|
|
Kompatibilizace směsí termoplastů s PLA
Petruš, Josef ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá přípravou polymerní směsi polymeru A s polymerem B. Dosavadní znalosti o vzniku a termodynamice polymerních směsí a úloze kompatibilizátoru podává teoretická část. Procesem fyzikální kompatibilizace byla připravena směs A/B o hmotnostních poměrech A/B 75/25, 50/50 a 25/75 hm %. Koncentrace použitého kompatibilizátoru byla 5 hm %, u směsi A/B 50/50 hm % 10 a 30 hm %. Proces mísení byl uskutečněn v dvoušnekovém extruderu při teplotě 230 °C a 100 rpm. Druhá metoda přípravy A/B směsí byla založena na in situ reaktivní kompatibilizaci, prováděné v mixéru Brabender při 230 °C a 50 rpm po dobu 10 minut. Hmotnostní obsah A a B byl opět 75/25, 50/50 a 25/75 hm %. Jako monomer byl zvolen anhydrid kyseliny itakonové (IAH) a maleinanhydrid (MAH) v koncentračním zastoupení 0,5 a 5 hm %, iniciátor reakce byl 2,5-dimethyl-2,5-bis(tert-buthylperoxy)hexan (Luperox 101). Rozdíl mezi kompatibilizovanými a nekompatibilizovanými směsmi byl charakterizován rastrovací elektronovou mikroskopií, tahovou zkouškou, diferenciální skenovací kalorimetrií, metodou stanovení indexu toku taveniny, acido-bazickou titrací a FT-IR spektroskopií.
|
|
|
Studium syntézy laktidů z esterů kyseliny mléčné
Tomala, Libor ; Chamradová, Ivana (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou syntézy laktidu z esterů kyseliny mléčné. Teoretická část práce je zaměřena na aktuální znalosti technologií kyseliny mléčné, jejich alkylesterů a cyklického dimeru této kyseliny – laktidu, který je využíván hlavně jako prekursor pro syntézu vysokomolekulárního biodegradovatelného polylaktidu (PLA) a dalších kopolymerů. Experimentální část práce je poté zaměřena zejména na syntézu laktidu z alkylesterů kyseliny mléčné, především ethyllaktátu. Zkoumá navržení vhodné aparatury pro tuto syntézu a uplatnění co nejvhodnějších reakčních podmínek (teplota, tlak, katalýza) pro optimalizaci přípravy požadovaného produktu. V závěru je u připraveného laktidu provedena pomocí různých analytických metod charakteristika jeho parametrů.
|
|
|
Vliv nanočástic na vlastnosti tvrdých polyurethanových pěn
Eliáš, Filip ; Kotlík, Josef (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Teoretická část práce se zaměřuje na obecné principy v chemií polyurethanů. Dále se věnuje nanotechnologiím, zejména využití nanočástic v produkci polyurethanových pěn. Jsou zde uvedeny vybrané metody příprav nanočástic stříbra a oxidu titaničitého. Experimentální část práce popisuje především nový způsob výroby vysoce koncentrovaného roztoku nanočástic oxidu titaničitého v glycerolu a jejich analýzu pomocí konfokálního mikroskopu, skenovacího elektronového mikroskopu, metodou dynamického rozptylu světla a UV-VIS spektrometrie. Závěrem je navržen následující postup výzkumu připravených nanočástic pro využití nejen v produkci tvrdých polyurethanových pěn, ale i pro další aplikace.
|
|
|
Studium využití esterů kyseliny mléčné pro přípravu laktidů a PLA
Vida, Mikuláš ; Figalla, Silvestr (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá využitím esterů kyseliny mléčné pro přípravu laktidů a PLA. V teoretické části byla zpracována literární rešerše se zaměřením na výrobní technologie a vlastnosti kyseliny mléčné a jejích esterů (zejména ethyl esteru a laktidů). V experimentální části byla navržena a realizována funkční laboratorní aparatura pro přípravu cyklických dimerů kyseliny mléčné – laktidů. Na této aparatuře byly provedeny základní laboratorní experimenty směřující k optimalizaci výtěžku laktidů s využitím různých katalyzátorů.
|
|
|
Měření lineární teplotní roztažnosti plastových hydroizolačních fólií
Mahel, Jindřich ; Kučera, Jaroslav (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Cílem práce bylo navrhnout a sestavit přístroj pro měření lineární teplotní roztažnosti plastových hydroizolačních fólií. V teoretické části jsou srovnány metody používané pro měření teplotní délkové roztažnosti pevných látek a je zde popsán princip termoelektrického chlazení. Pro měření byl vybrán Abbého komparátor, který byl osazen temperovanou komorou s kaskádou Peltierových článků pro termoelektrické chlazení a ohřev vzorku. Experimentální část práce se zabývá konstrukcí přístroje a samotným měřením v zadaném teplotním intervalu.
