|
|
Biodegradable polyurethanes based on poly(ethylene glycol)
Kupka, Vojtěch ; Žídek, Jan (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Predložená diplomová práce se zabývá syntézou biodegradabilních polyuretanu (bio-PU) na bázi polyethylenglykolu (PEG-u) a polykaprolaktonu (PCL) pro využití k medicínským úcelum. Cílem práce bylo vyvinout metodiku prípravy elastomerního polyuretanu, ze kterého by se dal v budoucnu pripravit skafold (nosic bunek) použitelný v tkánovém inženýrství pro humánní regenerativní medicínu. Teoretická cást práce shrnuje informace o materiálech využitelných pro zamýšlenou aplikaci. Zahrnuty jsou také techniky prípravy skafoldu, jejich biokompatibilita a charakterizace vlastností výsledného materiálu. Praktická cást je pak zamerena na navržení vhodné metodiky pro prípravu funkcních vzorku obsahujících PEG, PCL, hexamethylen-diisokyanát (HMDI) a ethylhexanoát cínatý jako katalyzátor. U pripravených vzorku byl zjištován vliv jejich složení (predevším ruzný obsah a molekulová hmotnost PEG-u) na botnání a hydrolytickou stabilitu spolecne s testováním mechanických vlastností, sledováním kinetiky sítování a stanovením stupne konverze. Morfologie vzorku byla sledována pomocí optické mikroskopie, chemické složení bylo potvrzeno infracervenou spektroskopií a tepelné vlastnosti byly urceny diferencní kompenzacní kalorimetrií. Vývoj v metodice prípravy ukázal, že je nezbytné odstranit pred syntézou z výchozích látek veškeré necistoty, predevším vodu a kyslík, jinak vznikaly nedokonale zreagované vzorky s velkým obsahem póru ruzných velikostí. Syntéza všech vzorku probíhala pod dusíkovou atmosférou ve dvou krocích, kdy v prvním se pouze homogenizovaly oba polyoly (PEG i PCL) na vakuové lince pri 130 °C a ve druhém pak vznikaly výsledné bio-PU za pridání HMDI pri 65 °C v inertní atmosfére manipulacního boxu. Vzorky pak byly dopolymerovány ve forme pri 65 °C pod dobu 48 hodin v sušárne. Ruzné fyzikální podmínky metodiky vedly k príprave jak nepruhledných bílých filmu, tak i vzorku s viditelnou separací fází až po flexibilní transparentní filmy. Pozorování optickým mikroskopem vzorku s fázovou separací prokázalo prítomnost sférolitické struktury krystalické fáze PCL v amorfní fázi matrice PEG-u. Sledování kinetiky sítování pomocí soxhletovy extrakce potvrdilo maximální konverzi polymerace (96 %) již za 4 h dopolymerování v sušárne. Testování zkouškou v tahu ukázalo, že výrazný vliv na pevnost v tahu má isokyanátový index (pomer NCO/OH skupin). Molekulová hmotnost PEG-u ovlivnovala pevnost v tahu jen u vzorku zcela zesítovaných. Merení botnání vzorku ve vode prokázalo, že s rustem molekulové hmotnosti PEG-u roste i obsah vody (od cca 28 až po 58 hm.%) ve vzorcích. Také degradace filmu ve vode pri 37 °C probíhala dle predpokladu rychleji u vzorku s vyšší molekulovou hmotností PEG-u. V predložené diplomové práci bylo potvrzeno, že množstvím a molekulovou hmotností polyethylenglykolu je možné rídit hydrolytickou stabilitu výsledných biodegradabilních polyuretanových elastomeru.
|
|
|
Specifics of forming using elastomers
Barák, Vít ; Peterková, Eva (referee) ; Podaný, Kamil (advisor)
The thesis contains a review of methods using elastomer tool, including the distribution of tools and suitability to the operations. Forming using elastomers is among the unconventional forming methods using flexible tool which is especially suitable for sheet metal forming. The material is used rubber and polyurethane. There are described properties, forming forces and other attractions of elastomers. The principle consists in replacing the fixed part of the tool flexible medium. Forming methods are divided to open tool forming and close tool forming, according to the construction of forming tool. Open tool forming includes bending and roll bending. Among the close tool forming methods is Guerin, Marform, Maslenikov, radial expanding and extrusion. The following are examples of tools and differences compared to conventional methods and liquids. The advantage of elastomeric tool is a low cost, simplicity and frugality to surface modified products. The disadvantage is a low life, low productivity and the use of large forming forces. Forming using elastomers has application in the prototypes and small series production.
