|
|
SStudy of crystalline structure of polyhydroxybutyrate and nucleating activity of selected additives
Sedláček, Zbyněk ; Tocháček, Jiří (referee) ; Bálková, Radka (advisor)
This diploma thesis deals with study of crystalline structure of polyhydroxybutyrate (PHB), which contains different types of additives for studying of their nucleation activity and which were prepared by mixing. It is about boronitrid (BN), sacharin, hydroxapatit, plasticizer Tegmer a tree types of talc. Crystal structure was analysed by differential scanning calorimetry and x-ray diffraction, supramolecular structure was observed by optical microscopy (polarized and confocal laser scanning). Nucleating activity was evaluated by isothermal and non-isothermal crystallization made on calorimeter and heated table of optical microscope. There is not influence of additives on crystallographic structure, but additives affects number and size of spherulites including crystal domains defects, which can have impact on final mechanical properties. BN and talcs react as nucleating agents, other additives during low and high cooling speeds (vc) inhibit nucleation and in middle cooling speeds are without effect. Nucleating activity is not evaluated by numerically, because decrease of crystallization temperature together with vc is not linear. Results of direct methods are based on picture analysis, which is great benefit for understanding of crystal behaviour of PHB.
|
|
|
Testing of commercial rubber sealing components exposed to different ambient conditions
Jančaříková, Marie ; Poláček, Petr (referee) ; Bálková, Radka (advisor)
Diploma thesis studies the effect of temperature (75 and 105 °C) and the effect of 3 kinds of liquids (silicone and hydraulic oil and coolant) at room temperature and at 105 °C on change of the structure of 3 species butadiene-acrylonitrile (NBR) seals (o-ring and two types of bolts). The seals are inspected by the thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry and infrared spectroscopy, the influence of 105 °C on the o-rings is also evaluated in terms of changes in tensile properties. The greatest changes in the composition and structure are observed on o-rings particularly due to temperature of 105 °C, there was a significant reduction in dilatability and an increase in stiffness and glass transition temperature. The root cause is the surface and centre additive decomposition and oxidation. The bolts have suffered from decomposition of the protective surface layer and the additives in the centre, structural change was minor. Exposure to 75 °C has resulted in a gradual loss of low molecular weight substances. Liquids at room temperature didn‘t affect the structure of the seals, at 105 °C it caused a loss of weight due to decomposition of the protective surface layer and release of additives and the products of their decomposition. Results showed that the common use of the NBR seals at 105 °C is unsuitable, at 75 °C it leads to gradual changes, loss in mechanical and sealing properties.
|
|
|
Processing and Martensitic Transformations of NiTi-based Alloys
Kuběnová, Monika ; Kroupa, Aleš (referee) ; Zemčík, Ladislav (referee) ; Dlouhý, Antonín (advisor)
Cíle této práce jsou: (i) vyhodnocení vlivu Y2O3 kelímku na kontaminaci indukčně tavené NiTi slitiny obohacené niklem, (ii) optimalizace podmínek, při kterých jsou tavby uskutečněny a (iii) získání nových DSC a 3D AP dat o vlivu vodíkové atmosféry na martenzitickou transformaci a na strukturu NiTi slitin obohacené niklem s tvarovou pamětí. Byly provedeny následující experimenty: – Pět taveb bylo navrženo a provedeno tak, aby byla snížena maximální tavící teplota. – Pět přetaveb bylo uskutečněno při teplotě 1500 C s dobou výdrže 2, 10 a 20 minut a při teplotách 1450 C a 1550 C s 20 minutovou dobou výdrže. Experiment byl navržen tak, aby byl vyšetřen vliv tavící teploty a doby výdrže na obsah kyslíku pocházejícího z kelímku Y2O3 v tavenině. – Tepelné zpracování NiTi slitiny obohacené niklem v režimu I (žíhání) a v režimu II (kombinace žíhání se stárnutím) pod atmosférou vodíku, směsi vodíku s héliem a pod referenční atmosférou čistého hélia. Získané výsledky jsou: – Navržené tavící postupy vedou ke snížení maximální tavící teploty a to z 1800 C na 1400 C. Přesto toto velké snížení maximální tavící teploty nevedlo k významnému poklesu obsahu kyslíku. – Během přetavby uskutečněné při teplotě 1500 C s dobou výdrže 2 minuty se obsah kyslíku navýšil o trojnásobek jeho počáteční hodnoty a příliš se nelišil od obsahu kyslíku naměřeného ve slitině, která byla přetavena při stejné teplotě s dobou výdrže 10 minut. K nárustu o čtyřnásobek počáteční hodnoty obsahu kyslíku došlo u přetavby vedené na teplotě 1450 C po dobu 20 minut a hodnota obsahu kyslíku se příliš nelišila od hodnoty naměřené ve slitině přetavené při teplotě 1550 C se stejnou dobou výdrže. – S rostoucím parciálním tlakem vodíku dochází k potlačení jednokrokové martenzitické transformace. Významný pokles výšky DSC píku nastává při parciálním tlaku 100 mbar. 3D AP analýza odhalila, že nedochází k žádné lokální změně koncentrace a nebo pozic niklových a titanových atomů ve vzorku, který byl žíhán v režimu I ve vodíku. Bylo objeveno, že vodík tvoří stabilní intersticiální tuhý roztok v NiTi B2 mřížce, kde vytváří systém nanodomén s obsahem vodíku vyšší než 10 at%.
