|
|
Příprava syndiotaktického polystyrenu pomocí monocyklopentadienylových komplexů titanu
Svačina, Zdeněk ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Hermanová, Soňa (vedoucí práce)
Série čtyř nových halosilylsubstituovaných monocyklopentadienylových komplexů titanu [Si(CH3)2FCp]TiCl3 – FSiTTC, [Si(CH3)F2Cp]TiCl3 F2SiTTC, [Si(CH3)Cl2Cp]TiCl3 - Cl2SiTTC, [Si(CH3)2ClCp]TiCl3 - ClSiTTC byla po aktivaci methylalumoxanem testována jako katalytické prekurzory pro polymeraci styrenu v toluenu. Nejvyšší polymerační aktivity bylo dosaženo po 20 minutách polymerace, přičemž aktivita testovaných komplexů klesala v pořadí: FSiTTC/MAO > F2SiTTC/MAO > Cl2SiTTC/MAO > ClSiTTC /MAO. Připravené polystyreny byly charakterizovány pomocí 13C NMR spektroskopie a DSC. Index syndiotakticity byl stanoven pomocí extrakce vroucím butan-2-onem a u všech polystyrenů připravených pomocí testovaných katalyzátorů dosahoval vyšších hodnot než u polystyrenů připravených pomocí standardů (CpTiCl3 a Cp*TiCl3) při srovnatelných polymeračních podmínkách.
|
|
|
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.
|
|
|
Synthesis and Characterization of Multifunctionalized Biodegradable Copolymers
Michlovská, Lenka ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Lehocký,, Marián (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
This dissertation summarizes the current state-of-the-art in the field of biodegradable thermosensitive copolymers, which in the form of aqueous sol at room temperature change to gel at body temperature. These polymer materials are useful in medicine for injection application as drug carriers or resorbable implants for tissue regeneration. In experimental work, thermosensitive amphiphilic triblock copolymers based on hydrophobic biodegradable polylactide and polyglycolide and biocompatible hydrophilic polyethylene glycol (PLGA–PEG–PLGA) were synthesized using vacuum line apparatus. Prepared PLGA–PEG–PLGA copolymer with two phase transitions from sol-gel and gel-suspension was subsequently modified with itaconic anhydride. The resulting functionalized ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA copolymer contains at both ends of chains reactive double bonds suitable for further polymerization or crosslinking and functional carboxyl group for possible modification by biological active substances. Physical and chemical crosslinking were also investigated in terms of the ratio of hydrophilic and hydrophobic chains and with a view of the amount of bounded itaconic acid. Prepared aqueous solutions of synthesized ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA copolymer change to a gel at the temperature between 33 and 43 °C. The evaluated critical gel concentration and the critical gel temperature was 6 % w/v and 34 °C, respectively, for the copolymer with PLGA/PEG ratio equal to 2.5. When the copolymer was more hydrophobic, then start of gelation became earlier and gel was more hydrolytically stable. Gel stiffness increased with increasing PLGA/PEG ratio and it depends on methods and type of solvent used during purification of copolymer. Prepared ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA copolymers were crosslinked using blue light without further crosslinker. Hydrolytical stability of ITA modified samples was significantly improved and increased in direct proportion with the both increasing time of crosslinking and the amount of double bonds attached to polymer chains. Sample having 63 % of ITA crosslinked for 40 mins fully degraded in water after 32 days. By proton NMR relaxometry it was found that while the sample has been swelled in water (after 12 hours) the amount of unbonded water reduces and gradually diffuses into cavities on the surface of sample and slowly changed to both weakly bonded water and strongly bonded water to polymer chains. Weakly bonded water began release from sample and changed back to the free water, when sample start to degrade and nodes and gel network begin to break. However, the thermal stability of chemically crosslinked samples increased only up to 20 minutes of crosslinking time where approximately 57 % of double bonds of itaconic acid (at 1640 cm-1) were transformed to the new single RR'C–CHR'' bonds at 795 cm-1ones by making crosslinks proved by ATR-FTIR. Longer crosslinking time (above 30 minutes) led to changes in chemical structure by beta-scission of chain and partially by recombination of double bonds. Rediscovery of new double bonds in different place of the chain reduced both the thermal stability and glass transition temperature from 242 °C to 237 °C and from -2.2 to -5.8 °C, respectively. The proposed thesis shows how the polymer composition, modification by functional groups and physical conditions affect either the physical or the chemical crosslinking of prepared amphiphilic copolymers.
