|
|
Aplikace mikro-broušení ve vysoce přesné výrobě se zaměřením na kvalitu povrchu
Macháčová, Veronika ; Dvořák, Jaromír (oponent) ; Žídek, Jan (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je rešeršní přehled, zabývající se technologií mikro-broušení. Zvyšující se požadavky na rozměry komponent a jejich rozměrovou přesnost (v jednotkách mikrometrů), dále požadavek vysoké kvality povrchu a použití velkého spektra těžkoobrobitelných materiálů vedly k vývoji této technologie jako samostatného odvětví. Obsahem je rozbor procesu mikro-broušení se svými výhodami a nevýhodami, používané nástroje a jejich výroba, stroje a souhrn využití této technologie v různých oblastech průmyslu.
|
|
|
Mechanické vlastnosti vláknových kompozitů pro automobilové aplikace
Bayer, Adam ; Žídek, Jan (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá studiem mechanických vlastností vláknových kompozitů, které se lišily objemovým zlomkem a teplotou při měření. Jako matrice byl zvolen PMMA a v roli výztuže figuruje skelná tkanina. Teoretická část shrnuje současnou problematiku polymerních kompozitů v automobilovém průmyslu, jejich výrobní metody a způsoby impregnace. V rámci experimentální části byly připravovány vzorky blokovou polymerací z 30% roztoku PMMA v monomeru s iniciátorem v sušárně při 65 °C, kdy byla tkanina přímo rozložena v roztoku předpolymeru. U těchto vzorků byly prováděny tahové zkoušky na zařízení Zwick a byly porovnány výsledky s teoreticky vypočítanými hodnotami.
|
|
|
Polymerní nanokompozity na bázi PMMA
Kostková, Jana ; Žídek, Jan (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem mechanických a viskoelastických vlastností nanokompozitů na bázi PMMA plněnými různými typy povrchově upravené siliky, které se lišily měrným povrchem, povrchovou úpravou a velikostí částic. Nanokompozity byly připraveny rozpouštěcí metodou, kde nanoplnivo bylo aplikováno do rozpuštěné matrice. Pro zjištění mechanických vlastností byly vzorky nanokompozitů testovány v tahu a viskoelastické vlastnosti byly v teplotním rozsahu do bodu měknutí PMMA měřeny dynamicko-mechanickou analýzou (DMA). Nanoplnivo za laboratorní teploty nemělo na modul pružnosti nanokompozitů téměř žádný vliv, nedošlo ke snížení, a k výraznějšímu zvýšení došlo pouze u jednoho typu siliky při obsahu 2 %, což potvrdila také DMA. Teplotní závislost DMA ukázala, že vzorky s obsahem siliky 2 % byly všeobecně teplotně stabilnější ve srovnání s nanokompozity s obsahem 1 %. Elastický modul všech nanokompozitů, kromě dvou, byl podobný nebo nižší jako čistý PMMA a to do teploty 66 °C, poté se trend obrátil. Ztrátový modul všech vzorků byl o řád nižší v porovnání s elastickým modulem.
|
|
|
Příprava kompozitů PP roubovaných monomerem naneseným na plnivu
Kramerová, Nina ; Žídek, Jan (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na přípravu kompozitů s polypropylenovou matricí metodou „in situ“ v mixeru Brabender, kdy současně s homogenizací matrice a plniva probíhá radikálové roubování PP anhydridem kyseliny itakonové naneseným na plnivu. Jako iniciátor byl použit Luperox 101 [(2,5-dimethyl-2,5-bis(tercbutyl-peroxy)hexan v koncentraci 0,5 wt %, podmínky 210 °C, 30 ot/min, čas míchání po přidání iniciátoru byl 6 min. Polypropylen roubovaný anhydridem kyseliny itakonové má funkci kompatibilizátoru plniva a matrice. Jako plniva byla zvolena skelná vlákna, vápenec a dva typy dřevěné drti. Ke kvantitativní analýze výtěžku roubování byla použita acidobazická titrace a infračervená spektroskopie. Stanovená konverze monomeru pro různá plniva nabývala hodnot v intervalu od 42 do 87 %.
