Title
Dinamičko-mehanička i termička svojstva kompozita baziranih na nezasićenim poliestarskim smolama i modifikovanim nanočesticama silicijum-dioksida i celuloze
Creator
Rusmirović, Jelena D.
Copyright date
2016
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Committee report
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 20161007
Other responsibilities
mentor
Marinković, Aleksandar, 1970-
član komisije
Uskoković, Petar, 1965-
član komisije
Pavlović, Vladimir, 1966-
član komisije
Đonlagić, Jasna, 1952-
član komisije
Džunuzović, Jasna.
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Tehnološko-metalurški fakultet
Alternative title
Dynamic-mechanical and thermal properties of composites based on unsaturated polyester resins and modified silicon-dioxide and cellulose nanoparticles.
Publisher
[J. Rusmirović]
Format
XX, 158 listova
description
Tehnološko inženjerstvo-Hemijsko inženjerstvo / Technological Engineering-Chemical Engineering
Abstract (sr)
Dve grupe nanokompozitnih materijala baziranih na nezasićenim poliestarskim
(NZPE) smolama ispitivano je u ovoj doktorskoj disertaciji. Jedna grupa nanokompozita
bazirana je na NZPE smolama sintetisanim iz produkata katalitičke depolimerizacije
poli(etilen tereftalata) (PET) u višku dipropilen-glikola (DPG) sa ojačanjem od alkil
modifikovanih komercijalnih nanočestica silicijum-dioksida (SiO2), Aerosil® R812S, R805 i
R816, i fenil modifikovanih Aerosil® R200 nanočestica. Polimernu matricu nanokompozita
sa ojačanjem od vinil modifikovanih nanočestica SiO2 (Aerosil® 380) i celuloze (NC)
predstavlja NZPE smola sintetisana iz produkata katalitičke depolimerizacije PET-a u višku
1,2-propilen glikola (PG). Uticaj alkil, fenil i vinil modifikovanih nanočestica SiO2, kao i
vinil modifikovanih čestica NC na dinamičko-mehanička i termička svojstva nanokompozita
proučavan je u ovom radu. Vinil reaktivne grupe koje mogu kopolimerizovati sa
poliestarskim lancima NZPE smola uvedene su na površinu nanočestica SiO2 hemijskim
vezivanjem organo-silana sa slobodnim vinil ili metakriloil grupama, ili vezivanjem metil
estara masnih kiselina izolovanih iz lanenog ulja (BD). Površinske kopolimerizujuće vinil
grupe NC uvedene su direktnim hemijskim vezivanjem oleinske kiseline i masnih kiselina
izolovanih iz lanenog ili suncokretovog ulja, kao i indirektnim vezivanjem metil estara
masnih kiselina izolovanih iz ulja preko reaktivnih nezasićenih mostova od anhidrida
maleinske kiseline i etilen diamina. Ispitivan je i uticaj post-tretmana (sušenja) natkritičnim
ugljen(IV)-oksidom na teksturalna, morfološka i termička svojstva čestica NC i mogućnost
primene tretiranih čestica NC u nanokompozitima poboljšanih fizičko-mehaničkih svojstava.
NZPE smole sintetisane su iz produkata katalitičke depolimerizacije PET-a u višku
DPG-a ili PG-a, sa ili bez azeotropskim izdvajanjem etilen-glikola, i anhidrida maleinske
kiseline (AMK). Reakcije depolimerizacije PET-a, u prvom stupnju, i polikondenzacije sa
AMK u drugom, katalizovane su tetrabutoksi-titanatom. Proizvodi katalitičke
depolimerizacije PET-a sa terminalnim hidroksilnim grupama (glikolizati) kao i sintetisane
NZPE smole strukturno su okarakterisane određivanjem vrednosti kiselinskog, hidroksilnog i
ii
jodnog broja i primenom FTIR i NMR spektroskopskih metoda. Strukturna karakterizacija
nanokompozita, urađena primenom transmisione elektronske mikroskopije, pokazala je da
čestice SiO2 formiraju lančane agregate u poliestarskoj matrici...
Abstract (en)
Two groups of unsaturated polyester resin (UPe)-based nanocomposites were
prepared. One was prepared of UPe, obtained from depolymerisation product of waste
poly(ethylene terephthalate) (PET) and dipropylene glycol (DPG), and fumed silica Aerosil®
R812S, R805 and R816 and phenyl modified R200. The second group was prepared of UPe,
obtained from depolymerisation product of waste PET and 1,2-propylene glycol (PG) and
vynil modified R380, as well as vynil modified cellulose nanocrystals (NC). Influences of the
alkyl, phenyl and vinyl modified nanosilica, i.e., vinyl and methacryloyl silane coupling
agent and linseed oil fatty acids (BD) reactive residues, as well as vynil modified NC on the
dynamic-mechanical properties of the UPes based nanocomposites, were studied. Surface
vynil moiety was introduced by modification of NC on two ways: the first one represents the
modification with oleic acid (OA), linseed and sunflower oil fatty acids (FALO and FASO,
respectively), and the second with methyl ester of linseed, sunflower and soybean oil fatty
acid attached by maleic acid/ethylene diamine cross-linker to NC surface. Also, the influence
of supercritical carbon(IV)-oxyde (CO2) drying of the NC was investigated, especially on
their morphology, structural and thermal stability and the possibility of applying them as
reinforcement for high-performance thermosetting composites.
