Πολυμερικά Πολυμίγματα Συμπολυμερών Πολυστυρενίου: Παραγωγή, Χαρακτηρισμός και Μελέτη Εφαρμογών τους

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε μελέτη της παραγωγής πολυμιγμάτων συμπολυμερών πολυστυρενίου και αναβάθμιση των ιδιοτήτων τους με καθιερωμένες τεχνικές συμβατοποίησης καθώς και με πιο καινοτομικές μεθόδους μέσω της ενσωμάτωσης νανοσωματιδίων ορυκτής αργίλου. Ακολούθησε ο χαρακτηρισμός της δομής, των ρεολογικών και θερμομηχανικών ιδιοτήτων των υβριδικών αυτών συστημάτων και η μελέτη εφαρμογών τους.

Τα πολυμερή που μελετήθηκαν χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού (ΗΗΕ), με την προοπτική ανάπτυξης τεχνογνωσίας για τη μηχανική ανακύκλωση των απορριμμάτων τους. Συγκεκριμένα, εξετάσθηκαν τα συστήματα: Ακρυλονιτρίλιο-Βουταδιένιο-Στυρένιο (ABS) με Στυρένιο-Ακρυλονιτρίλιο (SAN), Πολυανθρακικά (PC) με Στυρένιο-Ακρυλονιτρίλιο (SAN) και Πολυπροπυλένιο (PP) με Ακρυλονιτρίλιο-Βουταδιένιο-Στυρένιο (ABS).

Για την παρασκευή των προαναφερθέντων υβριδικών συστημάτων χρησιμοποιήθηκε η διάταξη του δικόχλιου εκβολέα, ενώ για τη μορφοποίησή τους η μονάδα έγχυσης και η υδραυλική θερμόπρεσσα. Για το χαρακτηρισμό των μιγμάτων που ελήφθησαν χρησιμοποιήθηκαν οι τεχνικές της ανάλυσης με περίθλαση ακτίνων Χ (XRD), της ανάλυσης με διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC) και της θερμοσταθμικής ανάλυσης (TGA). Επίσης πραγματοποιήθηκαν δοκιμές εφελκυσμού και μετρήσεις του δείκτη ροής τήγματος (MFI).

Λέξεις κλειδιά: ABS, SAN, PC, ΡΡ, ορυκτή άργιλος, ABS-g-MAH, συμβατότητα, νανοσύνθετα, μηχανικές ιδιότητες

The aim of this diploma thesis is the production and the upgrading of engineering thermoplastics polyblends, the characterization of structure, rheological and thermomechanical properties of these systems and to examine their potential applications.

These polymers are used in electrical and electronic equipment (EEE) applications. Specifically, the following systems were studied: Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS) and Styrene-Acrylonitrile (SAN), Polycarbonate (PC) and Styrene-Acrylonitrile (SAN) and Polypropylene (PP) with Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS).

For the preparation of the above mentioned hybrid systems melt mixing in a twin screw extruder was applied and specimens for characterization were prepared by injection moulding and a heated plates hydraulic press. The prepared polyblends were characterized by X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), tensile test and melt flow index (MFI) measurements.

Keywords: ABS, SAN, PC, PP, Cloisite 30B, ABS-g-MAH, compatibility, nanocomposites, mechanical properties.