Επίδραση της προσθήκης νανοσωλήνων άνθρακα σε οργανικδς επιακλύψεις

Τρομπέτα, Αικατερίνη - Φλώρα; Trompeta, Aikaterini - Flora

dc.contributor.author	Τρομπέτα, Αικατερίνη - Φλώρα	el
dc.contributor.author	Trompeta, Aikaterini - Flora	en
dc.date.accessioned	2016-04-20T09:33:21Z
dc.date.available	2016-04-20T09:33:21Z
dc.date.issued	2016-04-20
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42417
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5346
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Οργανικές επικαλύψεις	el
dc.subject	Νανοσωλήνες άνθρακα	el
dc.subject	Χημική τροποποίηση	el
dc.subject	Διασπορά	el
dc.subject	Ανάλυση κύκλου ζωής	el
dc.subject	Organic coatings	en
dc.subject	Carbon nanotubes	en
dc.subject	Chemical functionalisation	en
dc.subject	Dispersion	en
dc.subject	Life cycle analysis	en
dc.title	Επίδραση της προσθήκης νανοσωλήνων άνθρακα σε οργανικδς επιακλύψεις	el
dc.title	Incorporation effect of carbon nanotubes into organic coatings	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών	el
heal.classification	Material Science and Technology	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-10-23
heal.abstract	Η συγκεκριμένη εργασία πραγματεύεται ένα καίριο θέμα για τον τομέα παραγωγής χρωμάτων και επικαλυπτικών, καθώς η ανάγκη για ανθεκτικότερες και αποδοτικότερες επικαλύψεις γίνεται όλο και πιο επιτακτική τη σημερινή εποχή. Η αποδοτικότητα των συστημάτων χρωματισμού επιτρέπει τη μείωση της διάβρωσης, με αποτέλεσμα τη μείωση του πάχους και της ενίσχυσης των χαλύβδινων ελασμάτων. Με αυτό τον τρόπο επιτυγχάνεται οικονομία στην ποσότητα του χρησιμοποιούμενου χάλυβα και ταυτόχρονα αύξηση του μεταφερόμενου ωφέλιμου φορτίου. Επιπλέον, η βελτίωση των αντιρρυπαντικών επικαλύψεων, επιτρέπει την αύξηση της διάρκειας μεταξύ των δεξαμενισμών. Τα παραπάνω, μαζί με το κόστος του αναμένοντος πλοίου και της αυξημένης κατανάλωσης καυσίμου στις υψηλές ταχύτητες λόγω της θαλάσσιας ρύπανσης, έχουν οδηγήσει σε έντονη ζήτηση βελτιωμένων υλικών στα συστήματα συντήρησης. Στόχος επομένως, αυτής της διπλωματικής είναι η μελέτη της επίδρασης που παρουσιάζουν οι νανοσωλήνες άνθρακα όταν προστίθενται σε οργανικές επικαλύψεις, οι οποίες προορίζονται κυρίως για ναυτιλιακές εφαρμογές και η πρόταση ενός βελτιωμένου συστήματος βαφής. Συγκεκριμένα, μελετάται η επίδραση της προσθήκης των νανοσωλήνων άνθρακα σε επικαλύψεις εποξειδικής και κολοφωνιακής βάσης, με στόχο τη βελτίωση των επιφανειακών, αντιδιαβρωτικών, μηχανικών και τέλος αντιρρυπαντικών ιδιοτήτων τους. Για το σκοπό αυτό, νανοσωλήνες άνθρακα με διαφορετική επιφανειακή τροποποίηση παρασκευάζονται και ενσωμάτωνονται στις πολυμερικές μήτρες των επικαλυπτικών. Οι χημικές τροποποιήσεις της επιφάνειας των νανοσωλήνων άνθρακα θεωρούνται πρωτότυπες, μιας και αντίστοιχα συστήματα δεν έχουν μελετηθεί στη βιβλιογραφία. Η επιφάνεια των τροποποιημένων επικαλύψεων εξετάζεται μέσω οπτικής και ηλεκτρονικής μικροσκοπίας και η αλλαγή της υδροφιλικότητας/υδροφοβικότητας των επικαλύψεων λόγω των νανοπροσθέτων μελετάται μέσω μετρήσεων γωνίας επαφής. Οι αντιδιαβρωτικές ιδιότητες προσδιορίζονται μέσω της φασματοσκοπίας ηλεκτροχημικής εμπέδησης ενώ οι μηχανικές μέσω της τεχνικής της νανοδιείσδυσης. Τέλος, λόγω του πεδίου εφαρμογής των συγκεκριμένων υλικών, πραγματοποιείται η ανάλυση του κύκλου ζωής τους, για την εκτίμηση του περιβαλλοντικού τους αποτυπώματος, μιας και οι συγκεκριμένες επικαλύψεις έρχονται σε απευθείας επαφή με το θαλάσσιο περιβάλλον. Κρίνεται επομένως απαραίτητη η αξιολόγηση των περιβαλλοντικών τους επιπτώσεων, ώστε να γίνει εφικτή η εφαρμογή των συγκεκριμένων υλικών στο προσεχές μέλλον.	el
heal.abstract	This study discusses a crucial issue for the paints’ and coatings’ production sector, as the need for more durable and efficient coatings is becoming more urgent nowadays. The efficiency of coating systems enables the corrosion protection, thus the reduction of coatings’ thickness and the reinforcement of the shipbuilding plates. By this way, the amount of steel used for these applications is reduced and economy is achieved. Simultaneously, transported payload is increased. Furthermore, improvement of antifouling coatings, allows a duration increase during dry docks. These, along with the cost of a non operating ship and the increased fuel consumption at high speeds, due to fouling, have resulted in a strong demand on the development of improved materials for maritime maintenance systems. Therefore, the aim of this thesis is to study the effect of carbon nanotubes incorporation into organic coatings, which are primarily intended for marine applications and the proposal of an improved coating system for this specific application. Specifically, the effect of the addition of carbon nanotubes in epoxy and rosin based coatings is studied, taking into account the surface, anticorrosion, mechanical and antifouling properties of the obtained nanostructured coatings. To this end, carbon nanotubes with different surface functionalization have been prepared and incorporated in the polymeric matrices. The chemical functionalization of carbon nanotubes’ surface can be considered unique, since the respective systems have not yet been studied in literature extensively. The surface of the modified coatings has been examined through optical and scanning electron microscopy, while the change on hydrophilicity / hydrophobicity of the coatings has been studied by contact angle measurements. The anticorrosive properties have been determined via electrochemical impedance spectroscopy and the mechanical properties through the nanoindentation technique. Finally, given the scope of these engineering materials, the analysis of their life cycle has been performed, in order to assess their environmental footprint, since these coatings come in direct contact with seawater, i.e. with living organisms and as a result, with humans.It is therefore necessary to assess their environmental impacts in order to make possible the use of such materials in the near future.	en
heal.sponsor	Υποτροφίες Αριστείας Ι.Κ.Υ. Μεταπτυχιακών Σπουδών στην Ελλάδα – Πρόγραμμα Siemens	el
heal.sponsor	IKY Fellowships of Excellence for Postgraduate Studies in Greece – Siemens Program	en
heal.advisorName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.advisorName	Charitidis, Constantinos	en
heal.committeeMemberName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κοντού, Ευαγγελία	el
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Charitidis, Constantinos	en
heal.committeeMemberName	Kontou, Evangelia	en
heal.committeeMemberName	Manolakos, Dimitrios	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	80 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true