|
|
Functional foams with densit ygradient
Svatík, Juraj ; Figalla, Silvestr (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Inspired by lightweight natural materials, cellular materials with gradient porosity are expected to possess mechanical properties superior to conventional polymer foams due to their specific structural architecture. These properties could allow use of the lightweight materials in structural components. In this thesis, preparation of the gradient cellular materials is investigated employing the laminating and/or 3D printing. Static and dynamic mechanical tests were performed on both quasi homogenous and gradient porosity foams providing experimental support for the hypothesis of structural architecture driven deformation response. Experimental data were interpreted using existing theoretical models. Our results led to a conclusion that the existing theoretical models derived for regularly structured foams are not valid for foams with gradient porosity exhibiting mechanical properties substantially better than the foams with homogenous porosity.
|
|
|
Příprava a charakterizace nenasycených bio-polyesterových pryskyřic
Žůrek, Michal ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
V teoretické části se práce zabývá výběrem vhodných komponent pro syntézu větveného oligoesteru a jejich strukturálním uspořádáním. Následně jsou více do hloubky probírány oligomery kyseliny mléčné zakončené kyselinou krotonovou, větvené pomocí erythritolu nebo pentaerythritolu. Oligoester byl síťován volným radikálovým mechanismem za využití vinylacetátu jako reaktivního rozpouštědla a 2,2‘-azo-bis(isobutylnitril)u jako iniciátoru. Pryskyřice byla vytvrzována s vinylacetátem v různých hmotnostních poměrech. Zde se ukazuje, že pryskyřice vykazuje optimální poměr oligoesteru k reaktivnímu rozpouštědlu. Příliš nízké množství vinylacetátu má za následek nedostatečnou hustotu síťování. Naopak velký nadbytek je spojen s příliš bouřlivým průběhem polymerizace, který neumožní vznik dobře zesíťovaného produktu. Hustota síťování byla určena nepřímo po ukončení vytvrzovací reakce a vysušení produktu extrakcí rozpustného podílu do acetonu.
|
|
|
Příprava akrylátových monomerů na bázi poly(3-hydroxybutyrátu)
Liška, Marek ; Přikryl, Radek (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Cílem této práce je rešerše a následná laboratorní příprava akrylátových (methakrylátových) monomerů na bázi poly(3-hydroxybutyrátu). Monomery byly připraveny dvoustupňovými syntézami, ve kterých v prvním kroku byl P3HB alkoholyzován pomocí vybraných alkoholů a následně byly reakcí s polymethylmethakrylátem připraveny jejich methakrylované deriváty. Vybrané alkoholy pro jednotlivé syntézy byly ethanol a ethylenglykol. Připraveny byly vcelku 4 látky, ethyl-3-hydroxybutyrát, 2-hydoxyethyl-3-hydroxybutyrát a jejich methakryláty. Velkou částí této práce je také analýza reakčních směsí, připravených látek a jejich následná charakteristika. Analýza byla provedena s využitím titračních a také i instrumentálních metod. Mezi instrumentální analytické metody využité v této práci patří gelová permeační chromatografie (GPC), infračervená spektroskopie (FTIR), nukleární magnetická rezonance (NMR), termogravimetrie (TGA) a diferenční skenovací kalorimetrie (DSC). Práce se také zabývá přípravou polymerů s využitím připravených methakrylátů jako surovin. Zesíťované polymery mají díky nízké teplotě skelného přechodu vlastnosti elastomeru.
|
|
|
Studium přípravy expandované poly(kyseliny mléčné)
Svatík, Juraj ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá spôsobom výroby expandovanej poly(kyseliny mliečnej) (PLA) alebo polylaktidu a skúmaním niektorých jej vlastností. Teoretická časť je zameraná na rôzne spôsoby výroby PLA, jej vlastnosti a možnosti degradácie. Ďalej rozoberá rôzne možnosti výroby expandovanej PLA a javy ovplyvňujúce expanziu, ako napr. rozpustnosť plynov v PLA. Tiež sa zameriava na pevnostné vlastnosti PLA pien. Experimentálna časť sa sústreďuje na konkrétny spôsob výroby expandovanej PLA, a to rozpustením fyzikálneho nadúvadla v PLA a následne vypenenie. Skúma konkrétne podmienky pri výrobe PLA peny, ako napr. potrebný tlak plynu, veľkosť častíc PLA. Ďalej sa zaoberá rôznymi typmi vyrobených pien líšiacich sa hustotou alebo teplotou spracovania. V závere sa zameriava na pevnostné charakteristiky vyrobených pien v závislosti na ich hustote a teplote spracovania.
|
|
|
Bio-kompozity na bázi termosetů kyseliny mléčné
Smiřický, Jan ; Černý, Miroslav (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá syntézou polyuretanového lepidla, které je schopno lepit dřevěné piliny, a následným testováním mechanických vlastností vzniklého dřevokompozitu. Vzniklé lepidlo je biodegradabilní a je vyrobeno z obnovitelných zdrojů, proto by mohlo být vhodnou náhradou fenol-formaldehydových, melamin-formaldehydových a močovino-formaldehydových pryskyřic. Další nespornou výhodou je také absence aromátů ve struktuře makromolekul, které mohou působit karcinogenně. Pro syntézu polyurethanu byly vybrány látky, a sice kyselina polymléčná jako polyol, hexamethylendiisokyanát a glycerol jako extender. V teoretické části práce jsou popisovány vlastnosti použitých látek, jejich výroba a testování kompozitů. V experimentální části jsou popsány provedené experimenty.
|
|
|
Funkcionalizace polyethylenu roubováním
Hofmann, Jan ; Figalla, Silvestr (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá funkcionalizací polyethylenu roubováním. Teoretická část shrnuje poznatky o různých typech kopolymerů, radikálovém roubování a faktorech, které ovlivňují vlastnosti modifikovaných polymerů a jejich biodegradabilitu. Experimentální část se zabývá modifikací polyethylenu v hnětiči za různých procesních podmínek. Hnětené směsi se skládají z polyethylenu, kyseliny polymléčné a dalších aditiv (iniciátor, stabilizátory). V průběhu hnětení jsou snímány točivý moment a teplota. Některé mechanické vlastnosti vzniklých materiálů jsou testovány na přístroji Zwick Z010. Reologické vlastnosti vzorků byly vyšetřovány pomocí indexu toku taveniny.
|
|
|
Chemická recyklace polylaktidu na laktid
Kučerová, Eliška ; Pospíšilová, Aneta (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá chemickou recyklací polylaktidu na laktid. V teoretické části představuje rešerši zaměřenou na chemické recyklace polylaktidů, jejich vlastnosti, přípravu a možnosti charakterizace. Navazující experimentální část pak ověřuje ethanolýzu PLA pro vzorky granulátu, odpadních filamentů a tkanin. V práci byla navrhnuta optimalizace alkoholýzy pro přímý zisk oligomeru vhodného k depolymeraci na laktid. Navržená metoda byla ověřena celkem pro 5 vzorků PLA, z nichž 4 byly tvořeny odpadním PLA. Stanovena byla také doba potřebná k depolymeraci a vliv katalyzátoru na její průběh. Recyklované laktidy a PLA byly dále analyzovány pomocí NMR, FTIR, DSC a GPC.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
| |
host ::
RSS.