|
|
|
Demonstration equipment for rubber-pad forming
Kubo, Michal ; Koutník, Tomáš (referee) ; Klement, Josef (advisor)
This project elaborated within bachelor study, describes brief view of forming process with elastic instrument. These technologies are used mostly in aeronautical produce, due to its advantages. Thesis also contains design of equipment, which helps with presentation of these technologies during teaching of subject Aircraft manufacture.
|
|
|
Influence of pyrrolidone derivates on alkyd and polyurethane coatings.
Klímová, Edita ; Molliková, Eva (referee) ; Tulka, Jaromír (advisor)
The aim of this thesis was to append data on chemical resistance of coatings made of paints based on alkyd and polyurethane resins. In the theoretical part, relevant information on coatings, preparation of their systems, theory of solubilization and properties of solvents were collected and organized. Three N-derivates of pyrrolidone were chosen for the practical part. Their influence on particular alkyd and polyurethane coatings was studied with emphasis on time course of coatings degradation.
|
|
|
Utilization of an elastic tool made of polyurethane in forming technologies
Zigáček, Štěpán ; Peterková, Eva (referee) ; Podaný, Kamil (advisor)
ZIGÁČEK Štěpán: Utilization of an elastic tool made of polyurethane in forming technologies This project elaborated within bachelor study program B-STI Mechanical engineering is literary study focused on manufacturing methods of forming by elastomers. The recherche deals with the basic division and principles of all possible utilizations of elastomers focusing on the usage of polyurethane with examples and evaluation of their advantages and disadvantages.
|
|
|
Polyurethanes in forming technology
Špičák, Pavel ; Podaný, Kamil (referee) ; Peterková, Eva (advisor)
The work carried out within the framework of Bachelor's study presents the exploration of the facts on the theme: „Polyurethanes in forming technology. It consists of the schedule, characteristics and in other part analyzes different methods of the forming which use a polyurethanes as an elastic instrument.
|
|
|
Modification of polyurethane by biodegradable poly(hydroxybutyrate)
Kupka, Vojtěch ; Žídek, Jan (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Cílem předložené bakalářské práce byla syntéza elastomerního polyuretanu plněného biodegradabilním polyhydroxybutyrátem. Vzorky byly podrobeny analýze morfologie pomocí rastrovací elektronové mikroskopie, mechanické vlastnosti byly testovány jednoosou tahovou zkouškou. Práce se taktéž zabývá předpovědí mechanických vlastností na základě teorií kaučukové elasticity. Bylo zjištěno, že výsledný materiál je částicový kompozit, kde se vzrůstajícím hmotnostním obsahem plniva v materiálu vzrůstá modul pružnosti. Predikce tahových křivek pomocí softwaru SEC.exe ukazovala pro reálný průběh křivky nereálné hodnoty hustot polymerních řetězců. U modelů, které vykazovaly reálné hodnoty hustot, byly naopak hodnoty napětí vyšší, než ve skutečnosti naměřené.
