
dc.date.available	2015-03-02T14:35:39Z
dc.date.issued	2015-03-02
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40383
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.7642
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Πολυπροπυλένιο	el
dc.subject	Ίνες ξύλου	el
dc.subject	Διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης	el
dc.subject	Δοκιμές εφελκυσμού	el
dc.subject	Δυναμική μηχανική ανάλυση	el
dc.subject	Polypropylene	en
dc.subject	Wood flour	el
dc.subject	dsc	el
dc.subject	dma	el
dc.subject	Tensile	el
dc.title	Παρασκευή και πειραματική μελέτη θερμομηχανικών ιδιοτήτων πολυπροπυλένιου ενισχυμένου με ίνες ξύλου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική	el
heal.classification	Υλικά	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-02-26
heal.abstract	Στην εργασία αυτή, παρασκευάσαμε σύνθετα υλικά πολυμερικής μήτρας με σκοπό την εκτέλεση δοκιμών που θα μας επέτρεπαν τη μελέτη των θερμικών και μηχανικών ιδιοτήτων τους, καθώς και τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών τους στην απορρόφηση νερού. Οι όποιες δοκιμές εκτελέστηκαν και για το υλικό της μήτρας προκειμένου να συγκρίνουμε και να προσδιορίσουμε την ενίσχυση και την αλλαγή στην συμπεριφορά που επέφερε η προσθήκη των εγκλεισμάτων. Η πολυμερική μήτρα ήταν από πολυπροπυλένιο (PP) και ως εγκλείσματα χρησιμοποιήθηκαν ίνες ξύλου (WoodFlour) σε διαφορετικές περιεκτικότητες, καθώς και νανοπηλός (nano-clay) μοντμοριλλονίτη (MMT) από συσκευασία masterbatch. Στα σύνθετα ξύλου – πλαστικού, ως παράγοντας σύζευξης χρησιμοποιήθηκεμηλεϊνικός ανυδρίτης (MaleicAnhydrite). Η εργασία απαρτίζεται από δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος που αποτελείται από τα δύο πρώτα κεφάλαια παρουσιάζονται βασικά στοιχεία για τα πολυμερικά υλικά και ειδικά για το πολυπροπυλένιο, καθώς επίσης και για τα σύνθετα πολυμερικά υλικά με φυσικές ίνες όπως ίνες ξύλου, με ιδιαίτερη αναφορά στα WPCs και στις εφαρμογές τους.Στο δεύτερο μέρος, που αφορά στο πειραματικό σκέλος της εργασίας, παρουσιάζονται η διαδικασία παρασκευής των υλικών, οι μέθοδοι με τις οποίες τα μελετήσαμε, καθώς και τα αποτελέσματα και συμπεράσματα που εξάχθηκαν. Η πειραματική διαδικασία περιλαμβάνει τις εξής πειραματικές μεθόδους: διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC),δοκιμές εφελκυσμού, κρούσηκατά Izod, δυναμική μηχανική ανάλυση (DMA) καιδοκιμές απορρόφησης νερού. Συμπερασματικά, τα πειραματικά αποτελέσματα για τα σύνθετα πολυπροπυλενίου με ίνες ξύλου (PPWF) έδειξαν: αύξηση της θερμοκρασίας τήξης και του βαθμού κρυσταλλικότητας, έντονη αύξηση του μέτρου ελαστικότητας με δραματική μείωση της επιμήκυνσης κατά τη θραύση και επομένως ψαθυροποίηση του υλικού κάτι που επιβεβαιώθηκε και από τα πειράματα κρούσης, ενώ αύξηση παρατηρήθηκε και στα μέτρα αποθήκευσης και απωλειών.Στα σύνθετα PPMMT η εικόνα ενίσχυσης ήταν αντίστοιχη αλλά πιο ήπια, με μικρότερη αύξηση του μέτρου ελαστικότητας και του βαθμού κρυσταλλικότητας, αλλά και πολύ ασθενέστερα φαινόμενα ψαθυροποίησης.Τέλος, πολύυψηλότερες τιμές ποσοστιαίας απορρόφησης νερού παρατηρήθηκαν στα σύνθετα PPWF,καθώς ηυγροσκοπική φύση τουwoodflour και ηδιείσδυσητου νερού μέσωκενώνκαι ατελειώνστις διεπαφέςήταν καθοριστικοί παράγοντες.	el
heal.abstract	For this diploma thesis, we prepared polymer matrix composite materials in order to perform tests that will allow us to study their thermal and mechanical properties, and determine their characteristics in water absorption. The experiments were also performed fort he matrix material in order to compare and determine the reinforcement and change in behavior that occurred due to the addition of inclusions. The polymeric matrix was made of polypropylene (PP) and as fillers we used wood fibers (Wood Flour) - in different concentrations - and nano-clay of montmorillonite (MMT). In the wood–plastic composites, maleic anhydride (Maleic Anhydrite) was used as a coupling agent. The thesis consists of two parts. In the first part, consisting of the first two chapters, we present the basic elements for polymeric materials and especially for polypropylene, as well as for composite polymeric materials with natural fibers such as wood fibers, with particular reference to WPCs and their applications. The second part, is the experimental part of this study, in which we present the process of preparation of the materials, the experimental methods used, and the extracted results and conclusions.The experimental procedure includes the following methods: differential scanning calorimetry (DSC), tensile tests, impact tests (Izod), dynamic mechanical analysis (DMA) and water absorption tests. In conclusion, the experimental results for polypropylene – wood flour composites (PPWF) showed: increased melting temperature and degree of crystallinity, strong increase in modulus with dramatic reduction in elongation at break and therefore embrittlement of the material which is confirmed by the impact experiments, while an increase was also observed in storage and loss modulus.The PPMMT composites showed a similar but milder picture of reinforcement, with a smaller increase in the elastic modulus and the degree of crystallinity, and much weaker embrittlement effects. Finally, much higher percentage rates of water absorption were observed in PPWF composites, as the hygroscopic nature of wood flour and the water penetration through gaps and defects at the interfaces were determinants.	en
heal.advisorName	Κοντού-Δρούγκα, Ευαγγελία	el
heal.committeeMemberName	Σπαθής, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Βασίλειος, Κεφαλάς	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	121 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true