|
|
Functionalization of polyolefins by grafting
Paulenka, Igor ; Petruš, Josef (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
The theoretical part of the diploma thesis is focused on the funcionalization of polyolefins in order to accelerate their degradation and to increase their carbon content from renewable resources with focus on hydroxyacids. The experimental part is focused on preparing samples and studying the properties of the polypropylene and polyethylene blends with the polylactide with different contents of the initiator and the maleic anhydride. Samples were evaluated by determining the degree of conversion maleic anhydride, differential scanning calorimetry, infrared spectroscopy, melt flow index and mechanical properties.
|
|
|
The Study of Ethyllactate Synthesis from Lactic Acide Salts
Hlavatá, Daniela ; Figalla, Silvestr (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
This diploma thesis deals with senthesis of lactic acid ethyl ester from slats of lactic acid. The literature review has been processed in the theoretical part of the diploma thesis. It is focused on manufacturing technologies of lactic acid esters, mainly on ethyl lactate by conventional and non-conventional ways of producing. Also the literature review involves producing of lactic acid and slats of lactic acid by fermentation because subsequently is possible produce ethyl lactate from that two substances. The laboratory apparatus for preparation of ethyl lactate and methyl lactate has been designed, realized and verificated function of it in the experimental part. There were carried out laboratory experimnets for production ethyl lactate and methyl lactate in this apparaturs.
|
|
|
Direct Synthesis of High-Molecular Polymers of Lactic Acid
Mikulík, David ; Kupka, Vojtěch (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
This master thesis deals with the direct synthesis of polymers from lactic acid. The theoretical part focuses on both natural and synthetic ways of production the lactic acid monomer, their advantages and properties. Furthermore, the theoretical part focuses on the synthesis of poly(lactic acid) (PLA) from lactide, and direct polycondensation from lactic acid discussing about influences of catalysts, co-catalysts as well as chain extenders. The experimental part focuses on the synthesis of PLA polymers and co-polymers wherein investigates suitable catalysts, reaction medium for azeotropic dehydration and co-catalyst influence on products. Thermal and analytical analysis of PLA polymers are mentioned at the end of the experimental part.
|
|
|
Modification of Polypropylene by Reactive Compounding
Svítil, Jan ; Kučera, Jaroslav (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
Knowledge of radical initiated grafting was summarized in theoretical part. It also contains a part about adamantane, its derivatives and a study of their use in polymer chemistry. In experimental part radical grafted polypropylene was prepared in batch mixer Brabender at 185 and 195 °C, 40 RPM and reaction time 5 min. Initiator 2,5-dimethyl-2,5-bis(tert-buthylperoxy)hexane (Trigonox 101) in concentrations between 0,2 – 4 wt % was used. 1-vinyladamantane was chosen as a monomer and its concetration ranged from 0,75 to 2,24 wt %. Mechanical properties of prepared samples were tested. Sample with content of initiator 0,2 wt % and monomer 1,4 wt % showed increase in notch toughness by 56,3 %, strength by 8,7 %, ductility by 11,5 % and decrease in MFR (230 °C; 2,16 kg) by 29,7 %. Values of torque indicated grafting reactions which couldn’t be proven by use of FTIR method so more suitable methods have been proposed.
|
|
|
Kinetics of the Coordination Polymerization of -olefins Catalyzed by Nickel Diimine Complexes
Peleška, Jan ; Kratochvíla, Jan (referee) ; Pinkas,, Jiří (referee) ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Cihlář, Jaroslav (advisor)
This Ph.D. thesis is focused on kinetic study of propene and hex-1-ene coordination polymerizations initiated by complex [(2-tBuC6H4)N=C(1,8-naphtalenediyl)C=N(2-tBuC6H4)]NiBr2 activated by simple organoaluminium compounds and on product properties. In first three parts proper activators are chosen in model polymerizations. The attention is paid to the reproducibility of polymerizations and analytical methods. The fourth part is focused on propene polymerization kinetics with the aim to define optimal reaction conditions, especially polymerization temperature and time. The four part concerns also properties of polymers. The fifth and sixth parts deal with hex-1-ene polymerization kinetics conducted at various activator/initiator molar ratios and various catalytic precursor concentrations, to find out kinetic orders with respect to catalyst and cocatalyst concentration. Last part is oriented on detail mechanistic investigation of nickel diimine complexes activation process. Results of measurements in presence or absence of monomer enabled to propose new interpretation of UV-vis spectra based on concrete structures of absorbing species.
