Μελέτη επί τόπου πολυμερισμού ουρίας φορμαλδεΰδης με στόχο την ανάπτυξη συστημάτων αυτο-ίασης (self-healing)

Τζαβίδη, Σοφία; Tzavidi, Sofia

dc.contributor.author	Τζαβίδη, Σοφία	el
dc.contributor.author	Tzavidi, Sofia	en
dc.date.accessioned	2018-12-06T10:20:49Z
dc.date.issued	2018-12-06
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48220
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.8883
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Πολυμερισμός	el
dc.subject	Ουρία	el
dc.subject	Φορμαλδεΰδη	el
dc.subject	Μικροκάψουλες	el
dc.subject	Αυτο-ίαση	el
dc.subject	Polymerization	en
dc.subject	Urea	en
dc.subject	Formaldehyde	el
dc.subject	Microcapsules	el
dc.subject	Self-healing	el
dc.title	Μελέτη επί τόπου πολυμερισμού ουρίας φορμαλδεΰδης με στόχο την ανάπτυξη συστημάτων αυτο-ίασης (self-healing)	el
dc.title	Study of insitu polymerization of urea-formaldehyde for self-healing coatings	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Πολυμερή	el
heal.classification	Polymers	en
heal.dateAvailable	2019-12-05T22:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-10-24
heal.abstract	Η ανάπτυξη συστημάτων αυτοΐασης (self-healing systems) αποτελεί μια υποσχόμενη τεχνολογία που προσφέρει τη δυνατότητα αυτόνομης επούλωσης ρωγμών και μπορεί να αυξήσει το χρόνο χρήσης των προστατευτικών επικαλύψεων. Πιο συγκεκριμένα, τα συστήματα πολυμερικών μικροκαψουλών (polymeric microcapsules) που περιέχουν επουλωτικούς παράγοντες και γενικότερα η τεχνολογία του μικροεγκλεισμού αποτελούν σημαντική κατηγορία συστημάτων αυτοΐασης, ωφελώντας σημαντικά τα σύνθετα και προηγμένα υλικά. Στόχος της μεταπτυχιακής αυτής εργασίας ήταν η παραγωγή μικροκαψουλών πολυ(ουρίας-φορμαλδεΰδης) (ΡUF) με εγκλεισμένη εποξειδική ρητίνη διγλυκιδυλαιθέρα δισφαινόλης Α (DGEBPA) χρησιμοποιώντας την τεχνική του επί τόπου πολυμερισμού (in situ polymerization). Πραγματοποιήθηκε μελέτη της επίδρασης κρίσιμων παραμέτρων της διεργασίας πολυμερισμού ως προς τα χαρακτηριστικά των μικροκαψουλών (μορφολογία, μέγεθος, απόδοση εγκλεισμού, θερμικές ιδιότητες). Πιο αναλυτικά, εξετάστηκε διεργασία πολυμερισμού ενός και δύο σταδίων, με χρήση ομογενοποιητή και μηχανικής ανάδευσης για το στάδιο της γαλακτωματοποίησης. Η διεργασία ενός σταδίου με χρήση μηχανικής ανάδευσης για τη γαλακτωματοποίηση αποδείχτηκε πιο αποτελεσματική μέθοδος σε σχέση με τη διεργασία δύο σταδίων. Επιπλέον, στη διεργασία ενός σταδίου η χρήση ομογενοποιητή κατά την γαλακτωματοποίηση οδήγησε σε καλύτερα αποτελέσματα. Η διεργασία ενός σταδίου με χρήση διαλύτη/αραιωτικού μέσου για την εποξειδική ρητίνη και γαλακτωματοποίηση με ομογενοποιητή παρουσίασε σταθμική απόδοση υψηλότερη από 64 % και απόδοση εγκλεισμού ρητίνης 56-72 %. Η παρουσία της εγκλεισμένης ρητίνης (DGEBPA) υποδεικνύεται από την ύπαρξη των χαρακτηριστικών κορυφών της DGEBPA στα γραφήματα FTIR των δειγμάτων. Η ηλεκτρονιακή μικροσκοπία σάρωσης (SEM) έδειξε μορφολογία πολυμερικών μικροκαψουλών με μέση διάμετρο 60-150 μm και τραχειά επιφάνεια. Τέλος, πραγματοποιήθηκε μελέτη σταθερότητας των παραχθέντων μικροκαψουλών σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα. Η απόδοση εγκλεισμού βρέθηκε να μειώνεται στη σταθερή τιμή 30 % μετά το πέρας τεσσάρων εβδομάδων, λόγω της διάχυσης της ρητίνης μέσω του κελύφους των μικροκαψουλών.	el
heal.abstract	Self-healing systems are a next-generation technology that offer autonomous cracks repair and increase the coating service lifetime. Polymeric microcapsules containing “healants” and in general microencapsulation technology can be used in that perspective and exhibit significant promise for advanced materials. In the current study, the aim was the preparation of poly(urea-formaldehyde) (PUF) microcapsules containing an epoxy resin as core material by in situ polymerization. The effect of different process parameters were studied in respect to microcapsules characteristics (morphology, particle size, encapsulation efficiency, thermal properties). More specifically, both single- and two-step processes were used for microcapsules preparation, utilizing either high speed homogenization or mechanical agitation. Single-step process using mechanical agitation was proved more efficient compared to the two-step technique. When using single-step process and high speed homogenization, improved characteristics were attained. One-step process using an epoxy diluent and high-speed homogenization resulted in mass yield above 64% and encapsulation efficiency in the range of 56-72%. The presence of DGEBPA in the microcapsules was evidenced by its characteristic peaks in the FTIR spectra of the microcapsules. The analysis of SEM images proved the spherical morphology of microcapsules with mean size between 60-150 μm and rough surfaces. Finally, the storage stability of microcapsules was also evaluated for different time periods. Τests showed that encapsulation efficiency was decreased reaching the value of 30% after four weeks, due to the diffusion of DGEBPA through the microcapsule walls.	en
heal.sponsor	Ίδρυμα Μποδοσάκη	el
heal.advisorName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.committeeMemberName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.committeeMemberName	Καραντώνης, Αντώνιος	el
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	94 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true