Σύνθεση, κινητική της αντίδρασης και χαρακτηρισμός νανοσύνθετων υλικών με βάση τον πολυ(μεθακρυλικό βουτυλεστέρα) και το οξείδιο του γραφενίου.:
Creators: name: Μιχαηλίδης, Μάριος Αναστασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2014
Subjects: Πολυ(μεθακρυλικός βουτυλεστέρας)
Οξείδιο του γραφενίου
In situ πολυμερισμός
Poly(butyl methacrylate)
Graphene oxide
In situ polymerization

description: Το γραφένιο είναι ένα υλικό πάχους ενός ατόμου, διαθέτει στρώμα δύο διαστάσεων (2D) από sp2 υβριδισμένα άτομα άνθρακα διευθετημένα σε μια κυψελοειδή δομή και έχει προσελκύσει σημαντικό ενδιαφέρον εξαιτίας του μοναδικού συνδυασμού των εξαιρετικών μηχανικών, ηλεκτρικών, θερμικών και οπτικών ιδιοτήτων του. Επιπλέον, εξαιτίας των εξαιρετικών ιδιοτήτων, το γραφένιο αποτελεί έναν από τους δημοφιλέστερους υποψηφίους για την ανάπτυξη λειτουργικών και δομικών ενισχυμένων με γραφένιο πολυμερικών σύνθετων υλικών για εφαρμογές σε διάφορους τεχνολογικούς τομείς όπως είναι τα σύνθετα υλικά, τα ηλεκτρονικά, τα διαφανή και εύκαμπτα ηλεκτρόδια, οι αισθητήρες κατάλυσης, οι ηλιακές κυψέλες και οι υπερπυκνωτές. Οι ιδιότητες των πολυμερικών νανοσύνθετων υλικών εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το πόσο καλή είναι η διασπορά του ενισχυτικού υλικού που βρίσκεται σε νανοκλίμακα μέσα στα σύνθετα υλικά. Οι μέγιστες δυνατές βελτιώσεις στις τελικές ιδιότητες μπορούν μόνο να επιτευχθούν όταν το γραφένιο είναι ομογενώς διεσπαρμένο μέσα στην μήτρα και το εξωτερικό φορτίο μεταφέρεται αποτελεσματικά μέσω ισχυρών διεπιφανειακών αλληλεπιδράσεων μεταξύ του πολυμερούς και του γραφενίου. Διάφορες τεχνικές έχουν αναπτυχθεί για την σύνθεση αυτών τον νανοσύνθετων δομών, συμπεριλαμβανομένου της ανάμιξης διαλύματος, της ανάμιξης με τήξη, την in-situ ακτινοβολία με μικροκύματα και τον in-situ πολυμερισμό. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της κινητικής πολυμερισμού και των ιδιοτήτων νανοσύνθετων υλικών που παρασκευάστηκαν με πρoσθήκη οξειδίου του γραφίτη μετά από πολυμερισμό σε μεθακρυλικό βουτυλεστέρα και η απόκτηση νανοσύνθετων υλικών με βελτιωμένες ιδιότητες. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε η τεχνική του πολυμερισμού μάζας για την ενσωμάτωση του οξειδίου του γραφίτη στο ΡΒΜΑ. Συμπερασματικά, το οξείδιο του γραφίτη που είχαμε αρχικά στα μίγματα, στα τελικά προϊόντα έχει μετατραπεί σε οξείδιο του γραφενίου καθώς συνέβη απολέπιση του κατά την διάρκεια του πολυμερισμού. Η προσθήκη του οξειδίου του γραφίτη ελάττωσε την ταχύτητα πολυμερισμού και τον βαθμό μετατροπής των νανοσύνθετων υλικών σε σχέση με το καθαρό πολυμερές. Επίσης, τα μέσα μοριακά βάρη και η θερμική σταθερότητα των νανοσύνθετων υλικών αυξηθήκαν συγκριτικά με το καθαρό πολυμερές.
description: Graphene, a single-atom-thick, two-dimentional (2D) layer of sp2 hybridized carbon atoms arranged in a honeycomb structure, has attracted significant interest because of its unique combination of exceptional mechanical, electrical, thermal and optical properties. Furthermore, due to these exceptional properties, graphene is one of the most popular candidates for the development of functional and structural graphene-reinforced polymer composites for applications in many technological fields such as composites , electronics, transparent and flexible electrodes, catalysis sensors, solar cells and supercapacitor. The properties of polymer nanocomposites depend strongly on how well is the dispersion of the nanoscale filler in the composites. The maximum improvements in final properties can only be achieved when graphene is homogeneously dispersed in the matrix and the external load is efficiently transferred through strong filler/polymer interfacial interactions. Thus, the design of the method of preparation may be essential to generate graphene-based nanocomposites with effective polymer/graphene interactions. Various techniques have been developed for the synthesis of these nanocomposite structures , including solution mixing, melt blending, in-situ microwave irradiation and in-situ polymerization. Τhe aim of this work is the study of the polymerization kinetics and properties of nanocomposites made by addition of graphene oxide, after polymerization, in poly(butyl methacrylate) and to obtain nanocomposites with improved properties. For this purpose the bulk polymerization technique was used to incorporate graphene oxide (GO) into PBMA. In conclusion, the graphite oxide in the beginning mixtures, turned into graphene oxide as it was exfoliated during the polymerization. The addition of graphene oxide decreased the polymerization rate and degree of conversion of the nanocomposites compared with those of the pure polymer. Furthermore the average molecular weights and the thermal stability of nanocomposites were increased in comparison with the pure polymer.