|
|
|
Polyhydroxybutyrate modification by grafting of functional groups
Melčová, Veronika ; Tocháček, Jiří (referee) ; Přikryl, Radek (advisor)
Presented bachelor thesis deals with a characterization of the effect of chemical grafting on thermal and mechanical properties of poly(3-hydroxybutyrate). Two grafting methods were chosen, chlorination and fluorination of PHB. The aim of the theoretical part of the work was to create a complete literature review containing basic information about polyhydroxybutyrate and the latest scientific evidence about possibilities of chemical modification of this polymer. The experimental part describes the chemical treatment of the material itself, as well as preparation of samples for testing and performing the selected analysis. Chemically grafted polymers were subjected to thermogravimetric analysis to determine their thermal stability. Thermal behavior of materials was studied by differential scanning calorimetry. Also non-isothermal crystallization of samples was observed in order to evaluate the influence of the grafted halogen atom onto the nucleation activity of the polymer. Selected samples were also subjected to dynamic mechanical analysis and tensile test.
|
|
|
The influence of molecular weight of polypropylene on isothermal crystallization of nanocomposites
Krajčik, Ladislav ; Poláček, Petr (referee) ; Bálková, Radka (advisor)
This work deals with the study of the influence of metallocene type polypropylene (mPP) molecular weight on isothermal crystallization of its nanocomposites filled with hydrophobic and hydrophilic nanosilica (1 and 2 vol.%). Real amount of nanosilica was determined by thermogravimetry. Isothermal crystallization was performed on differential scanning calorimeter (DSC) at 119–125 °C and observed in-situ under optical polarizing microscope (POM) at 128 °C using hot stage. The increase of mPP crystallinity degree in time was determined on DSC and spherulite type and growth rate was determined using POM. Supramolecular surface structure of the original and isothermally crystallited nanocomposites was observed directly or after chemical etching (mixture of mineral acids with KMnO4) on confocal laser scanning microscope. The crystal structure of mPP was in all tested materials verified by X-ray diffraction.
|
|
|
Thermo-oxidative stability of mixtures of vegetable oils
Kovačíková, Barbora ; Lehocký,, Marián (referee) ; Zemanová, Jana (advisor)
Rostlinné oleje se používají v mnoha odvětvích chemického průmyslu. V průběhu zpracování konkrétního produktu, ve kterém jsou rostlinné oleje použity, dochází často ke zvyšování teploty. Vyšší teplota urychluje průběh auto-oxidace což negativně ovlivňuje stabilitu olejů nebo výrobků z nich připravených. Mezidruhové mísení olejů je poměrně častým jevem jak při samotné výrobě tak i ve finálním výrobku. Cílem této práce bylo stanovit termo-oxidační stabilitu šesti čistých rostlinných olejů a jejich binárních směsí. První část práce zkoumá oleje a připravené směsi pomocí metody diferenciální kompenzační kalorimetrie. Tato metoda umožnila pochopení vztahů mezi termo-oxidačním chováním olejů a jejich směsmi pomocí stanovení teplot degradace. Přímá souvislost mezi obsahem mastných kyselin a stabilitou byla prokázána pouze zčásti, stejně tak jako původní předpoklad, že přídavek stabilnějšího olej zvýší stabilitu oleje méně stabilního. V několika případech docházelo dokonce ke snížení stability pod teplotu degradace obou čistých olejů. Ve druhé části byl zjišťován mechanismus pro-oxidační fáze vedoucí k degradaci olejů pomocí termogravimetrie, která ukázala přírůstek hmotnosti ve vzorcích oleje způsobeného absorpcí kyslíku a tvorbou peroxidů předcházející degradaci. V tomto případě již bylo možné pozorovat jistou souvislost mezi obsahem mastných kyselin a vzrůstem hmotnosti, pouze však jen pro čisté oleje. Ani v tomto případě nebyla prokázána aditivita vlastností způsobujících stabilitu směsí rostlinných olejů.
|
|
|
Evaluation of stability of selected vegetable oils
Němečková, Lenka ; Lehocký,, Marián (referee) ; Zemanová, Jana (advisor)
This diploma thesis is focused on issues concerning the stability of selected vegetable oils which are used in cosmetic industry. The stability of eight oils without additives were determined by a differential scanning calorimeter. In the first phase, the temperatures of oil degradation were determined for different rates of heating, i.e. nonisothermal stabilities. They were consequetly used to calculate isothermal stabilities alias induction periods. The calculation of induction periods was completed by using integral isoconversional methods, which applied four different temperature functions. One of the temperature functions corresponded to Arrhenius equation while the others to non-Arrhenius functions. The confrontation of induction periods under standart conditions showed that an optimal temperature function to calculate oil stabilities is one of the non-Arrhenius functions in exponential form. We can state that all oils are degraded by similar, if not the same, mechanism. The specified stabilities, in periods of months, have proved the importance of using stabilizers and other additives in the commercial and technological use of vegetable oils.
|
|
|
Thermal analysis of fuels
Šrámek, Zbyněk ; Hrnčířová, Michaela (referee) ; Moskalík, Jiří (advisor)
The main goal of this thesis is to introduce the field of thermal analysis as an independent scientific discipline. The first section is mostly informative and introduces into a concept of thermal analysis. The second part describes the most fundamental and essential methods of thermal analysis and the last section is focused on evaluating a real thermogravimetric experiment which deals with biomass sample.
|
|
| |
|
| |
guest ::
