Ανάπτυξη επικαλύψεων με ιδιότητες αυτο-ΐασης με χρήση πολυμερικών μικροκαψουλών

Λουκαΐδου, Βασιλεία; Loukaidou, Vasileia

dc.contributor.author	Λουκαΐδου, Βασιλεία	el
dc.contributor.author	Loukaidou, Vasileia	en
dc.date.accessioned	2021-09-02T11:19:56Z
dc.date.available	2021-09-02T11:19:56Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53782
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21480
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	Επί τόπου πολυμερισμός	el
dc.subject	Μικροκάψουλες με εποξειδική ρητίνη	el
dc.subject	Πολυ(ουρία-φορμαλδεΰδη)	el
dc.subject	Αυτο-ΐαση	el
dc.subject	Επικαλύψεις	el
dc.subject	Προστασία από την διάβρωση	el
dc.subject	In situ polymerization	en
dc.subject	Epoxy loaded microcapsules	en
dc.subject	Poly(urea-formaldehyde)	en
dc.subject	Self-healing	en
dc.subject	Coatings	en
dc.subject	Corrosion protection	en
dc.title	Ανάπτυξη επικαλύψεων με ιδιότητες αυτο-ΐασης με χρήση πολυμερικών μικροκαψουλών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υλικά αυτο-ΐασης	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-07-08
heal.abstract	Τα συστήματα αυτο-ΐασης είναι μια καινοτόμα και πολλά υποσχόμενη τεχνολογία με εφαρμογή σε πολλούς τομείς της καθημερινής μας ζωής όπως η ναυτιλία, η αυτοκινητοβιομηχανία και τα καταναλωτικά αγαθά. Ο στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη επικαλύψεων με ιδιότητες αυτο–ΐασης, με την χρήση πολυμερικών μικροκαψουλών από κέλυφος πολυ(ουρίας–φορμαλδεΰδης) (PUF) και πυρήνα εποξειδικής ρητίνης διγλυκιλαιθέρα δισφαινόλης Α (DGEBA) και η μελέτη των ιδιοτήτων τους. Αρχικά έγινε προσπάθεια αναπαραγωγής του βέλτιστου πειράματος προηγούμενης διπλωματικής εργασίας που έγινε στο Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμερών ΕΜΠ το οποίο πληρούσε τις προδιαγραφές που είχαμε θέσει σύμφωνα με το μέγεθος (~50 μm), την απόδοση εγκλεισμού (>70 %) και την μορφή των μικροκαψουλών (λευκή πούδρα). Τα αποτελέσματα όμως των χαρακτηρισμών δεν ήταν ικανοποιητικά. Έτσι το μεγαλύτερο μέρος της παρούσας διπλωματικής εργασίας ασχολείται με την βελτιστοποίηση των πειραματικών συνθηκών παραγωγής των μικροκαψουλών και με κάποια αρχικά στάδια της ανάπτυξης επικαλύψεων αυτο-ΐασης και μελέτης των ιδιοτήτων τους. Αναλυτικότερα, η παραγωγή των μικροκαψουλών έγινε με την τεχνική του επί τόπου πολυμερισμού (in situ polymerization) ενός σταδίου και αρχικά μελετήθηκε η επίδραση της αύξησης της ποσότητας της προς εγκλεισμό ρητίνης δηλαδή του λόγου υλικών πυρήνα/κελύφους. Έπειτα, διατηρώντας αυξημένη την ποσότητα της ρητίνης εξετάστηκε η επίδραση της αύξησης της συγκέντρωσης του γαλακτωματοποιητή η οποία είχε σαν στόχο την μείωση της μεγάλης ποσότητας των ολιγομερών PUF που παρατηρήθηκαν. Στη συνέχεια, έγινε ακόμη μια προσπάθεια αναπαραγωγής του βέλτιστου πειράματος αλλά με προπέλα μικρότερης διαμέτρου ώστε να γίνεται ηπιότερη ανάδευση του γαλακτώματος. Αποδείχτηκε ότι οι μικροκάψουλες που δημιουργήθηκαν σε αυτή την περίπτωση ήταν επιτυχημένες συγκριτικά με τα προηγούμενα πειράματα. Ακόμη, με βάση τα θετικά αποτελέσματα που φάνηκαν με την αλλαγή της προπέλας μελετήθηκε η επίδραση της μείωσης του ρυθμού ανάδευσης και η επίδραση της αύξησης της συγκέντρωσης του γαλακτωματοποιητή. Για τον χαρακτηρισμό των μικροκαψουλών χρησιμοποιήθηκαν οι μέθοδοι ανάλυσης ηλεκτρονικού μικροσκοπίου, ηλεκτρονιακής μικροσκοπίας σάρωσης, ανάλυσης μεγέθους σωματιδίων με σκέδαση laser, απόδοσης εγκλεισμού της ρητίνης, φασματοσκοπίας υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier και θερμοσταθμικής ανάλυσης. Τέλος, έγιναν κάποια αρχικά πειράματα για την ανάπτυξη επικαλύψεων με ιδιότητες αυτο-ΐασης χρησιμοποιώντας δύο τύπους καταλυτών (ένα σε υγρή μορφή και ένα σε στερεή) και συγκέντρωση μικροκαψουλών 5 w.t %. Μετά τη δημιουργία ρωγμής στην επικάλυψη και μελέτη των ιδιοτήτων αυτο-ΐασης με χρήση της Ηλεκτροχημικής Φασματοσκοπίας Εμπέδησης διαπιστώθηκε ότι η επικάλυψη με τον υγρό καταλύτη παρέχει αυξημένη προστασία στο υπόστρωμα επιβραδύνοντας τη διάβρωσή του. Συμπερασματικά, οι μικροκάψουλες από το αποτελεσματικότερο πείραμα που επιτεύχθηκε με την χρήση προπέλας μικρότερης διαμέτρου είχαν την μορφή λευκής πούδρας και μέση διάμετρο κοντά στα 40 μm άρα μπορούν εύκολα να ενσωματωθούν σε πολυμερικές επικαλύψεις. Επίσης, τα αποτελέσματα από τα αρχικά πειράματα μελέτης των ιδιοτήτων αυτο-ΐασης των επικαλύψεων είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντικά.	el
heal.advisorName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.committeeMemberName	Καραντώνης, Αντώνης	el
heal.committeeMemberName	Μπουρουσιάν, Μιρτάτ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Τεχνολογίας Πολυμερών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false