|
|
|
Biodegradable polyurethanes based on poly(ethylene glycol)
Kupka, Vojtěch ; Žídek, Jan (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented diploma thesis deals with synthesis of biodegradable polyurethanes (bio-PUs) based on poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(e-caprolactone) (PCL) with potential use in medicine. The aim of the work was to develop the methodology for synthesis of elastomeric polyurethane that could be formed into scaffold applicable in tissue engineering for regenerative human medicine. The theoretical part summarizes the knowledge of various kinds of materials which are possible to use for intended application. Scaffold forming techniques, their biocompatibility and characterization of properties of resulting materials are involved. The experimental part is focused on the development of suitable methodology to prepare functional samples based on PEG, PCL, hexamethylene diisocyanate (HMDI) and stannous octoate as the catalyst. Effect of bio-PUs composition (mainly different amount and molecular weight of PEG) on the swelling and hydrolytic stability was investigated together with testing mechanical properties, monitoring the net formation and the degree of conversion. The morphology of prepared samples was analyzed by optical microscopy, chemical composition was confirmed by infrared spectroscopy and the thermal properties were measured by differential scanning calorimetry. As for methodology development, it was found that it is necessary to degas all feedstocks before synthesis, otherwise non-well polymerized samples with different pore size have been obtained. Synthesis of bio-PU was realized under the nitrogen atmosphere in two steps. First, both polyols (PEG and PCL) were homogenized on the vacuum line at 130 °C followed by the addition of HMDI in the second step at 65 °C in glove-bag to obtain bio-PU samples. Finally samples were cured at the mould for 48 hours at 65 °C in oven. Based on the physical conditions of samples preparations, flexible bio-PU from white films through cloudy (with visible phase separation) to transparent films (clear) were obtained. Phase separation was confirmed by optical microscopy showing typical spherulite structure of crystalline phase (PCL) in amorphous matrix of PEG. The monitoring of net formation confirmed maximal conversion of polymerization (96 %) already after 4 hours of curing in the oven. Mechanical properties testing showed that important influence to rupture strength has isocyanate index (NCO/OH ratio). Different molecular weight of PEG showed influence to tensile properties as the specimens were completely cross-linked. Characterization of swelling exhibited increase the water uptake of samples with growing molecular weight of PEG (from 28 up to 58 wt.%). As well as, the bio- PU samples having higher molecular weight of PEG degraded faster in water at 37 °C. In presented diploma thesis was confirmed that it is possible to control the hydrolytic stability of obtained biodegradable polyurethane elastomers by the amount and the molecular weight of PEG.
|
|
|
Vliv strukturních a procesních parametrů na vlastnosti polymerních nanokompozitů
Zárybnická, Klára ; Žídek, Jan (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Cílem této práce je studium strukturních a procesních parametrů, které řídí disperzi nanočástic v roztocích polymerů, aby bylo možno připravovat na míru polymerní nanokompozity s požadovaným prostorovým uspořádáním nanočástic. V práci se řeší především vliv různých komponent jako jsou polymerní matrice, nanočástice a rozpouštědla, ve kterých dochází k mísení matrice a nanočástic. Použité komponenty mají vliv na výsledný disperzní stav částic a tím jsou ovlivněny i vlastnosti zkoumaných materiálů jako je například teplota skelného přechodu, tuhost materiálu a reologické vlastnosti.
|
|
|
Chemical modifications of hydrogels from natural polysaccharide
Poštulková, Hana ; Žídek, Jan (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Chemical structure, use and chemical and physical properties of natural polysaccharide gum karaya (Sterculia urens) were summarized in theoretical part of this work. The general goal of the diploma work was modification of original insoluble gum karaya under alkali condition to prepare water soluble sample for further applications. Insolubility of gum karaya is caused by presence of acetyl groups and multivalent ions in the structure of polysaccharide. Optimized conditions for modification process were investigated. Sodium, potassium or ammonium hydroxide, 1 minute to 24 hours of treatment and 0.1 - 3% solution of original gum karaya were used for optimizing the modification process. Original (OGK) and modified (MGK) samples were studied by FTIR to investigate chemical composition. Modified samples A2, B1-7, C1-8 and E1-2 were considered as fully deacetylated because of absence of band at 1725 cm-1 which represents acetyl group. Absence of acetyl groups after modification was also proved by 13C CP MAS NMR. Amorphous character of original gum karaya was determined by XRD. TGA was used to evaluate amount of moisture and thermal stability of original and modified samples. Thermal stability of OGK was higher (280 °C) than of modified samples. Thermal stability of MGK was affected by reaction parameters. Thermal changes in polysaccharide chains were studied by DSC but any significant differences between OGK and MGK were not observed. Mineral composition of original and modified samples was investigated by ICP OES and presence of calcium, potassium and magnesium ions in OGK was confirmed. Molecular weight of modified samples was evaluated by GPC and was approximately 8 million g·mol-1. Rheological measurement for determination of linear viscoelastic region was determined. Effect of NaCl on viscosity of original gum karaya was performed. Viscosity of OGK decreased with higher amount of NaCl. Lower viscosity of OGK is connected with exchange of Ca2+ for Na+ ions and release of the physically bonded structure resulting in higher solubility of OGK in water.
