|
| |
|
|
Způsob stanovení stereoregularity polypropylenu
Hoza, Adam ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Kratochvíla, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá hodnocením a srovnáním indexu izotakticity homopolymerů polypropylenu získaných za použití extrakčních a rozpouštěcích metod. Toto stanovení bylo prováděno na sérii devíti vzorků PP ve formě prášku s molární hmotností od 29 do 154 kg/mol. Podstatou těchto metod bylo rozdělení polymerního vzorku na dvě frakce – nerozpustnou a rozpustnou. Extrakce byly prováděny v průtočném extrakčním přístroji typu Kumagawa za použití několika organických rozpouštědel (pentan, hexan, heptan a oktan ) při jejich bodu varu. Podstatou rozpouštěcí metody bylo stanovení frakce polypropylenu, která zůstala rozpuštěná po ochlazení na teplotu 23°C za horka připraveného pravého roztoku polymeru v organickém rozpouštědle (xylen, dekalin a tetralin). Separované polymerní frakce byly poté analyzovány pomocí metod 13C-NMR, GPC a DSC. Strukturní parametry naměřené na extrahovaných a rozpuštěných frakcích polypropylenu byly analyzovány z hlediska množství, stereochemického uspořádání, délky polymerních řetězců a krystalinity.
|
|
|
Vliv přídavku ethenu na aktivitu Z-N katalyzátoru pro nízkotlakou polymeraci propenu
Hoza, Adam ; Salajka,, Zdeněk (oponent) ; Kratochvíla, Jan (vedoucí práce)
Náplní práce bude aplikací dvou různých experimentálních postupů vyhodnotit kinetické profily polymerací propenu, ethenu a jejich směsi na komerčním Zieglerovu-Nattovu katalyzátoru. Následně pak bude pomocí SEC analýzy stanovena koncentrace aktivních polymeračních center. Vlastnosti a charakter těchto aktivních center bude dále detailněji studován metodou rozkladu distribučních křivek molekulových hmotností na základní Floryho distribuční funkce. Výsledkem bude ucelená studie o povaze a chování různých typů aktivních center v závislosti na čase a typu monomeru.
|
|
|
Rozpustnost polypropylenu v uhlovodíkových rozpouštědlech
Urbánková, Radka ; Kučera, Jaroslav (oponent) ; Kratochvíla, Jan (vedoucí práce)
Polypropylen, velkoobjemově vyráběný polyolefin, disponuje vynikajícími užitnými vlastnostmi, ekologickou nezávadností, snadnou recyklovatelností a zpracovatelností různými technologickými postupy. Klíčovými strukturními parametry polypropylenu jsou jeho stereoregularita, molekulová hmotnost a její distribuce. V teoretické části této práce byla zpracována literární rešerše, v experimentální části byla hodnocena extrahovatelnost a rozpustnost polypropylenového prášku připraveného na vysoce aktivním Zieglerově-Nattově polymeračním katalyzátoru v různých rozpouštědlech. Extrakce při teplotě normálního bodu varu rozpouštědla (pentan - hexan - cyklohexan - hex-1-en - benzen - heptan - oktan - ethylbenzen) poskytly obsahy extrahovaných podílů rostoucí s teplotou extrakce. Extrakce PP při konstantní teplotě 36°C (bod varu pentanu) za tlaku nasycených par v řadě rozpouštědel (pentan – hexan – heptan – oktan) poskytly přibližně stejný extrahovaný podíl s výjimkou oktanu. Oktan vroucí při teplotě 36°C extrahuje téměř dvojnásobný podíl PP než ostatní rozpouštědla. Příčina tohoto jevu není objasněna. V rámci rozpustnostní metody byl vzorek polypropylenu dokonale rozpuštěn při 140 °C v sérii několika alifatických a aromatických rozpouštědel (pentan - hexan - cyklohexan - hex-1-en - benzen - heptan - oktan - toluen - ethylbenzen - o-xylen - m-xylen - p-xylen - dekalin - chlorbenzen - 1,2-dichlorbenzen), následně po zchlazení roztoku na laboratorní teplotu byly získány a separovány rozpustné a nerozpustné podíly. Použitá rozpouštědla byla hodnocena z hlediska fyzikálních vlastností, sterických a elektronických parametrů jako jsou molekulová hmotnost, hustota, teplota varu, dipólový moment, index lomu a Hildebrandův rozpustnostní parametr. Stereoregularita rozpustných frakcí byla charakterizována metodou vysoce rozlišující 13C NMR, krystalinita metodou DSC a distribuce molekulových hmotností metodou GPC. Na základě tohoto měření byl pozorován jednoznačný trend poklesu rozpustnosti PP s rostoucím Hildebrandovým rozpustnostním parametrem rozpouštědla, což je v souladu s teoretickým očekáváním. Navíc byla prokázána silná korelace rozpustnosti PP s indexem lomu a s hustotou rozpouštědla.
