Your browser does not support JavaScript!

Αρχική    Eπίδραση της μακρομοριακής αρχιτεκτονικής στις θερμικές και μηχανικές ιδιότητες μειγμάτων πολυ(μεθακρυλικού μεθυλεστέρα) με πολυαιθυλενοξείδιο  

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Προσθήκη στο καλάθι
[Προσθήκη στο καλάθι]
Κωδικός Πόρου 000436173
Τίτλος Eπίδραση της μακρομοριακής αρχιτεκτονικής στις θερμικές και μηχανικές ιδιότητες μειγμάτων πολυ(μεθακρυλικού μεθυλεστέρα) με πολυαιθυλενοξείδιο
Άλλος τίτλος Effect of macromolecular architecture on thermal and mechanical properties in poly(methyl methacrylate)/ poly(ethylene oxide) blends
Συγγραφέας Νικολακάκου, Γεωργία Ν
Σύμβουλος διατριβής Ανασταστιάδης, Σπύρος
Μέλος κριτικής επιτροπής Σακελλαρίου, Γεώργιος
Χρυσοπούλου, Κυριακή
Περίληψη Στη παρούσα εργασία μελετάται η επίδραση της μακρομοριακής αρχιτεκτονικής στις φυσικές ιδιότητες αναμείξιμων πολυμερικών μειγμάτων. Συγκεκριμένα, μελετώνται οι θερμικές και μηχανικές ιδιότητες μειγμάτων γραμμικού πολυαιθυλενοξειδίου (PEO), μικρού μοριακού βάρους, Mw = 0.55 kg/mol (LPEO-0.55K), με πολυ(μεθακρυλικού μεθυλεστέρα) (PMMA) διαφόρων μοριακών βαρών (Mw) και μακρομοριακών χαρακτηριστικών. Το συγκεκριμένο σύστημα παρουσιάζει ενδιαφέρουσες ιδιαιτερότητες ανάλογα με την αρχιτεκτονική του PMMA στοιχείου (αλυσίδα ή νανοσωματίδιο) και δυνητικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ηλεκτρολύτης σε μπαταρίες ιόντων λιθίου. Πιο συγκεκριμένα μελετήθηκαν μείγματα γραμμικoύ PMMA (LPMMA), διαφορετικών μοριακών βαρών (50, 100, 225 kg/mol, LPMMA-50K, LPMMA-100K και LPMMA-225K) και σε διαφορετικές κατά βάρος αναλογίες με το LPEO-0.55K καθώς και 3 διαφορετικά πολυμερικά νανοδομημένα νανοσωματίδια, αποτελούμενα από μικτόκλωνα συμπολυμερή πολυστυρενίου (polystyrene, PS) και πολυ(μεθακρυλικού μεθυλεστέρα) (poly(methyl methacrylate), PMMA), (PS) n (PMMA) n, όπου n ο αριθμός των κλάδων/πλοκαμιών. Στο πρώτο αστέρι (με υδροδυναμική ακτίνα Rh ≈ 45nm) το μοριακό βάρος των κλάδων PS είναι MwPSLi =1kg/mol και το μοριακό βάρος του κλάδου του PMMA είναι MwPMMA ≈20 kg/mol ενώ ο αριθμός των κλάδων είναι περίπου n ~ 100 (PS100PMMA100-1K-20K). Τα άλλα δύο αστέρια έχουν n ~ 40, και μοριακό βάρος των κλάδων PS MwPSLi = 6 kg/mol. Στο ένα αστέρι το MwPMMA ≈ 6 kg/mol και έχει ακτίνα Rh ≈ 15nm, (PS) 40 (PMMA) 40-6K-16K, ενώ το άλλο αστέρι έχει MwPMMA ≈ 16 kg/mol και Rh ≈ 11nm, PS40PMMA40-6K-6K. Η πρώτη μελέτη αφορά την επίδραση του μοριακού βάρους γραμμικών αλυσίδων PMMA, (LPMMA), στην κρυστάλλωση του LPEO. Λόγω της αναμειξιμότητας / χημική συμβατότητας των πολυμερών η αυξανόμενη προσθήκη LPMMA μειώνει γραμμικά την κρυσταλλικότητα του LPEO ενώ δεν παρατηρήθηκε εξάρτηση από το μοριακό βάρος του LPMMA, για τις συγκεντρώσεις που εξετάσθηκαν. Η επίδραση του μεγέθους των νανοσωματιδίων/αστεροειδών PMMA στην κρυσταλλικότητα του LPEO εξετάζεται συγκρίνοντας τα μείγματα LPEO0.55K/(PS) 40 (PMMA) 40-6K-16K και LPEO/(PS) 100 (PMMA) 100-1K-20K. Τα δύο αυτά νανοσωματίδια αποτελούνται κυρίως από PMMA, αλλά