|
|
|
Studium optimalizace termoizolačních vlastností tvrdých polyurethanových pěn
Eliáš, Filip ; Vojtová, Lucy (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá procesy probíhajícími během výroby tvrdých polyurethanových-polyisokyanurátových (PU-PIR) pěn, jejich vlastnostmi a technologií. Jedná se zejména o princip nukleace a stabilizace pěny. Smyslem pochopení těchto zákonitostí je jejich následné využití pro zlepšení tepelně izolačních vlastností materiálu. V experimentální části práce je studován vliv aditiv a ultrazvukového vlnění na vlastnosti tvrdé PU-PIR pěny. Nově bylo zjištěno, že nízkomolekulární sloučeniny s perfluorovaným řetězcem způsobují zmenšení velikosti buněk pěny a její nižší tepelnou vodivost. Zmíněná aditiva působí patrně na principu povrchově aktivních látek, kdy usnadňují nukleaci a stabilizují vznikající zárodky bublin. Pravděpodobně se stávají i součástí napěňovacího média, čímž také snižují tepelnou vodivost. Látky podobného chemického složení mají v PU-PIR pěnách unikátní účinek. Další výzkum by bylo možné zaměřit na levnější způsoby přípravy perfluorovaných sloučenin.
|
|
|
Roztoková syntéza PLA
Svítil, Jan ; Zdeněk, Přikryl (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce studuje syntézy polylaktidů metodou polymerace laktidů v roztoku. Teoretická část práce pojednává o kyselině mléčné, laktidech a polylaktidech, jejich vlastnostech a výrobě. Experimentální část shrnuje a ověřuje možnosti polymerace laktidů v roztoku. Byly provedeny syntézy tzv. “solvotermální“ metodou za použití 7 rozpouštědel (toluenu, chloroformu, 1,2-dichlorbenzenu, acetonu, tetrahydrofuranu, cyklohexanu a hexanu). Za použití rozpouštědla hexanu při poměru koncentrace katalyzátoru vůči laktidu 1 : 1 000, teplotě 160 °C a reakční době 20 h byl z laktidu syntetizován polylaktid se střední viskozitní molekulovou hmotností 179 000 gmol–1.
|
|
|
Nové postupy přípravy polymerů kyseliny mléčné
Figalla, Silvestr ; Svěrák, Tomáš (oponent) ; Herink,, Tomáš (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce se zaměřuje na nové postupy přípravy derivátů kyseliny mléčné. Hlavním cílem bylo ověření proveditelností přípravy vysokomolekulárního polylaktidu s využitím ethyllaktátu jako prekurzoru syntézy laktidu. Část práce je věnována novému postupu přípravy samotného ethyllaktátu. Experimentální část práce je rozdělena podle dílčích kroků na cestě od kyseliny mléčné po vysokomolekulární polylaktid. Příprava bezvodého ethylesteru kyseliny mléčné (EtLA) byla řešena inovativní cestou s využitím alkoholýzy oligomerní kyseliny mléčné. K této metodě byl odvozen kinetický model pro izotermální alkoholýzu s ekvimolárním zastoupením reaktantů. Studována byla rovněž neizotermální alkoholýza za varu reakční směsi při atmosférickém tlaku. Nalezená metoda je svou koncepcí zcela odlišná od soudobé technologie přípravy ethyllaktátu. Získaný ethyllaktát byl oligomerován transesterifikací za odštěpení ethanolu na nízko- i vysokomolekulární oligomer za pomocí nově nalezených katalyzátorů vhodných pro dané reakční prostředí. K oligomeraci na nízkomolekulární oligomer vhodný pro přípravu laktidu (Mn 1000 g.mol-1) byl využit laktát cínatý. K experimentální polymeraci ethyllaktátu na produkt s molekulovou hmotností v desítkách kDa pak nově syntetizovaný tetraethyllaktoxyltitanát. K depolymeraci oligomeru na laktid byla optimalizována laboratorní metoda, přičemž byly nalezeny podmínky maximalizující výtěžek laktidu. Tyto podmínky jsou: teplota 225 °C, tlak 2 kPa, katalýza 0,05 mol% laktátu cínatého vůči laktátovým jednotkám v oligomeru. Připravený laktid byl rafinován do polymerní čistoty, destilací a následnou rekrystalizací z ethylacetátu a toluenu. Laktid byl dále využit k optimalizaci podmínek ROP polymerace. Byla optimalizována metoda přípravy vysokomolekulárního PLA prostřednictvím ROP polymerace laktidu. Optimalizací byla nalezena vhodná koncentrace katalyzátoru v kombinaci s polymerační teplotou a délkou polymerace. Jako katalytický systém byla využita ekvimolární směs 2-ethylhexanoátu cínatého a 1-dekanolu. Optimální podmínky