Παρασκευή και χαρακτηρισμός νανοσύνθετων πολυπροπυλενίου / τροποποιημένων νανοσωλήνων άνθρακα

Abstract

Αντικείμενο της μεταπτυχιακής εργασίας είναι η παρασκευή νανοσύνθετων υλικών πολυπροπυλενίου με εγκλείσματα τροποποιημένους με καρβοξύλια νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων (MWCNT) και η συστηματική μελέτη της σχέσης δομής-ιδιοτήτων τους, με το συνδυασμό πολλών συμπληρωματικών πειραματικών τεχνικών. Η τροποποίηση των νανοσωλήνων πραγματοποιήθηκε με σκοπό την ανάπτυξη ισχυρών χημικών δεσμών μεταξύ της μήτρας και των εγκλεισμάτων που συνήθως δεν αρέσκονται μεταξύ τους. Αυτό συνήθως έχει σαν αποτέλεσμα την μη ομοιόμορφη διασπορά των νανοσωλήνων στην πολυμερική μήτρα και την δημιουργία συσσωματωμάτων τους, εξαιτίας και των ισχυρών ελκτικών δυνάμεων Van der Waals που αναπτύσσονται μεταξύ των νανοσωλήνων. Η εργασία αποτελείται από τέσσερα κεφάλαια. Καθόλη τη διάρκεια του σχολιασμού των πειραματικών αποτελεσμάτων, η σειρά δοκιμίων της παρούσας εργασίας (popypropylene/functionalized carbon nanotubes, iPP/f-CNT) αντιπαραβάλλεται με μία άλλη σειρά δοκιμίων, των οποίων οι ιδιότητες έχουν ήδη μελετηθεί και δημοσιευθεί. Ο τρόπος παρασκευής τους είναι παρόμοιος με αυτόν των δοκιμίων της εργασίας μας και η βασική διαφορά τους έγκειται στο γεγονός ότι πρόκειται για νανοσύνθετα πολυμερούς με εγκλείσματα μη τροποποιημένους νανοσωλήνες άνθρακα (popypropylene/carbon nanotubes, iPP/CNT).

Purpose of the thesis is the preparation of nanocomposite materials with inclusions of polypropylene modified with carboxylated multiwall carbon nanotubes (MWCNT) and the systematic study of structure-properties, by combining several complementary experimental techniques. The modification of the nanotubes was developed by a strong chemical bonding between the matrix and inclusions that commonly are not compatible. This usually results in non-uniform dispersion of nanotubes in the polymer matrix and the creation of the agglomerates due to strong traction and Van der Waals forces produced between the nanotubes. The work consists of four chapters. Throughout the discussions of experimental results, a series of essays in this work (popypropylene / functionalized carbon nanotubes, iPP / f-CNT) is contrasted with another set of samples, whose properties have been already studied and published. The method of preparation is similar to the samples of our work and the main difference lies in the fact that this polymer nanocomposites with inclusions unmodified carbon nanotubes (popypropylene / carbon nanotubes, iPP / CNT).