|
|
|
Chemická recyklace měkké polyurethanové pěny
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, Praha ; Synková, Hana ; Dušková, Miroslava ; Kotek, Jiří ; Řehová, Lucie ; Pospíšil, Jan ; Kruliš, Zdeněk ; Horák, Zdeněk ; Holler, Petr ; Beneš, Hynek
Cílem výzkumného záměru je návrh a optimalizace recyklačního postupu chemické recyklace polyurethanové měkké pěny z autosedaček a dalších demontovaných polyurethanových částí z autovraků tak, aby výsledný recyklát byl znovu použitelný při výrobě nové recyklační jednotky. Výsledky by měly zároveň sloužit jako podklad pro posouzení ekonomické schůdnosti navržených technologických řešení recyklace v provozním měřítku, zvláště pak pro předběžný výpočet investičních a provozních nákladů. Zpráva zahrnuje výsledky prvního roku řešení a je rozdělena do etap: Zajištění současného stavu poznání v oblasti chemické recyklace PUR pěn, Analytická charakterizace vstupního materiálu (PUR pěny), Vypracování postupu úpravy pěnových PUR odpadů na formu vhodnou pro vlastní chemolýzu, Experimentální studie gykolýzy jako metody vhodné pro chemolýzní rozklad PUR pěny a Analýza chemolýzních produktů
|
|
|
Chemická recyklace měkké polyurethanové pěny
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, Praha ; Synková, Hana ; Dušková, Miroslava ; Kotek, Jiří ; Řehová, Lucie ; Pospíšil, Jan ; Kruliš, Zdeněk ; Horák, Zdeněk ; Pekárek, Michal ; Holler, Petr ; Beneš, Hynek
Závěrečná zpráva shrnuje výsledky řešení grantového projektu v období 2005 - 2007. V průběhu tříletého řešení projektu byla vypracována technologie recyklace odpadní měkké PUR pěny z automobilů. Recyklační postup zhodnocující (znovuvyužívající) surovinovou složku PUR odpadu se ukázal být použitelný na veškerou odpadní měkkou PUR pěnu, bez závislosti na jejím chemickém složení, stupni degradace a přítomných příměsí či nečistotách. Vypracovaný postup je komplexní recyklační technologie zahrnující mechanickou předúpravu značně objemného vstupního PUR odpadu, dále vlastní chemolýzní rozklad – glykolýzní reakci PUR, a odstranění přítomných příměsí či kontaminantů. Získaný produkt - recyklát - byl detailně charakterizován a byla formulována kritéria sloužící ke kontrole jeho kvality. Recyklát byl odzkoušen při přípravě nového PUR výrobku - tvrdých izolačních pěn. Byly testovány i další způsoby využití získaného recyklátu. Byla studována a popsána syntéza kompaktních zesítěných PUR materiálů. Nabízí se zde uplatnění např. v nátěrových systémech pro méně náročné aplikace, zejména ve stavebnictví. Výstupy laboratorních experimentů byly využity v závěrečné fázi řešení projektu pro převedení celé technologie do většího měřítka – čtvrtprovozní recyklační jednotky. Recyklační procedura tak byla testována ve výrobním zařízení o kapacitě cca 25 kg recyklátu v jednom provozním cyklu, bylo vypracováno bilančnětechnologické schéma, které je podkladovým materiálem pro stanovení investičních a provozních nákladů vyvinuté technologie v provozním měřítku. Byla provedena ekonomická kalkulace celého recyklačního postupu. Připravený recyklát byl otestován formou provozního testu. Na vyvinutý komplexní postup chemické recyklace měkkých PUR pěn byla v průběhu řešení projektu podána patentová přihláška.
|
|
|
Chemická recyklace měkké polyurethanové pěny
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, Praha ; Synková, Hana ; Dušková, Miroslava ; Kotek, Jiří ; Řehová, Lucie ; Pospíšil, Jan ; Kruliš, Zdeněk ; Horák, Zdeněk ; Pekárek, Michal ; Holler, Petr ; Beneš, Hynek
Polyurethanový (PUR) materiál (převážně pěnový) představuje svým podílem významnou složku plastového odpadu z autovraků. Na rozdíl od ostatních polymerních materiálů lze měkkou PUR pěnu snadno separovat z autovraků, neboť autosedačky zde tvoří relativně velké a snadno demontovatelné dílce o minimální kontaminaci. Z vyřazených automobilů lze demontovat cca 72 % z celkového množství odpadních PUR. Recyklace se tedy jeví jako vhodné řešení jak z pohledu ekonomického tak technologického. V druhém roce řešení projektu byl otestován recyklát získaný glykolýzou odpadní měkké PUR pěny při přípravě tvrdých PUR pěn, dále byla odzkoušena glykolýza odpadních PUR pěn z autosedaček po skončení životnosti automobilů a získaný recyklát byl opět testován jako surovina pro přípravu tvrdých izolačních PUR pěn. V druhé polovině roku byla studována především aminoalkoholýza jako další potenciálně vhodná metoda pro chemickou recyklaci měkké PUR pěny a získaný recyklát byl opět aplikován jako výchozí surovina pro přípravu tvrdé PUR pěny. V závěru roku byla proveden detailní souhrn možných analytických metod a charakterizovány vzniklé recykláty.
|
guest ::
