Αποδόμηση εποξειδικής ρητίνης με χρήση υπεροξειδίου του υδρογόνου
Loading...
Date
2026-03-17
Authors
Τσάμης, Ειρηναίος-Αλέξανδρος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη μελέτη θερμικά υποβοηθούμενης χημικής αποδόμησης εποξειδικών ρητινών με χρήση υπεροξειδίου του υδρογόνου (H₂O₂), με στόχο την κατανόηση της αποτελεσματικότητας της διεργασίας, των απαιτούμενων συνθηκών και των χρονικών πλαισίων εντός των οποίων η αποδόμηση καθίσταται εφικτή. Η επιλογή του H₂O₂ βασίστηκε στο γεγονός ότι δεν οδηγεί εν μέρει στον σχηματισμό τοξικών παραπροϊόντων.
Αρχικά, η μελέτη επικεντρώθηκε στη συμπεριφορά της εποξειδικής ρητίνης. Η αποδόμηση έλαβε χώρα σε ήπιες θερμοκρασίες , διερευνώντας την επίδραση παραμέτρων όπως η συγκέντρωση του υπεροξειδίου του υδρογόνου (H₂O₂), η θερμοκρασία και η πίεση, ενώ εξετάστηκε και η εξέλιξη του pH κατά τη διάρκεια της αντίδρασης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εποξειδική ρητίνη μπορεί να αποδομηθεί αποτελεσματικά, αποκλειστικά με υπεροξείδιο του υδρογόνου και εντός λογικών χρονικών πλαισίων, όπως επιβεβαιώθηκε από την προοδευτική απώλεια μάζας και την χημική τροποποίηση της ρητίνης, η οποία διαπιστώθηκε μέσω FTIR.
Αφού διαπιστώθηκε η αποτελεσματικότητα της διεργασίας στη ρητίνη, η μελέτη επεκτάθηκε σε σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες άνθρακα (CFRP), τα οποία παρουσιάζουν αυξημένο πρακτικό και βιομηχανικό ενδιαφέρον. Διαπιστώθηκε ότι η εποξειδική μήτρα των σύνθετων υλικών μπορεί επίσης να αποδομηθεί επιτυχώς, συμπεριλαμβανομένων εποξειδικών συστημάτων αεροναυπηγικών προδιαγραφών με υψηλή θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης.
Η διερεύνηση των φαινομένων διάχυσης, διόγκωσης και αποδόμησης ανέδειξε ότι υψηλότερη απορρόφηση δεν συνεπάγεται κατ’ ανάγκη ταχύτερη χημική αποδόμηση, υπογραμμίζοντας την πολυπλοκότητα των εμπλεκόμενων μηχανισμών. Η θερμοκρασία αναδείχθηκε ως κρίσιμη παράμετρος της διεργασίας, καθώς επηρεάζει τόσο την κινητική της αποδόμησης όσο και τη σταθερότητα του υπεροξειδίου του υδρογόνου, γεγονός που καθιστά τη σχέση της με τον ρυθμό αποδόμησης πολυπαραγοντική. Παράλληλα, η λειτουργία του συστήματος σε ατμοσφαιρική πίεση ή υπερπίεση αποδείχθηκε καθοριστική, καθώς επηρεάζει τη χημική ισορροπία του διαλύματος και τη διαθεσιμότητα των ενεργών οξειδωτικών ειδών, με άμεσες συνέπειες στην αποτελεσματικότητα της αποδόμησης. Συνολικά, η εργασία καταδεικνύει ότι η αποδόμηση εποξειδικών ρητινών με χρήση υπεροξειδίου του υδρογόνου (H₂O₂), σε κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης (85oC,1atm), αποτελεί τεχνικά εφικτή και περιβαλλοντικά φιλική προσέγγιση, με δυνατότητα εφαρμογής και σε σύνθετα υλικά υψηλών απαιτήσεων.
Description
Keywords
Εποξειδικές ρητίνες, Χημική αποδόμηση, Υπεροξείδιο του υδρογόνου