heal.abstract |
Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η παραγωγή νανοσυνθέτων μιγμάτων ABS/PP με μοντμοριλλονίτη CL30B σε σύσταση 2 phr και η μελέτη της επίδρασης του μοντμοριλλονίτη στην παραγωγική διαδικασία, στις ρεολογικές , θερμικές και όσο αφορά στην επιβράδυνση της καύσης των πολυμερικών αυτώ συστημάτων.
Παρασκευάστηκαν μίγματα συμπολυμερούς ακρυνοτριλίου-βουταδιενίου-στυρενίου/πολυπροπυλενίου (ABS/PP) και μίγματα ακρυνοτριλίου-βουταδιενίου-στυρενίου/πολυπροπυλενίου (ABS/PP με την προσθήκη μοντμοριλλονίτη σε διαφορετικές αναλογίες. Χρησιμοποιήθηκε δικόχλιο σύστημα εκβολής. Επίσης μελετήθηκε η επίδραση του μοντμοριλλονίτη σε περιεκτηκότητα 2 phr στον Δείκτη Ελάχιστου Απαιτούμενου Οξυγόνου.
Το πολυπροπυλένιο (ΡΡ) , είναι ένα θερμοπλαστικό πολυμερές και χρησιμοποιείται σε μεγάλο πεδίο εφαρμογών. Μερικά από τα χαρακτηριστικά του είναι μεγάλη επιμύκηνση, υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό,υψηλή θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης , καλη αντίσταση σε οργανικούς διαλύτες και χαμηλό κόστος παραγωγής. Το ABS το οποίο αναμιγνύεται με το πολυπροπυλένιο του προσδίδει μεγαλύτερη χημική αντίσταση και θερμική σταθερότητα όπως και καλύτερη αντοχή στην κρούση και την σκληρότητα.
Τα νανοσύνθετα μίγματα ABS/PP και ABS/PP- 2 phr CL30B παραχθήκανε σε αναλογίες: 100/0, 50/50, 30/70 και 0/100 w/w.Η εκβολή έγινε σε δικόχλιο σύστημα εκβολής. Μετά την εκβολή ακολούθησε ο χαρακτηρισμός των μιγμάτων κατά τον οποίο μελετήθηκε η ρεολογική συμπεριφορά των μιγμάτων με τη μέθοδο του Δείκτη Ροής Τήγματος( MFI),. Παράλληλα η θερμική συμπεριφορά των μιγμάτων μελετήθηκε με την μέθοδο TGA. Επίσης ακολούθησε η μέτρηση του Δείκτη Ελάχιστου Απαιτούμενου Οξυγόνου(LOI) κατα την καύση των δοκιμίων για κάθε περίπτωση μίγματος σε συγκεκριμένες συνθήκες θερμοκρασίας. Η μέτρηση του Ελάχιστου Απαιτούμενου Οξυγόνου έγινε σε δοκίμια τα οποία παράχθηκαν στο εργαστήριο Ποιοτικού Ελέγχου του εργοστασίου στα Ινόφυτα της εταιρίας Ελληνικά Καλώδια Α.Ε.
Από την μελέτη των ρεολικών χαρακτηριστικών των νανοσυνθέτων μίγματος ABS/PP με μοντμοριλλονίτη παρατηρείται μείωση του δείκτη ροής τήγματος MFI σε όλες τις αναλογίες των εξεταζόμενων μιγμάτων. Η μεγαλύτερη μείωση παρατηρείται στην περίπτωση του καθαρού ABS.
Η θερμοβαρυτική ανάλυση των μιγμάτων ABS/PP έδειξε ότι τα μίγματα 100% περιεκτικότητας σε ABS και ΡΡ με την προσθήκη μοντμοριλλονίτη παρουσιάζουν αύξηση της τιμής της θερμoκρασίας έναρξης αποδόμησης, σε αντίθεση με την περίπτωση του μίγματος 30/70 ABS/PP όπου παρατηρείται μείωση της τιμής της θερμοκρασίας έναρξης αποδόμησης. Το πολυπροπυλένιο (PP) χαρακτηρίζεται από υψηλότερη θερμική σταθερότητα συγκριτικά με το ABS, δεδομένου ότι επιδεικνύει υψηλότερη θερμοκρασία έναρξης αποδόμησης (Tonset), υψηλότερη θερμοκρασία μεγίστου ρυθμού αποδόμησης (Tpeak) και υψηλότερες τιμές υπολείμματος. Η προσθήκη του μοντμοριλλονίτη αυξάνει την τιμή της θερμοκρασίας μέγιστου ρυθμού αποδόμησης στην περίπτωση του καθαρού ABS και 50/50 ΑΒS/PP ενώ παρατηρείται μειωση της θερμοκρασίας μέγιστου ρυθμού αποδόμησης του καθαρού ΡΡ και 30/70 ABS/PP. Το υπόλλειμα του μίγματος ABS/PP με την προσθήκη του μοντμοριλλονίτη ακολουθει αυξητική τάση σε όλες τις αναλογίες του μίγματος ABS/PP.
Το ελάχιστο απαιτούμενο οξυγόνο μετρήθηκε αρχικά για όλες τις αναλογίες του μίγματος ABS/PP. Στο καθαρό μιγμα ABS μετρήθηκε μεγαλύτερο ποσοστό ελάχιστου απαιτούμενου οξυγόνου για την καύση σε σχέση με το καθαρό πολυπροπυλένιο. Από συμπεραίνουμεότι το ABS έχει μεγαλύτερη αντίσταση στην καύση. Επίσης παρατηρείται ότι με αυξανόμενη πασουσία του ABS στο μίγμα ABS/PP η αντίσταση στην καύση του μίγματος ενισχύθηκε.
Με την προσθήκη του μοντμοριλλονίτη στο μίγμα παρατηρείται μία αύξηση στο ελάχιστο απαιτούμενο οξυγόνο σε όλες τις αναλογίες των μιγμάτων ABS/PP . Στην περίπτωση του καθαρού ABS -2 phr CL30B θα περιμένα μία μεγαλύτερη αύξηση του ελάχιστου απαιτούμενου οξυγόνου.
Στη συνέχεια της εργασίας παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο για την κατανόηση της δράσης των νανοσυνθέτων και των επιβραδυντών καύσης, η πειραματική διάταξη και διαδικασία που ακολουθήθηκε καθώς. Τέλος, γίνεται μία παρουσίαση των αποτελεσμάτων και σχολιασμός αυτών. |
el |