Μελέτη του μηχανισμού θερμικής διάσπασης νανοσύνθετων υλικών πολυ(στυρενίου-co-μεθαυρυλικού) μεθυλεστέρα με οργανικά τροποποιημένο μουτμοριλλονίτη:
Creators: name: Χατζηκωστή, Αναστασία Σοφιανού
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Νανοσύνθετα
Μουτμοριλλονίτης
Διάσπαση
Nanocomposite
Montmorillonite
Degradation

description: Την τελευταία δεκαετία, τα νανοσύνθετα πολυμερικά υλικά έχουν πάρει τη θέση τους ως μια νέα τάξη υλικών, ενώ έχουν προσελκύσει σημαντικό ενδιαφέρον και αξιόλογες επενδύσεις στον τομέα της έρευνας και ανάπτυξης παγκοσμίως. Το γεγονός αυτό οφείλεται κατά κύριο λόγο στις πρόσθετες και συχνά κατά πολύ βελτιωμένες μηχανικές, θερμικές, ηλεκτρικές και οπτικές τους ιδιότητες. Ενώ ο μηχανισμός θερμικής διάσπασης των πολυμερών έχει μελετηθεί αρκετά στη βιβλιογραφία, αντίστοιχα δεδομένα για νανοσύνθετα υλικά είναι αρκετά περιορισμένα. Αν συνυπολογισθεί ότι η αρχική μήτρα δεν είναι ένα ομο-πολυμερές αλλά συμπολυμερές, τότε τα διαθέσιμα δεδομένα είναι σπάνια Συγκεκριμένα το δικό μας ενδιαφέρον εστιάζεται στα νανοσύνθετα υλικά που έχουν ως βάση το συμπολυμερές στυρενίου-μεθακρυλικού μεθυλεστέρα και ως νανοανόργανο τα οργανικά τροποποιημένα ορυκτά της αργίλου και συγκεκριμένα μοντμοριλλονίτη (ΟΜΜΤ).Στην παρούσα εργασία μελετάται πειραματικά ο μηχανισμός θερμικής αποικοδόμησης συμπολυμερών του στυρενίου με τον μεθακρυλικό μεθυλεστέρα Ρ(S-co-MMA), καθώς και νανοσύνθετων υλικών με βάση αυτά τα συμπολυμερή, συσχετίζοντας την απώλεια μάζας με τη μεταβολή της κατανομής των μοριακών βαρών τους. Για το σκοπό αυτό, πραγματοποιούνται πειράματα θερμοσταθμικών αναλύσεων, TGA, υπό αδρανή ατμόσφαιρα αζώτου και διάφορους ρυθμούς θέρμανσης έως την θερμοκρασία των 500 οC. Προσδιορίζονται οι θερμοκρασίες έναρξης, μεγιστοποίησης και τερματισμού των επιμέρους σταδίων από την μεταβολή της καμπύλης του ρυθμού απώλειας μάζας (dm/dt) συναρτήσει της θερμοκρασίας (παραγοντική καμπύλη DTG), και επαναλαμβάνονται τα πειράματα TGA έως τις προκαθορισμένες αυτές τιμές θερμοκρασίας με ένα επιλεγμένο ρυθμό θέρμανσης. Στη συνέχεια το στερεό υπόλειμμα της μερικής αποικοδόμησης αναλύεται με χρωματογραφία διέλευσης μέσω πηκτής, GPC, για τη μέτρηση της κατανομής των μοριακών βαρών. Από τη συσχέτιση της απώλειας μάζας και της κατανομής των μοριακών βαρών, στις αντίστοιχες χαρακτηριστικές τιμές θερμοκρασίας, εξάγονται συμπεράσματα για το μηχανισμό αποικοδόμησης των επιμέρους σταδίων απώλειας μάζας και την επίδραση που έχει σε αυτά ο τύπος του συμπολυμερούς και ο βαθμός πολυμερισμού του, καθώς και ο τύπος και η ποσότητα του νανο-ανόργανου μοντμοριλλονίτη.
description: The last decade, polymer nanocomposites have taken their place as a new order of materials, while they have attracted important interest and appreciable investments in the sector of research and development worldwide. This is owed mainly in their additional improved mechanic, thermic, electric and optical properties.While the mechanism of thermal degradation of polymeric materials has been studied enough in the bibliography, data for nanocomposite materials are enough limited, especially for copolymer nanocomposites. Our interest is focused on the nanocomposite materials that have as matrix the Poly(styrene-co-methyl metacrylate) and as nanoclay organic modified montmorillonite (OMMT). In the present work is studied experimental the mechanism of thermal degradation of Poly(styrene-co-methyl metacrylate) as well as nanocomposites materials with matrix these copolymer, connecting the loss of mass with the change of distribution of their molecular weights. For this purpose, experiments of thermogravimetric analysis, TGA, in inert atmosphere of nitrogen and different heating rates until the temperature of 500 oC are realised. The temperatures of onset, peak and end of individual stages are determined from the change of differential thermogravimetric curves ,DTG. Experiments TGA until these predetermined temperatures, in a selected heating rate, are repeated. The solid residues of partial degradation are analyzed by Gel Permeation Chromatography, GPC, for the measurement of distribution of molecular weights. From the correlation of mass loss and distribution of molecular weights, in the characteristic temperatures, are exported conclusions for the mechanism of degradation of individual stages, the effect that have in them the type of copolymers and theirs degree of polymerization, as also the type and the quantity of montorillonite.