|
|
|
Molekulární simulace vodných roztoků alifatických alkoholů
Peštuka, Martin ; Žídek, Jan (oponent) ; Janeček, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce bylo provést série molekulárně dynamických simulací vodných roztoků alifatických alkoholů v nekonečném zředění. Pro práci s molekulárně dynamickými simulacemi bylo nutné seznámit se s programovým vybavením umožňujícím molekulárně dynamické simulace spustit a poté vyhodnotit. V rámci této práce byly simulovány soubory obsahující 300, 400, 500 a 1000 molekul vody a jednu molekulu alifatického alkoholu. Z výsledků simulací byly určovány změny objemu simulačního boxu spojené s vložením jedné molekuly alkoholu do systému (odpovídající parciálnímu molárnímu objemu) a radiální distribuční funkce mezi jednotlivými páry atomů. Výsledky byly porovnány s experimentálními daty.
|
|
|
Bioresorbable polyurethanes with controlled mechanical properties
Letavaj, Emil ; Žídek, Jan (oponent) ; Kupka, Vojtěch (vedoucí práce)
Presented diploma thesis deals with preparation of bioresorbable polyurethanes (PUR) and their characterization. The theoretical part describes the feedstocks used for the PUR preparation and summarizes the knowledge about PUR used in medical applications. Experimental part presents characterization of bioresorbable PUR films prepared by reactive casting in one step without the use of organic solvents. The absence of solvents represents a great advantage due to their toxicity and subsequent removal from the resulting product. The synthesis of PUR was conducted under an inert atmosphere by polyaddition reaction of hydrophobic poly(e-caprolactone) (PCL) and hydrophilic poly(ethylene glycol) (PEG) with hexamethylene diisocyanate (HDI). Synthesis under an inert atmosphere was necessary due to a side reaction of isocyanate with atmospheric humidity, which causes the formation of porous films instead of continuous ones. Prepared PUR films were characterized for different PCL/PEG ratios and different isocyanate index (ratio of NCO/OH reacted groups). PUR (isocyanate index 1.05) with PCL content 90 wt. % and higher demonstrated tought behavior in mechanical tests. Increase of isocyanate index and decrease of PCL content under 90 wt. % caused fragile sample behavior. The reason of such behavior was the different ability of PCL to crystallize in the structure of the polyurethane network. Increasing the PEG content has improved the ability of PUR films to absorb water and enhanced the rate of hydrolytic degradation. By adjusting the PCL/PEG ratio and the amount of isocyanate, solvent free bioresorbable PUR with suitable mechanical (flexibility, toughness) and physical properties (swelling, degradation) can be obtained. Prepared PUR films could be used in biomedicine e.g. as vascular grafts.
|
|
|
Aplikace nanoplniv do termoplastů
Žák, Luboš ; Žídek, Jan (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Bakalářská práce se v teoretické části zaměřuje na rešerši současného stavu poznání v oblasti přípravy, vlastností a aplikací nanokompozitů s termoplastickými polymerními matricemi a různými typy nanoplniv. Přehledně jsou popsány metody přípravy nanokompozitů a technik používaných pro jejich charakterizaci. První metodou pro přípravu nanokompozitů je aplikace nanoplniva do roztoku polymeru s následným odstraněním rozpouštědla. Druhou metodou je polymerace disperze nanoplniva v monomeru. Poslední zvolenou metodou je aplikace nanoplniva v disperzi ethanolu do taveniny polymeru. Experimentální část se zabývá nejdříve přípravou nanokompozitních fólií pro charakterizaci reologických vlastností. Polymerní matrici byl polystyren a vybraná nanoplniva byla aplikována do roztoku polymeru a následně odstraněno rozpouštědlo. Druhou metodou byla příprava nanokompozitů polymerací disperze nanoplniva v monomeru. Metoda in-situ přípravy nanokompozitu je založena na termicky iniciované polymeraci disperze nanoplniva ve styrenu s vybraným typem radikálového iniciátoru. Třetí navrženou metodou byla aplikace plniva v disperzi ethanolu do taveniny polymeru v mixéru Brabender.
|
host ::
RSS.