διαφέρουν στο μέγεθος. Για μικρές κατά βάρος αναλογίες σε νανοσωματίδια PMMA, δε παρατηρείται σημαντική επίδραση στο μέγεθος του PMMA αστεριού στη κρυσταλλικότητα του LPEO, ενώ φθίνει παρόμοια και με τα LPMMA/LPEO μείγματα. Αυτή η συμπεριφορά φανερώνει ότι παρά το μεγάλο αριθμό των PMMA κλάδων, οι μικρού μοριακού βάρους αλυσίδες PEO διαβρέχουν τα σωματίδια. Σε μεγαλύτερες κατά βάρος αναλογίες, παρατηρείται μια σιγμοειδή, απότομη πτώση της κρυσταλλικότητας για μία κρίσιμη συγκέντρωση νανοσωματιδίων PMMA, η οποία είναι εντονότερη και εμφανίζεται σε μικρότερη συγκέντρωση στα μικρότερου μεγέθους (PS) 40 (PMMA) 40- 6K-16K νανοσωματίδια. Το γεγονός αυτό αποδίδεται στον σχηματισμό μιας ενιαίας φάσης (percolation morphology) των νανοσωματιδίων. Στη συνέχεια μελετάται η επίδραση της σύστασης των (PS) n (PMMA) n νανοσωματιδίων στην κρυσταλλικότητα του LPEO. Για το σκοπό αυτό συγκρίνονται τα μείγματα LPEO-0.55K/(PS) 40 (PMMA) 40-6K-16K με τα μείγματα LPEO0.55K/(PS) 40 (PMMA) 40-6K-6K. Κάνοντας το διάγραμμα της κρυσταλλικότητας συναρτήσει του ποσοστού του PMMA, φαίνεται μια απότομη πτώση στην κρυσταλλικότητα του LPEO στην περίπτωση των μειγμάτων LPEO0.55K/(PS) 40 (PMMA) 40-6K-6K. Σε αυτή τη περίπτωση η ύπαρξη των πλοκαμιών PS με παρόμοιο μήκος με εκείνες του PMMA οδηγεί στο σχηματισμό του δικτύου σε μικρότερες κατά βάρος συστάσεις. Η αυτό-οργάνωση των νανοσωματιδίων σε διασυνδεδεμένες δομές εντός του PEO είναι αποτέλεσμα δύο ανταγωνιστικών αλληλεπιδράσεων: i) τη διαμοριακή έλξη μεταξύ των κλάδων PS, καθώς είναι μηαναμείξιμοι με το LΡΕΟ, που ευνοούν τη συσσωμάτωση των νανοσωματιδίων και (ii) τις ελκτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των κλάδων ΡMMA και του LΡΕΟ που ευνοούν τη διασπορά τους. Τέλος, μελετώνται τα παραπάνω συστήματα ως προς τις μηχανικές τους ιδιότητες. Τα μείγματα με τα νανοσωματίδια ακτίνας μεγέθους περίπου 15nm, (PS) 40 (PMMA) 40- 6Κ-16Κ με LPEO εμφανίζουν σαφέστατα καλύτερες μηχανικές ιδιότητες από τα (PS) 100 (PMMA) 100-1K-20K (Rh≈45nm), τα οποία είναι μηχανικά σταθερότερα από τα μείγματα γραμμικών LPMMA/PEO. Παρόλα αυτά, λόγω της ισχυρότερης δημιουργίας του ενιαίου δικτύου, τα μείγματα (PS) 40 (PMMA) 40-6K-6Κ/LPEO παρουσιάζουν τις βέλτιστες μηχανικές ιδιότητες. Συμπερασματικά, καθίσταται σαφές, πόσο σημαντικό ρόλο παίζει η αρχιτεκτονική του PMMA στην μηχανική ενίσχυση μειγμάτων PMMA/PEO καθώς και κρυσταλλική συμπεριφορα του LPEO.
Φυσική περιγραφή 101 σ. : πίν., σχήμ., εικ. (μερ. εγχρ.) ; 30 εκ.
Γλώσσα Ελληνικά
Θέμα Crystallinity
Mechanical properties
Percolation threshold
Star copolymers
Thermal properties
Αστεροειδή συμπολυμερή
Θερμικές ιδιότητες
Κρυσταλλικότητα
Μηχανικές ιδιότητες
Ημερομηνία έκδοσης 2021-03-26
Συλλογή   Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Χημείας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
  Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης
Εμφανίσεις 210

Ψηφιακά τεκμήρια
No preview available

Κατέβασμα Εγγράφου
Προβολή Εγγράφου
Εμφανίσεις : 15