Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Full text release at OhioLINK's ETD Center delayed at author's request

There are many different types of fillers used for bitumen modification such as / silica, limestone, basalt, mica, oyster shells. Filler gives rigidity, stiffness or hardness, regulates thermal expansion and shrinkage, improves heat resistance, and modifies rheological properties of bituminous composites. The main objective of this study was to determine the effect of filler type and ratio on mechanical, thermal properties and morphologies of bitumen based composites. It was also aimed to improve the heat resistivity of the bituminous composite to obtain a material with good mechanical and heat isolation properties. Bituminous composites were prepared by using Brabender Plasti-Corder, PLV 151. Mixing was made at 180 &ordm / C with 60 rpm for 15 minutes. Two grades of bitumen as 20/30 and 50/70 penetrations were used. CaCO3, CaO, mica, baryte, kieselguhr and silaned kieselguhr were used as fillers in this study. Ethylene vinyl acetate copolymer, styrene&amp / #8211 / butadiene rubber, and styrene&amp / #8211 / butadiene&amp / #8211 / styrene block copolymer were used as polymers. According to the test results, using mica at low percentages had the effect of decreasing the viscosity of the bitumen due to its flow alignment property. Baryte gave high heat capacity and low heat conductivity to bituminous material. EVA containing samples showed the best combination on mechanical properties. The silanation process decreased the pore sizes as observed in mercury porosimetry experiments. A decreased amount of bitumen impregnation was obtained by the silanation process, clearly observed in SEM micrographs.

Micron size non-treated / silane coupling agent (SCA) treated serpentine filled acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) composite preparation and characterization of composites in terms of mechanical, thermal, flow properties and morphology were studied in this work. First step of the study was the size reduction of the as collected serpentine mineral. Secondly, three types of silane coupling agent treatments were applied to serpentine which were gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane (A-174), beta-(3,4-epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane (A-186) and gamma-mercapto-propyltrimethoxysilane (A-189). Non-treated and three different types of SCA treated serpentine minerals were melt mixed with ABS. Non-treated serpentine filled ABS composites had the serpentine weight fractions of 2%, 5%, 10% and 20%. On the other hand, SCA treated ones had serpentine weight fractions of 2%, 5% and 10%. Morphological analysis showed that SCA treatment was partly effective in interface interaction enhancement and A-186 gave the best results according to micrographs. There wasn&amp / #8217 / t any critical mechanical property loss up to 20% serpentine addition. Tensile tests revealed that SCA treatment increased the yield strength values of composites compared to non-treated serpentine filled composites. In accordance with morphological study, best result was obtained from 5% A-186 treated serpentine filled ABS as 12.9% improvement in yield strength value. Percent elongation at break values were increased with filler addition and greatest increase was observed in A-189 treated samples. Serpentine addition had no net effect on Young&amp / #8217 / s Modulus values. According to the impact testing results, A-189 treated samples had improved toughness compared to non-treated samples in accordance with elongation at break values. However increasing filler content resulted with decrease in impact strength values. DSC analysis showed that glass transion temperatures, especially for SCA treated samples, were decreased compared to neat ABS with filler addition. This result suggests that SCA may had the plasticizing effect on the composite. Flow properties of composites were not different from neat ABS up to 2% addition, when the filler concentration was further increased melt flow index values were dramatically decreased.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie électrique : Toulouse 3 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 156-162.

Η παρουσία σκόνης στο πλάσμα απασχόλησε ιδιαίτερα τους μελετητές στην εκτέλεση εφαρμογών υψηλής τεχνολογίας και κατασκευής. Η εμφάνιση των σωματιδίων μέσα σε αντιδραστήρες πλάσματος, μόλυνε τα υποστρώματα, μείωνοντας κατά αυτό το τρόπο την παραγωγική διαδικασία και διαταράσοντας με απρόβλεπτους τρόπους το πλάσμα. Ο σχηματισμός και η πυρήνωση των σωματιδίων μέσα στο πλάσμα είχε τεράστιες επιπτώσεις στις βιομηχανίες (οικονομικές κτλ.). Βέβαια με την πάροδο των χρόνων και τις αλλεπάληλες μελέτες που έγιναν οι επιστήμονες κατάφεραν να ελέγξουν αυτό το συνεχή σχηματισμό σωματιδίων. Με τον καιρό, κάποιοι μελετητές εκμεταλεύτηκαν την παρουσία σκόνης και οδηγήθηκαν στην ανάπτηξη νέων προϊόντων. Αυτή είναι η περίπτωση των πολυμορφικών ηλιακών κυττάρων (δηλ. αμορφα υδρογονωμενα ηλιακά κύτταρα με ενσωματωμένους νανοκρυσταλλίτες). Η κατασκευή αυτή έγινε απο την ομάδα του Roca i Cabarrocas του Πολυτεχνείου Ecole στην Γαλλία. Στην παρούσα εργασία θα γίνει η μελέτη σχηματισμού και ανάπτυξης των σωματιδίων στα διάφορα στάδιά τους και θα παρουσιαστούν διάφοροι τρόποι ανίχνευσης αυτών. Σκοπός μας είναι να βρούμε την ακριβή χρονική στιγμή σχηματισμού της σκόνης και να επεμβαίνουμε ώστε να σταματάμε την περαιτέρω ανάπτυξή της. / -