UPe resins were synthesized from maleic anhydride and products of glycolysis,
obtained by PET depolymerization with DPG or PG, with and without separation of ethylene
glycol, in the presence of tetrabutyl titanate catalyst. The hydroxyl terminated PET
depolymerization products (glycolyzates) and obtained UPes were characterized by acid,
hydroxyl, and iodine values and by FTIR and NMR analysis. The microstructural analysis of
the prepared nanocomposites, performed by using transmission electron microscopy,
confirmed that silica nanoparticles formed chain-like aggregates in the polymer matrix.
Cross-linking density, storage modulus (G'), tanδ hight and glass transition temperature (Tg)
of the nanocomposite were determined from the dynamic-mechanical testing and discussed in
relation to the structure of silica and NC modification. The presence of modified silica
nanoparticles had no influence on the Tg and thermal stability of polyester matrix. The tensile
iv
modulus and stress at break (σb) of cured products increased with increasing silica content.
The highest increase from 195 to 247% of σb of UPes based nanocomposites was obtained for
1 wt% addition of vynil modified silica, while increase of σb for vynil modified NC/polymer
based nanocomposites for 1 wt% addition of modified NCs was from 137 to 193%...
Authors Key words
nanokompoziti na bazi otpadnog PET-a, dinamičko-mehanička analiza,
termička svojstva, vinil reaktivne nanočestice SiO2, vinil reaktivne čestice NC
Authors Key words
waste PET based nanocomposites, dynamic-mechanical testing, thermal
properties, reactive vynil modified silica, reactive vynil modified nanocellulosa
Classification
678.742.2:665.944.2]:66.018(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Dve grupe nanokompozitnih materijala baziranih na nezasićenim poliestarskim
(NZPE) smolama ispitivano je u ovoj doktorskoj disertaciji. Jedna grupa nanokompozita
bazirana je na NZPE smolama sintetisanim iz produkata katalitičke depolimerizacije
poli(etilen tereftalata) (PET) u višku dipropilen-glikola (DPG) sa ojačanjem od alkil
modifikovanih komercijalnih nanočestica silicijum-dioksida (SiO2), Aerosil® R812S, R805 i
R816, i fenil modifikovanih Aerosil® R200 nanočestica. Polimernu matricu nanokompozita
sa ojačanjem od vinil modifikovanih nanočestica SiO2 (Aerosil® 380) i celuloze (NC)
predstavlja NZPE smola sintetisana iz produkata katalitičke depolimerizacije PET-a u višku
1,2-propilen glikola (PG). Uticaj alkil, fenil i vinil modifikovanih nanočestica SiO2, kao i
vinil modifikovanih čestica NC na dinamičko-mehanička i termička svojstva nanokompozita
proučavan je u ovom radu. Vinil reaktivne grupe koje mogu kopolimerizovati sa
poliestarskim lancima NZPE smola uvedene su na površinu nanočestica SiO2 hemijskim
vezivanjem organo-silana sa slobodnim vinil ili metakriloil grupama, ili vezivanjem metil
estara masnih kiselina izolovanih iz lanenog ulja (BD). Površinske kopolimerizujuće vinil
grupe NC uvedene su direktnim hemijskim vezivanjem oleinske kiseline i masnih kiselina
izolovanih iz lanenog ili suncokretovog ulja, kao i indirektnim vezivanjem metil estara
masnih kiselina izolovanih iz ulja preko reaktivnih nezasićenih mostova od anhidrida
maleinske kiseline i etilen diamina. Ispitivan je i uticaj post-tretmana (sušenja) natkritičnim
ugljen(IV)-oksidom na teksturalna, morfološka i termička svojstva čestica NC i mogućnost
primene tretiranih čestica NC u nanokompozitima poboljšanih fizičko-mehaničkih svojstava.
NZPE smole sintetisane su iz produkata katalitičke depolimerizacije PET-a u višku
DPG-a ili PG-a, sa ili bez azeotropskim izdvajanjem etilen-glikola, i anhidrida maleinske
kiseline (AMK). Reakcije depolimerizacije PET-a, u prvom stupnju, i polikondenzacije sa
AMK u drugom, katalizovane su tetrabutoksi-titanatom. Proizvodi katalitičke
depolimerizacije PET-a sa terminalnim hidroksilnim grupama (glikolizati) kao i sintetisane
NZPE smole strukturno su okarakterisane određivanjem vrednosti kiselinskog, hidroksilnog i
ii
jodnog broja i primenom FTIR i NMR spektroskopskih metoda. Strukturna karakterizacija
nanokompozita, urađena primenom transmisione elektronske mikroskopije, pokazala je da
čestice SiO2 formiraju lančane agregate u poliestarskoj matrici...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.