|
|
|
Vliv teploty a času na podíl krystalické a amorfní fáze v polypropylenu
Vilč, Ladislav ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Čermák,, Roman (oponent) ; Kratochvíla, Jan (vedoucí práce)
Tato práce je studií vztahu mezi strukturou, mechanickými vlastnostmi a relaxačním chováním polypropylenu. Struktura byla hodnocena mimo jiné veličinou podíl pevné fáze (PPF), která byla definována matematickým zpracováním signálu volně doznívající indukce (FID) získané pulsní 1H-NMR metodou. PPF je poměrně novým strukturním parametrem, který představuje přesnou veličinu k popisu semikrystalických polymerů. Díky nedestruktivní povaze metody, přesnosti a opakovatelnosti poskytuje pulsní 1H-NMR unikátní nástroj ke sledování strukturních, relaxačních a fyzikálně mechanických změn polypropylenu s teplotou a časem. Tato metoda umožňuje zaznamenat i velmi malé změny morfologie polymeru, vyvolané např. sekundární krystalizací.
|
|
|
Stanovení kinetiky polymerace propenu na Zieglerových-Nattových katalyzátorech metodami násadové polymerace a Stopped-Flow za průmyslových podmínek
Tvrdý, Michal ; Merna,, Jan (oponent) ; Kratochvíla, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá stanovením a srovnáním kinetických profilů ftalátového a neftalátového diesterového Zieglerova-Nattova katalyzátoru pro polymeraci propenu za průmyslových podmínek. Kinetické profily byly získány kombinací různých laboratorních technik polymerace propenu. Kinetické profily získané polymerací v plynné a kapalné fázi ve vsádkovém 2 litrovém a 4 litrovém reaktoru byly doplněny pokusy prováděnými na unikátní Stopped-Flow aparatuře, umožňující polymeraci kapalného propenu ve velmi krátkých časech. Kombinací experimentálních dat z těchto zařízení byly získány a srovnány kinetické profily pro oba katalyzátory. U syntetizovaných polymerních prášků byly změřeny základní vlastnosti, jako je index toku taveniny, sypná hmotnost a podíl polypropenové frakce rozpustné ve studeném xylenu.
|
|
|
Vývoj metody termoporozimetrie polymerních prášků
Urbánková, Radka ; Salajka,, Zdeněk (oponent) ; Kratochvíla, Jan (vedoucí práce)
Termoporozimetrie je metoda založená na depresi teplot tání a krystalizace a je vhodná ke stanovení velikosti malých pórů. Teplotní posun byl stanoven pomocí diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC). Vývoj metody byl proveden na silice se známou úzkou distribucí velikostí pórů. Byla sledována řada faktorů ovlivňující depresi teplot tání a krystalizace (např. použití vhodného rozpouštědla, doba a frekvence odstřeďování, doba odpařování atd.). Práce je zaměřena především na optimalizaci podmínek na silice. Na základě stanovených optimálních podmínek na silice, bylo navrženo experimentální provedení metody pro polypropylenové prášky. Následně bylo vybráno několik polypropylenových prášků, syntetizovaných na různých katalyzátorech a stanovena jejich porozita. Morfologie a struktura polymerních prášků byly hodnoceny pomocí standardních metod. Porozita získaná pomocí termoporozimetrie byla porovnána s porozitou získanou sorpční a BET metodou.
|
|
|
Kinetika koordinační polymerace 1-olefinů katalyzované diiminovými komplexy niklu
Peleška, Jan ; Kratochvíla, Jan (oponent) ; Pinkas,, Jiří (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Cihlář, Jaroslav (vedoucí práce)
Předkládaná disertační práce je zaměřena na studium kinetiky koordinační polymerace propenu a hex-1-enu iniciované komplexem [N,N‘-bis(2-t-butylfenyl)-1,8-naftalendiyl-1,4-diazabuta-1,3-dien]nikldibromidem aktivovaným jednoduchými organohlinitými sloučeninami a na vlastnosti výsledných produktů. V prvních třech částech je proveden výběr vhodných aktivátorů pro modelové polymerace. Pozornost je věnována reprodukovatelnosti jak polymerací, tak analytických metod. Část čtvrtá se věnuje kinetice polymerace propenu s cílem nalézt nejvhodnější podmínky polymerace, zejména teplotu a dobu polymerace. Čtvrtá část práce se zabývá také vlastnostmi získaných produktů. Pátá a šestá část se zabývá kinetikou polymerací hex-1-enu vedených při různých molárních poměrech aktivátor/iniciátor a při různých koncentracích katalytického prekursoru s cílem stanovení kinetických řádů polyreakce vzhledem ke koncentraci katalyzátoru a kokatalyzátoru. V poslední části byl pomocí UV-vis spektroskopie studován detailně mechanismus aktivace diiminových komplexů niklu v přítomnosti i nepřítomnosti monomeru a na základě získaných výsledků byla navržena nová, strukturní interpretace UV-vis spekter.