Diese Arbeit besteht aus drei Teilen. Im ersten Teil wurde Holz mit verschiedenen, kommerziell erhältlichen Kieselsolen behandelt, die unterschiedliche pH-Werte und Oberflächenmodifikationen aufwiesen. Basische Kieselsole vermochten nicht in das Holz einzudringen, da ihr pH-Wert während des Eindringens absinkt und es zur Ausfällung des Kieselsols im Holz kommt. Neutrale und saure Kieselsole hingegen konnten problemlos in das Holz eingebracht werden. Eines der sauren Kieselsole, welches mittels Aluminumoxychlorid kationisch modifiziert war, reduzierte die Wasseraufnahme und den pilzlichen Abbau durch die Braunfäule Coniophora puteana (Kiefer) und die Weißfäule Trametes versicolor (Buche). Im Bläuetest zeigte sich ein verminderter Befall durch Aureobasidium pullulans, allerdings kein kompletter Schutz gegen diesen Pilz. Auch die kleinsten verfügbaren Partikelgrößen für Kieselsole ergaben keinerlei Zunahme des Zellwandvolumens (chemische Quellung, Bulking), was darauf hinweist, dass eine Eindringung in die Zellwand nicht stattfand. Es erscheint daher nicht möglich, Kieselsole in die Zellwand einzubringen und die Dimensionsstabilität des Holzes zu verbessern. Da Kieselsol lediglich in die Lumen der Holzzellen eingebracht werden kann, kann die Behandlung nicht als wirkliche Holzmodifizierung angesehen werden. Wegen der vielversprechenden Ergebnisse in den Wasseraufnahmeversuchen und den Pilztests wurde mit dem kationischen Kieselsol behandeltes Holz thermogravimetrisch und in einem Brandtest untersucht. Im thermogravimetrischen Test zeigte sich eine leicht verminderte Pyrolysetemperatur (eine übliche Wirkung von Feuerschutzmitteln), die Holzkohlemenge war jedoch nicht erhöht. Dies zeigt, dass die Menge an brennbaren Gasen, die während der Pyrolyse freiwerden, durch das Kieselsol nicht vermindert wurde. Auch zeigte die resultierende Holzkohle gleiche Oxidationseigenschaften wie die Holzkohle der Kontrollen. Im Brandtest wurden die Branddauer, die Brandgeschwindigkeit und der Gewichtsverlust vermindert. Das Nachglühen der Holzkohle wurde komplett unterbunden. Alle diese Effekte waren jedoch relativ klein verglichen mit den Effekten eines kommerziell erhältlichen Feuerschutzsalzes, welches ebenfalls als Referenzbehandlung getestet wurde. Im zweiten Teil der Arbeit wurden acetoxyfunktionelles Silan und verschiedene Polydimethylsiloxane (PDMS) mit Acetanhydrid kombiniert, um Holz zu acetylieren. Die PDMS hatten die folgenden Funktionalitäten: Amino, Acetoxy, Hydroxy und nicht-funktionell. Die beste Hydrophobierung des acetylierten Holzes wurde durch die Kombination mit acetoxyfunktionellem PDMS erreicht, welches anschließend in verschiedenen Konzentrationen getestet wurde. Eine Konzentration von 1% in Acetanhydrid zeigte bereits eine maximale Hydrophobierung, welches darauf schließen lässt, dass die inneren Oberflächen des Holzes mit dem PDMS belegt und hydrophobiert wurden. Die Pilzresistenz des behandelten Holzes wurde durch die Kombination mit dem PDMS nicht beeinflusst. Bei Wasserlagerung zeigte sich eine leichte Überquellung des Holzes, welches mit der Kombination von Acetanhydrid und PDMS acetyliert worden war. Untersuchungen der Biegefestigkeit und Bruchschlagarbeit ergaben jedoch keinen Einfluss. Im dritten Teil der Arbeit wurden wasserbasierte Emulsionen von funktionellen PDMS zur Imprägnierung von Holz eingesetzt. Es wurde untersucht, ob Resistenz gegen pilzlichen Abbau und Hydrophobierung wie auch erhöhte Dimensionsstabilität mit dieser Behandlung erreicht werden kann. Die α-ω-gebundenen Funktionalitäten der PDMS waren: Amino, Carboxy, Epoxy und Carbobetain. Die stärkste Hydrophobierung wurde mit dem carbobetain-funktionellen PDMS erreicht, allerdings ergab diese Behandlung keine verbesserte Pilzresistenz gegenüber einem Abbau durch Coniophora puteana und Trametes versicolor. In dieser Hinsicht die beste Wirkung zeigte die Behandlung mit carboxy-funktionellem PDMS. Dieses Material verminderte jedoch die Wasseraufnahmerate nur ungenügend und wurde außerdem stark ausgewaschen. Daher wurden in der Folge amino-funktionelles und carboxy-funktionelles PDMS kombiniert, um durch eine Salzbildung der beiden Funktionalitäten eine verbesserte Fixierung des carboxy-funktionellen Siloxans zu erreichen. Die Kombination zeigte bei einem Überschuss an amino-funktionellem PDMS eine gute Fixierung, jedoch ansonsten keine Synergieeffekte. Die Dimensionsstabilität des Holzes wurde durch die Behandlungen nur sehr geringfügig verbessert. Hierfür müsste eine gute Eindringung der Chemikalien in die Zellwand erfolgen und ein dauerhaftes Bulking erzielt werden. Die Eindringung der Chemikalien in die Zellwand war jedoch in allen Fällen nur gering.

