Ανάπτυξη Πολυμερισμού Στερεάς Κατάστασης με Στόχο την Παραγωγή Αλειφαρωματικού Πολυαμιδίου 6Τ

Πολέμη, Άρτεμις; Polemi, Artemis

dc.contributor.author	Πολέμη, Άρτεμις	el
dc.contributor.author	Polemi, Artemis	en
dc.date.accessioned	2017-07-24T06:49:20Z
dc.date.available	2017-07-24T06:49:20Z
dc.date.issued	2017-07-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45318
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14099
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	Πολυμερή	el
dc.subject	Πολυμερισμός	el
dc.subject	Πολυμερισμός στερεάς κατάστασης	el
dc.subject	Ημιαρωματικά πολυμερή	el
dc.subject	Τερεφθαλαμίδιο	el
dc.subject	Polymers	en
dc.subject	Polymerization	en
dc.subject	Solid state polymerization	en
dc.subject	Semi-aromatic polyamides	en
dc.subject	Terephthalate	en
dc.title	Ανάπτυξη Πολυμερισμού Στερεάς Κατάστασης με Στόχο την Παραγωγή Αλειφαρωματικού Πολυαμιδίου 6Τ	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Polymer Technology	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-06-15
heal.abstract	Τα πολυαμίδια χαρακτηρίζονται από μια βασική άλυσο αποτελούμενη από δομικές μονάδες, που συνδέονται μεταξύ τους με τις αμιδικές ομάδες -CONH2 ή -CONH-. 4 Ανήκουν στην κατηγορία των πολυμερών πολυσυμπύκνωσης και πιο συγκεκριμένα στην κατηγορία των μηχανολογικών θερμοπλαστικών (engineering thermoplastics). Χωρίζονται σε γραμμικά, ημιαρωματικά και αρωματικά πολυμερή με τις θερμικές και μηχανικές του ιδιότητες να καλυτερεύουν όσο τροποποιείται η βασική τους αλυσίδα και παρεμβάλεται ο αρωματικός δακτύλιος. Λόγω των υψηλών προδιαγραφών των ημιαρωματικών και αρωματικών πολυμερών, αυτά βρίσκουν εφαρμογές σε βιομηχανίες αυτοκινήτου και ηλεκτρικών ειδών. Κατά αυτόν τον τρόπο, κρίνεται επιτακτική η ανάγκη για οικονομική παράγωγη πολυαμιδίων υψηλής απόδοσης σε βιομηχανική κλίμακα. Η παρούσα εργασία αφορά στην σύνθεση ημιαρωματικού πολυαμιδίου 6Τ, το οποίο αποτελείται από μια διαμίνη, την εξαμεθυλενοδιαμίνη, εν συντομία HMD και ένα ημιαρωματικό οξύ, το τερεφθαλικό οξύ, TA, καθώς και στην βελτιστοποίηση των τελικών ιδιοτήτων του προϊόντος. Το πρωταρχικό στάδιο για την παραγωγή του πολυαμιδίου 6Τ περιλαμβάνει τον σχηματισμό του αντίστοιχου άλατος, μέσω της αντίδρασης εξουδετέρωσης του διοξέος και της διαμίνης. Η συγκεκριμένη διαδικασία εξασφαλίζει την στοιχειομετρία μεταξύ των δυο ενώσεων η οποία κρίνεται απαραίτητη για την εν συνεχεία σύνθεση του πολυμερούς. Δεύτερο και κύριο στάδιο είναι η διαδικασία του πολυμερισμού, η οποία χωρίζεται σε δυο μεγάλες κατηγορίες. Η πρώτη αφορά σε πολυμερισμούς που έγιναν σε μικροκλίμακα στον θερμοζυγό (TGA), ενώ η δεύτερη αφορά σε πολυμερισμούς που έλαβαν χώρα σε μεγαλύτερη κλίμακα, στον αντιδραστήρα (bomb reactor). Λόγω της δυνατότητας που δίνει ο αντιδραστήρας, έγιναν τροποποιήσεις παραμέτρων με σκοπό την βελτιστοποίηση των τελικών ιδιοτήτων των πολυμερών, όπως αυτές μετρούνταν μετά το πέρας κάθε πειράματος. Βασικός σκοπός είναι η εξάλειψη του φαινομένου SMT (solid-melt transition) και η αύξηση του μοριακού βάρους των παραγόμενων πολυαμιδίων με αποφυγή διαφυγής της διαμίνης. Το δεύτερο επιτυγχάνεται με εναλλαγή χρόνων κλειστού και ανοικτού συστήματος στον αντιδραστήρα, με προσθήκη περίσσειας διαμίνης στο εσωτερικό του και με προσθήκη καταλύτη κατά την σύνθεση του άλατος. Παρόλα αυτά το φαινόμενο SMT δεν περιορίζεται όταν ο αντιδραστήρας παραμένει κλειστός (autogenous). 5 Στη συνέχεια γίνεται ο χαρακτηρισμός των ημιαρωματικών πολυαμιδίων που προέκυψαν βάσει των δύο παραπάνω προαναφερθέντων μεθόδων που ακολουθήθηκαν. Χρησημοποιήθηκαν μέθοδοι όπως: TGA, DSC, NMR και ιξωδομετρία. Τέλος, γίνεται σύγκριση και συζήτηση των αποτελεσμάτων καθώς και πρόταση για μελλοντική έρευνα.	el