|
|
|
Research of Coatings of Hydrodynamically Lubricated Sliding Bearings for Combustion Engines
Repka, Martin ; Čermák, Roman (referee) ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Havlica, Jaromír (advisor)
Hlavní náplní této dizertační práce je výzkum a vývoj nové povrchové vrstvy pro kluzná ložiska na bázi pevných lubrikantů v polyamid-imidové polymerní matrici se zlepšenými tribologckými vlastnostmi. Podklady pro materiálovou kompozici vzešly z expertízy komerčně dostupného povlaku, respektive jeho povrchovou analýzou v mezných operačních podmínkách. Charakterizace mazného oleje před a po tribotestování společně s detailní povrchovou analýzou dala podmínky pro vznik materiálové formulace. Další část práce se zabývá studiem přípravy a vývojem aplikačního nanášení s přípravou polymerní směsi. Nakonec je popsána studie vlivu sulfidu molybdeničitého a grafitu, jakožto pevných lubrikantů pro zlepšení třecích vlastností a hydroxidu vápenatého pro potenciální zpepšení otěruvzdornosti výsledného povrchu pro palikaci kluzných ložisek.
|
|
|
Effect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerization
Hoza, Adam ; Kosek, Juraj (referee) ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Kratochvíla, Jan (advisor)
Výzkum v této práci byl zaměřen na přípravu a charakterizaci blokových kopolymerů typu polypropylen-blok-poly(propylenu-co-ethylenu) (dále jen PP-blok-EPR). Tyto materiály jsou považovány za účinné kompatibilizátory mezi semi-krystalickou polypropylenovou (PP) matricí a amorfními doménami statistického kopolymeru propylenu a etylenu (EPR) v rázuvzdorném sekvenčním kopolymeru (ICP) a proto byl výzkum zaměřen na zkoumání vlivu přídavku blokového kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti komerčního ICP. Blokové kopolymery byly připraveny za použití techniky „stopped-flow“. Pro tento účel byla zkonstruována vysokotlaká polymerační „stopped-flow“ aparatura, která umožňuje syntézu kopolymerů PP-blok-EPR za podmínek blízkých podmínkám v průmyslových reaktorech pro výrobu komerčních ICP materiálů. Aparatura umožňuje vyrábět PP-blok-EPR polymer v množství dostačující na jeho charakterizaci a následnou přípravu směsí s komerčním ICP. Velmi krátké polymerační časy (obvykle kolem 0.2 s) kterých bylo dosaženo v kapilárním reaktoru aparatury „stopped-flow“ zajišťuje, že aktivní centra Ziglorova-Nattova katalyzátoru produkují polymer řetězce skládající se z bloku semikrystalického polypropylenu a bloku amorfního EPR kopolymeru. Takovéto molekuly jsou v literatuře popsány jako „skutečné blokové kopolymery PP-blok-EPR“. Kopolymery syntetizované v aparatuře „stopped-flow“ byly frakcionovány preparativní TREF (Temperature Rising Elution Fractionation) metodou a získané frakce byly následně analyzovány pomocí DSC, 13C-NMR a GPC/SEC. Tyto analýzy odhalily přítomnost amorfního EPR ve vysoce krystalické frakci (100-140 °C). Toto zjištění potvrdilo, že významná část polymerních řetězců, připravených v aparatuře „stopped-flow“ jsou blokové kopolymery skládající se z bloku semikrystalického PP homopolymeru a bloku amorfního EPR kopolymeru v jednom polymerním řetězci. Kopolymery získané metodou „stopped-flow" byly v tavenině smíchány s komerčním rázuvdorným kopolymerem ICP. U takto připravených směsí byly vyhodnoceny mechanické vlastnosti, DTMA a reologické vlastnosti a výsledky byly srovnány s vlastmi původního komerčního ICP kopolymeru. Dále byly studovány rozdíly v morfologii a umístění EPR domén v matrici PP prostřednictvím SEM. Zřetelný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP byl pozorován zejména v morfologických změnách EPR domén dispergovaných v PP matrici. Tyto změny mají pozitivní vliv na rovnováhu mezi modulem v ohybu a rázovou pevností ICP materiálu. Vliv kopolymeru PP-blok-EPR na reologické vlastnosti ICP byl nevýznamný. Podobně také v případě DTMA nebyl pozorován významný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP.
|
|
|
Reactions of HDPE in the melt initiated by peroxides
Hampapa, Břetislav ; Kučera, František (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
The thesis deals with HDPE modification by crosslinking. In the theoretical part, data available in the literature were reviewed. Modifications of the selected HDPE copolymer grade were carried out in a kneading device Brabender using 25 ml chamber size. After having optimized process conditions, there were performed a series of experiments in dependence on concentration of the initiator. Reological properties of polymer samples were investigated by melt flow indexes measured under different conditions. Changes in crystallinity and melting temperatures were evaluated from DSC heat flow measurements. The samples meeting characteristics supposed were selected for measuring complex viscosity on the Rheometer AR-G2 TA and for testing some mechanical properties on the device Zwick.