This study covers the recycling of waste poly(ethylene terephthalate) (PET) bottles through melt blending with low density polyethylene (LDPE) and polypropylene (PP). In general, polymer blends are known to be immiscible and incompatible with poor mechanical properties. This problem is due to the low intermolecular forces between the components of the immiscible blends. In order to enhance the interaction and compatibility between these matrices, some reactive or non-reactive copolymers were used. In this work / PET was treated with silane coupling agent (SCA) (low molecular weight reactive additive) for compatilization of LDPE-PP-PET blends. LDPE-PP-PET blends were prepared in different compositions (by weight) with and without silane coupling agent at high temperatures by a single screw extrusion and injection molding. Mechanical properties of treated and non-treated blends were studied in terms of tensile strength, strain at break and impact strength. Melt flow properties of blends were investigated by melt flow index. The impact fractured surfaces and thermal behaviour of the blends were examined with Scanning Electron Microscope (SEM) and Differential Scanning Calorimeter (DSC), respectively. Through out the studies, good adhesion between PET and LDPE-PP matrix was successfully achieved by the surface treatment of PET particles. The adhesion was also observed in SEM studies. Also the variation in mechanical properties was found to be highly dependent on the number of extrusion.

In this study, waterborne silicone-acrylic resin was produced by incorporating silane coupling agent onto the acrylic main chain by emulsion polymerization. After applying different emulsion polymerization processes, batch polymerization was selected to obtain the resultant resin. Thus finding the optimum conditions by investigating the parameters of monomer ratios, initiators, concentrations of initiators, temperature and time, the novel resin was synthesized. Water-dispersed silicone-acrylic resin was produced using butyl acrylate, butyl methacrylate, methyl methacrylate, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane and acrylic acid as a hydrophilic monomer. 2,2&#039 / -azobis[2-(2-imidazolin-2yl)propane]dihydrogen chloride as thermal initiator and t-butyl hydroperoxide / sodiummetabisulfite as redox couple initiator were selected as the best effective initiators for the production of silicone-acrylic resin. The reaction temperature of the preparation of silicone-acrylic resin was taken as 50&amp / #61616 / C maximum to prevent gelation and agglomeration. To understand the effect of silane coupling agent on the properties of the resin, a new resin was synthesized which did not contain any silane coupling agent and the properties of both resins were determined by FTIR spectroscopy, thermal analysis and mechanical tests. Their physical properties were also determined. The addition of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane to the main chain increased the hardness and the gloss values but slightly decreased the abrasion resistance value of the silicone-acrylic resin. All the samples showed superior flexibility. The produced polymer which contains silane coupling agent showed excellent adhesion properties on glass and metal plates.

Thesis (Ph.D.)--University of Wollongong, 2005. / Typescript. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1996. / Vita. Includes bibliographical references (p. [318]-347).