heal.abstract	Polyamides are characterized by a certain chain which consists of structural units that are connected with aminoacetic bonds (-CONH2 or CONH). They belong in the general category of polymers that are formed with the polycondensation technique and more specifically they are named engineering thermoplastics. They are separated into linear, semi-aromatic and aromatic polymers. Referring to their mechanical properties, they get improved while their basic chain is modified by the incorporation of an aromatic ring. Because of the high standards of the semi-aromatic and aromatic polymers, the main area of their applications is the automotive industry and the electrical devices. As a result, it is necessary to force an economic production of high performance polyamides on an industrial scale. On the other hand, the technique of the direct solid state polymerization onto polyamide monomer, finds wide application in laboratory scale since it is superior to the conventional solution-melt techniques, using simpler equipment, eliminating the use of water as a solvent and operating at milder conditions. The challenge, however for an industrial scale use of this technique assumes an actual solid state polymerization in the absence of any changes concerning the phase of the polymer or any solid to melt transition, phenomena. So, this thesis concerns the synthesis of the semi-aromatic polyamide 6T under the technique of direct solid state polymerization. The primary step for the production of polyamide 6T involves the formation of the corresponding salt by the neutralization reaction of the diacid and the diamine. This process ensures the stoichiometry between the two compounds which is necessary for the subsequent synthesis of the polymer. The second main step is the polymerization process which was studied into two separate polymerization methods. The first method relates to the micro-scale where the polymerization process takes place in TGA, in order to select the right conditions for the reaction of polymerization, and the second method relates to the polymerization process that takes place in a laboratory scale using an autoclave reactor. Because of the flexibility provided by the reactor, there were parameters modified in order to optimize the final properties of the polymers, as measured at the end of each experiment. The main purpose is to control the phenomenon SMT (solid-melt transition) and increase the molecular weight of the produced polyamides while limiting the loss of diamine. 7 Thereafter, all the recieved polyamides are characterized by methods such as thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H-NMR) and solution viscometry. Based on the results, it appears that the direct solid state polymerization is feasible on the semi-aromatic 6T salts, without displaying solid to melt transition, thus making the polyamide suitable for production on a larger scale through the polymerization technique already described.	en
heal.advisorName	Ππαπασπυρίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Παπασπυρίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.committeeMemberName	Πολυμένης, Στέλιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμερών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	133 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true