|
|
|
Functionalization of Poly(Lactic Acid)
Petruš, Josef ; Pospíšil, Ladislav (referee) ; Alexy,, Pavol (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
Teoretická část předložené dizertační práce popisuje princip radikálového roubování a faktory ovlivňující reakční průběh. Radikálové roubování poly(mléčné kyseliny) (PLA) reaktivní modifikací je vhodnou technikou přípravy biodegradabilních polymerních materiálů s rozličnými vlastnostmi. Současný stav problematiky modifikace poly(mléčné kyseliny) radikálovým roubováním v tavenině je obsahem literární rešerše včetně možných aplikací. Experimentální část se zabývá modifikací PLA anhydridem kyseliny itakonové (IAH) radikálovým roubováním v tavenině. Reakce byla iniciována 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexanem (L101). V první části je průběh radikálového roubování pozorován “in situ” pomocí diferenciální kompenzační kalorimetrie (DSC) a termogravimetrické analýzy (TGA). Exotermní pík na DSC záznamu odpovídá průběhu radikálové reakce, na jehož základě lze definovat aktivační energii reakce. Průběh TGA křivky “in situ” radikálové reakce umožňil detekovat vedlejší produkty vznikající v průběhu radikálové modifikace. Ve druhé části byla PLA funkcionalizována reakcí v diskontinuálním laboratorním mixéru za reakčních podmínek navržených dle poločasu rozpadu zvoleného iniciátoru a zpracovatelských podmínek PLA. Reakční teplota 190 °C byla stanovena výpočtem z Arrheniovy rovnice pro reakční čas 6 min. Uvedené reakční parametry byly zvoleny s ohledem na kinetiku rozkladu L101 a potlačení degradace PLA. Infračervená spektroskopie (FTIR) potvrdila navázání IAH na PLA řetězec na základě výskytu –CH2 vibrací s absorpčními pásy při vlnočtu 2860 a 2920 cm-1. Vzrůstající intensita absorpčního pásu 1750 cm-1 potvrdila přítomnost minoritních C=O vibrací anhydridového kruhu překrytých dominantními C=O vibracemi PLA řetězce. Nukleární magnetická rezonance (1H-NMR) nepotvrdila roubování oligomerního IAH na PLA. Koncentrace reaktantů ve zvoleném rozsahu (0.5–10 hm % IAH, 0.1–2 hm % L101) byla použita pro posouzení jejího vlivu na obsah naroubovaného IAH a míru vedlejších reakcí, např. -štěpení, větvení a síťování. Při vysoké koncentraci IAH a L101 byla potvrzena homopolymerace IAH i přes její zanedbávání v tématicky podobných studiích. Tvrzení o IAH homopolymeraci bylo podpořena výsledky kolorimetrické analýzy, charakterizací vzorků připravených polymerací IAH za podmínek radikálového roubování a termickou stabilitou frakcí extrahovaných z PLA-g-IAH. Radikálovou modifikací PLA došlo ke zvýšení flexibility polymerních řetězců díky objemné struktuře IAH navázané na PLA řetězci, což se projevilo poklesem teploty skelného přechodu (Tg). Zvýšený obsah amorfní fáze, hydrofilní chování, rozvětvená struktura a štěpení řetězců má pozitivní vliv na zvýšenou biodegradabilitu PLA-g-IAH v porovnání s nemodifikovanou PLA. Neradikálová degradace, probíhající v průběhu zpracování PLA, byla prokázána změnou tokových vlastností taveniny. Tento nežádoucí jev byl potlačen přídavkem tzv. “prodlužovače řetězců” obsahujícího reaktivní epoxy skupiny. Reakce mezi epoxy skupinami a karboxylovými skupinami byla potvrzena pomocí FTIR a změnou reologických vlastností PLA-g-IAH.
|
|
|
Tack of textile coated with rubber blend
Mahel, Jindřich ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Kučera, František (advisor)
The theoretical part of the diploma thesis describes basic composition of the rubber stock and the methods used for its processing. It summarizes current knowledge about building tack. The experimental part of the thesis deals with the methods of accelerated aging proposal, which have been used for testing UV radiation, ozone, temperature and humidity effect on tack. After bringing two samples together by defined pressure, the tack was determined by T-peel test. Surfaces of the samples were characterized by scanning electron microscopy and infrared spectroscopy. The aditivation of the rubber stock was done in order to compare the effects of tackifiers on accelerated aging.
|
guest ::
RSS feed.