ΙΩΑΝΝΑ ΤΖΩΡΤΖΗ
Υποψ. Διδάκτορας

Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων

Θέμα
ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΠΟΛΥΟΥΡΕΘΑΝΩΝ ΜΕ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ

Τριμελής Συμβουλευτική Επιτροπή
Γ. ΣΤΕΦΑΝΙΔΗΣ, Ν. ΠΑΠΑΓΙΑΝΝΑΚΟΣ, Κ. ΦΙΛΙΠΠΟΠΟΥΛΟΣ

Περίληψη
Τα τελευταία χρόνια, η χρήση των μικροκυμάτων στην χημεία πολυμερών έχει γίνει μια καθιερωμένη τεχνική για την ενεργοποίηση και την προώθηση των χημικών αντιδράσεων. Τα κυριότερα πλεονεκτήματα που παρουσιάζει η χρήση μικροκυμάτων στη σύνθεση πολυμερών είναι ο μικρότερος χρόνος αντίδρασης, οι υψηλότερες αποδόσεις και η μείωση των παράπλευρων αντιδράσεων σε σύγκριση με συνθέσεις που εκτελούνται με συμβατικές μεθόδους θέρμανσης. Στο πλαίσιο αυτό σε πολυάριθμες δημοσιεύσεις σύνθεσης πολυμερών διατυπώνεται πως η χρήση μικροκυμάτων έχει συμβάλλει στο να ολοκληρωθούν οι αντιδράσεις μέσα σε λεπτά και όχι σε ώρες σε σύγκριση με συμβατικές μεθόδους θέρμανσης. Κατά συνέπεια , ένας από τους βασικούς στόχους της έρευνας αυτής είναι να εξετάσει κατά πόσο η χρήση Μικροκυματικής Τεχνολογίας πλεονεκτεί σε σχέση με συμβατικές μεθόδους θέρμανσης στην παραγωγή μια συγκεκριμένης οικογένειας πολυμερών , τις πολυουρεθάνες οι οποίες είναι από τα πιο ευέλικτα πλαστικά υλικά .Οι πολυουρεθάνες σχηματίζονται από την αντίδραση μιας πολυόλης (αλκοόλη με περισσότερα από δύο υδροξυλία ανά μόριο) με ένα μόριο διισοκυανίου με την παρουσία κατάλληλων καταλυτών και προσθέτων. Εξαιτίας του μεγάλου εύρους διισοκυανικών ενώσεων και των πολυολών που μπορεί να χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή μιας πολυουρεθάνης , τα παραγόμενα υλικά έχουν ποικίλες εφαρμογές . Οι τροποποιημένες υδρόφοβες αιθοξυλιωμένες ουρεθάνες (HEUR) είναι μια ευρεία οικογένεια πολυουρεθανών που χρησιμοποιούνται κυρίως ως τροποποιητές της ρεολογίας. Η χημική τους δομή προκύπτει από την αντίδραση πολυσύμπυκνωσης μεταξύ ενός μακρύ εύκαμπτου υδατο-διαλυτού μορίου (συνήθως πολυαιθυλενογλυκόλη) , ενός μικρού υδρόφοβου μορίου (αλκόολη) και ενός διισοκυανίου . Κατά συνέπεια , στα πλαίσια της έρευνας αυτής θα μελετηθεί η χρήση διαφορετικών χημικών μονοπατιών για την παραγωγή του HEUR (διαφορετικά πολυαιθυλένιο οξείδια, διαφορετικές ισοκυανικές ενώσεις και διαφορετικές μονο-αλκοόλες) και η επίδρασης τους στις ρεολογικές ιδιότητες της παραγόμενης πολυουρεθάνης . Εκτός από τη χρήση διαφορετικών αντιδρώντων , θα υπάρξει μια παραμετρική μελέτη της σύνθεσης του HEUR με και χωρίς μικροκύματα σε εργαστηριακή κλίμακα και θα διερευνηθεί αν κάποια από τα χημικά μονοπάτια ενεργοποιούνται περισσότερο με τη χρήση των μικροκυμάτων. Τέλος, ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στο λεπτομερή χαρακτηρισμό των πολυμερών που συντίθεται με ή χωρίς μικροκύματα ενώ ο χαρακτηρισμός της δομής και της αρχιτεκτονικής του πολυμερούς θα πραγματοποιηθεί από μεθόδους όπως η χρωματογραφία αποκλεισμού μεγέθους (GPC) , o πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (ΝMR) αλλά και μέσω μετρήσεων των ρεολογικών ιδιοτήτων.