|
|
|
Effect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerization
Hoza, Adam ; Kosek, Juraj (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Kratochvíla, Jan (vedoucí práce)
The research presented in this thesis was focused on preparation and characterization of polypropylene-block-poly(propylene-co-ethylene (hereinafter referred to also as real PP-block-EPR),. These materials are considered to be efficient compatibilizers between semi-crystalline polypropylene (PP) matrix and amorphous ethylene/propylene rubber (EPR) domains in impact-resistant polypropylene copolymers (ICP), thus also an effect of prepared PP-block-EPR copolymers on properties of commercial ICP materials was investigated. The unique PP-block-EPR copolymers were prepared by using the „stopped-flow” technique. For this purpose a high-pressure "stopped-flow" polymerization apparatus was constructed. This apparatus allowed synthesis of PP-block-EPR copolymers under conditions comparable to conditions applied in industrial reactors for production of standard ICP materials. The apparatus also enabled to produce sufficient amounts of materials for characterizing and subsequent blending with ICP. Very short polymerization times (typically around 0.2 s) applied in "stopped-flow" capillary reactors ensured that active sites of a Ziegler-Natta catalyst produced polymer chains consisting of a block of semi-crystalline polypropylene (PP) and a block of amorphous ethylene/propylene random copolymer (EPR). Such macromolecules are described in literature as “real PP-block-EPR copolymer”. Copolymer materials synthesized in the "stopped-flow" apparatus were fractionated by preparative means of Temperature Rising Elution Fractionation (TREF). The obtained fractions were subsequently analyzed by DSC, 13C-NMR and GPC/SEC methods. These analyses revealed the presence of amorphous EPR, also in high crystalline fraction (100 140 °C). This finding confirmed that a noticeable portion of polymer chains, produced in the stopped-flow polymerization, were real block copolymers consisting of block of semi-crystalline PP homopolymer and block of amorphous EPR copolymer in one polymer chain. The prepared samples were blended in melt with a commercial ICP material. Mechanical properties, DTMA and oscillation rheology were employed on the prepared blends and the results compared with properties of original ICP copolymer. Furthermore, the differences in EPR domains morphology and location in PP matrix were studied by SEM. An obvious influence of PP-block-EPR copolymer on ICP properties was observed mainly in morphological changes of EPR domains dispersed in the PP matrix. These changes showed a positive influence on the balance between flexural modulus and impact strength of ICP material. The influence of PP-block-EPR copolymer on ICP rheology was insignificant. Similarly, also in the case of DTMA no obvious influence of PP-block-EPR copolymer on dynamic-mechanical properties of ICP was observed.
|
|
|
Stanovení kinetiky polymerace propenu na Zieglerových-Nattových katalyzátorech metodami násadové polymerace a Stopped-Flow za průmyslových podmínek
Tvrdý, Michal ; Merna,, Jan (oponent) ; Kratochvíla, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá stanovením a srovnáním kinetických profilů ftalátového a neftalátového diesterového Zieglerova-Nattova katalyzátoru pro polymeraci propenu za průmyslových podmínek. Kinetické profily byly získány kombinací různých laboratorních technik polymerace propenu. Kinetické profily získané polymerací v plynné a kapalné fázi ve vsádkovém 2 litrovém a 4 litrovém reaktoru byly doplněny pokusy prováděnými na unikátní Stopped-Flow aparatuře, umožňující polymeraci kapalného propenu ve velmi krátkých časech. Kombinací experimentálních dat z těchto zařízení byly získány a srovnány kinetické profily pro oba katalyzátory. U syntetizovaných polymerních prášků byly změřeny základní vlastnosti, jako je index toku taveniny, sypná hmotnost a podíl polypropenové frakce rozpustné ve studeném xylenu.
|
host ::
RSS.