Zagovor diplomskega dela študenta Uroša Borštnarja
Zagovor diplomskega dela študenta Uroša Borštnarja bo potekal v ponedeljek, 20. 9. 2021 ob 12. uri v sejni sobi (2. nadstropje Fakultete za tehnologijo polimerov).
Sklep o imenovanju komisije dostopen TUKAJ.
POVZETEK
UV stabiliziranje kalcijevega karbonata za PVC okenske profile
Polivinilklorid (PVC) je eden izmed pogosto uporabljanih polimernih materialov zaradi nizke cene in širokega nabora aplikacij, in je najbolj pogost polimerni material pri okenskih profilih, zaradi česar mora zagotavljati dolgo življenjsko dobo. Ključni faktor za to je visoka odpornost na vremenske vplive, kot so onesnaženost okolja, temperaturna nihanja in UV žarki. Vsi ti faktorji vplivajo na hitrejšo degradacijo materiala. Ker je PVC zelo občutljiv na visoke temperature, pri njegovi predelavi uporabljajo različne dodatke. Cilj našega dela je bil površinsko modificirati kalcijev karbonat tako, da bi izboljšali UV stabilnost okenskih profilov. Za površinsko modifikacijo smo uporabili stearinsko kislino in dodatke za izboljšanje UV obstojnosti. V kalcijev karbonat smo zmešali stearinsko kislino in dodatke (Tinuvin P, Tinuvin 571, Cyasorb UV-5411, Cyasorb UV-9, ADK LA-81 in ADK CDA-1). V PVC smo dodali modificiran kalcijev karbonat in suho mešanico ekstrudirali. Končni produkt smo nato degradirali v UV komori. Ugotovili smo, da je s površinsko modifikacijo kalcijevega karbonata možno izboljšati UV stabilnost PVC okenskih profilov z vsemi uporabljenimi dodatki v primerjavi s površinsko modifikacijo s stearinsko kislino. Med procesom smo merili optične lastnosti kalcijevega karbonata, suhih mešanic in PVC okenskih profilov. V vseh primerih površinske modifikacije smo ugotovili, da dodatki poslabšajo optične lastnosti kalcijevega karbonata. Najboljše rezultate smo dosegli z dodatkom Tinuvin P. Dodatek je imel zmeren vpliv na optične lastnosti modificiranega kalcijevega karbonata in izrazito pozitiven vpliv na potek UV degradacije. Preverili smo tudi kompatibilnost mešanic stearinskih kislin z dodatki s kalcijevim karbonatom. Ugotovili smo, da so vse testirane mešanice modificirale površino kalcijevega karbonata. Izvedli smo tudi DSC (diferenčna dinamična kalorimetrija) meritve modificiranih kalcijevih karbonatov in mešanic stearinskih kislin z dodatki. Pri vzorcu z dodatkom Tinuvin P in dodatkom Cyasorb UV-5411 smo zaznali vrhove tališč obeh dodatkov in stearinske kisline, medtem ko se je pri preostalih vzorcih pojavil le en vrh tališča. Z DSC meritvami modificiranih kalcijevih karbonatov smo določili tališča uporabljenih dodatkov in vrhove izhajanja stearinske kisline s površine kalcijevega karbonata. Ker je stearinska kislina reagirala s površino kalcijevega karbonata, smo pri tej analizi lahko določili tudi tališče dodatka Cyasorb UV-9. S pomočjo TGA (termogravimetrična analiza) smo spremljali potek termične degradacije PVC okenskih profilov. Najhitrejši razpad smo ugotovili pri vzorcu z dodatkom ADK-LA81. Pri preostalih vzorcih je bil potek razpada podoben. Kot najbolj primeren dodatek za modifikacijo kalcijevega karbonata z namenom izboljšanja UV stabilnosti PVC okenskih profilov smo izbrali dodatek Tinuvin P. S tem dodatkom smo bistveno izboljšali potek UV degradacije ob manjšem vplivu na optične lastnosti kalcijevega karbonata.
Ključne besede:
Polivinilklorid (PVC), okenski profili, UV stabilnost, degradacija, optične lastnosti, ekstrudiranje, dodatki, kalcijev karbonat.