ROP pro dosažení maximální molekulové hmotnosti při současném potlačení barevných změn polymeru jsou: koncentrace katalyzátoru 0,01 mol% vůči laktidu, polymerační teplota 160 °C a délka polymerace 4 h. Při těchto podmínkách byl připraven polymer o Mw =447 ± 7,8 kg.mol-1. Na optimalizovaném polymeračním systému byl experimentálně ověřen vliv přirozeně se vyskytujících kontaminantů laktidu a jejich vlivu na průběh a výsledek ROP polymerace. Účelem bylo posouzení vlivu kontaminace laktidu vodou a ethanolem jako přirozených kontaminantů laktidu při jeho přípravě z oligomerů kyseliny mléčné resp. ethyllaktátu. Výsledky jasně potvrzují řádově menší citlivost polymeračního systému na přítomnost ethanolu a jeho reakčních produktů s laktidem (ethyllaktát a jeho dimer) v porovnání s kontaminací vody. V případě přítomnosti vody je průběh a i výsledek polymerace co do konverze i dosažené molekulové hmotnosti negativně ovlivněn i při obsahu vody v řádu 0,001 %. Naopak přítomnost ethanolu má pozitivní vliv na konverzi laktidu i stabilizaci polydisperzita polymeru. K dosažení molekulových hmotností PLA obdobných s komerčně dostupnými produkty vyhoví i laktid s hmotnostním obsahem ethanolu v řádu desetin procenta. Tento rozdíl představuje výraznou výhodu v navržené technologii přípravy PLA z ethyllaktátu, zejména pro nižší nároky na purifikaci surového laktidu do polymerní čistoty.
|
|
|
Modifikace polyethylenu reaktivním kompaundováním
Horkel, Ondřej ; Kučera, Jaroslav (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou radikálově iniciované kompaundace polyethylenu 1-vinyladamantanem. Teoretická část se zaměřuje na teorii roubovacích procesů, na problematiku vlivu procesních parametrů na jejich průběh a na vlastnosti použitého monomeru. V části praktické byly navrženy dvě série pokusů, v obou případech byl použit polyethylen LITEN MB 87, jako iniciátor (2,5-dimethyl-2,5-bis(tert-butylperoxy)hexan) neboli Trigonox 101 a ke stabilizaci byly použity látky označované jako Ionol a Irgafos 168. Pokusy byly prováděny v hnětiči Brabender, teplota byla 180 – 185 °C, doba reakce 5 minut. K vyhodnocení vlastností připravených vzorků byla použita zkouška v tahu, zkouška vrubové houževnatosti Charpy, měření indexu toku taveniny, analýza točivého momentu při hnětení a analýza IR spektra vzorků. Pomocí těchto experimentů bylo zjištěno, že již obsah iniciátoru 2 hm. % způsobuje za těchto podmínek přílišné síťování. Dále bylo zjištěno, že za těchto podmínek provedená modifikace nezlepšuje tahové vlastnosti vzorků, mírně však navyšuje houževnatost. Vliv modifikace na MFI je třeba dále prověřit. FTIR analýzou byla zjištěna přítomnost nezreagovaného monomeru na základě výskytu pásů vinylových skupin.
|
|
|
Chemické modifikace polypropylénových povrchů
Pospíšek, Marek ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na modifikaci a charakterizaci povrchů polypropylenových (PP) výrobků chemickou cestou. V teoretické části jsou shrnuty současné poznatky k tomu tématu, včetně metod charakterizace. Povrchy polypropylenu byly modifikovány akrylovými monomery (akrylová kyselina, akrylová kyselina s obsahem 20 mol% své sodné soli a akrylamid). Pro charakterizaci modifikovaných povrchů byla použita infračervená spektroskopie s technikou ATR. Srovnávacím parametrem byl karbonylový index stanovený z absorpčních píků methylových skupin (2950 cm-1) a karbonylů (1700-1750 cm-1) FTIR-ATR spekter. Stanovení vlivu koncentrace iniciátoru na průběh modifikace bylo provedeno u acetofenonu a benzofenonu. Benzofenon dosahoval při všech koncentracích vyšších karbonylových indexů. U zmíněných monomerů byla stanovena časová závislost karbonylového indexu v časech 0 až 600 s. Za stejných podmínek byla modifikována testovací tělesa určené pro přípravu lepených spojů. Spoje byly lepeny pomocí kyanoakrylátového lepidla zajišťujícího reakci s povrchem kyseliny polyakrylové. Byly nalezeny podmínky modifikace, které poskytovaly vyšší pevnost lepených spojů než je pevnost výchozího PP. Změna drsnosti profilu byla stanovena pomocí konfokální mikroskopie.
|
host ::
RSS.