|
|
| |
|
|
Vytváření mikrostruktur dvoufotonovou fotopolymerací
Skalický, Jiří ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Richtera, Lukáš (vedoucí práce)
Využití fokusovaného laserového svazku k iniciaci fotopolymerace představuje elegantní a rychlou metodu, jak získat mikrostruktury o rozměrech od stovek nanometrů po desítky mikrometrů. K získání mikrostruktur se submikrometrovými detaily se využívá dvoufotonové fotopolymerace, kdy vlnová délka laseru je přibližně dvojnásobná s ohledem na spektrální citlivost fotorezistu a k iniciaci fotopolymerace dochází pouze v místech, kde je dostatečná optické intenzita. Přesným řízeným polohováním fotorezistu vzhledem k ohnisku svazku lze osvítit pouze oblasti budoucí mikrostruktury a iniciovat zde fotopolymeraci. Jemné detaily vytvořených struktur závisí kromě míry fokusace svazku i na zvoleném fotorezistu a zhášení polymerace v neosvícených oblastech.
|
|
|
Vinylové předpolymery - metody přípravy a využití
Černý, Miroslav ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Teoretická část práce se zaměřuje na blokovou radikálovou polymeraci styrenu, methyl methakrylátu, vinyltoluenu a paramethylstyrenu. Shrnuje současné informace o kinetice a možnostech provedení blokové polymerace. Experimentální část se zabývá přípravou polystyrenových předpolymerů blokovou polymerací s cílem nalezení optimálních podmínek přípravy předpolymerů pro následnou polymeraci do téměř 100% konverze. Hodnoty konverze byly stanovovány gravimetricky a molekulové hmotnosti byly získány na základě viskozimetrických měření pomocí Ubbelohdeho viskozimetru. K předpovědi konverze monomeru v daném čase polymerace byly v experimentální části provedeny simulace zaměřené na závislost konverze na času. Rozdíly mezi skutečností a simulací jsou malé ve většině případů a nalezená podoba výpočtů kinetického chování poskytuje uspokojivé výsledky. V závěru práce byl na základě naměřených dat navrhnut nový postup pro přípravu polystyrenových předpolymerů.
|
|
|
Příprava akrylátových kopolymerů emulzní polymerací
Arvai, Tomáš ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá přípravou akrylátových kopolymerů technikou emulzní polymerace. V rámci práce byly připraveny 2 sady vzorků kopolymerů n-BA/MMA a 2 EHA/MMA. Na vzorku ze sady n-BA/MMA byl dále zkoumán vliv koncentrace emulgátoru a vliv přídavku kyseliny akrylové. Při přípravách všech vzorků byla sledována konverze emulzní kopolymerace prostřednictvím hmotnosti sušiny v emulzi v průběhu reakce, která probíhala pod inertní atmosférou po dobu 4 hodin, při 80 °C za stálého míchání. Teplota skelného přechodu připravených vzorků byla stanovována pomocí DSC a byla měřena i Vicatova teplota měknutí. Získaná data byla porovnávána s hodnotami vypočtenými z Foxovy rovnice, která byla použita k modelování poměru monomerů v reakční směsi.
|
|
|
Studium vztahu mezi podmínkami testu FNCT (Full Notched Creep) a rychlostí šíření trhliny SCG (Slow Crack Growth) pro hodnocení odolnosti HDPE vůči růstu trhlin
Porubský, Tomáš ; Sadílek, Jiří (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (vedoucí práce)
Teoretická časť predstavuje súhrn materiálových a testovacích parametrov ovplyvňujúcich priebeh SCG a následne aj dĺžku trvania FNCT testu. Experimentálna časť sa zameriava na modifikáciu podmienok FNCT testu s cieľom maximálneho zníženia času do lomu skúšaného materiálu. Pre vybrané 4 druhy tenzidov: Arkopal N110, Dodecylbenzénsulfonát sodný (NaDBS), Disponil LDBS55 a Simulsol SL8 boli uskutočnené FNCT testy. Najvýraznejší urýchľovací účinok bol pozorovaný u NaDBS, ktorý spôsobil viac než 2-násobnú redukciu času do lomu oproti referenčnému Arkopalu N110, pri rovnakej koncentrácii 11 % a podmienkach testu FNCT: 50 °C, 9,0 MPa. Urýchľovací účinok NaDBS bol porovnaný pre 2 polyethylénové materiály: Liten VB85 a VL 20N. Pri podmienkach testu 80 °C a 4 MPa bolo 5% roztokom NaDBS spôsobené takmer 12,5-násobné urýchlenie oproti konvenčnému 2% Arkopalu N110 pre VL 20N a skoro 8,5-násobné pre VB 85. Bola objavená závislosť medzi schopnosťou tenzidu zmáčať študovaný materiál a FNCT časom do lomu.
|
|
|
Technologická optimalizace čtvrtprovozní výroby PP-g-IAH
Arvai, Tomáš ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá optimalizací čtvrtprovozní výroby polypropylenu roubovaného anhydridem kyseliny itakonové. Teoretická část popisuje dosavadní poznatky z radikálového roubování polyolefinů s důrazem na různé faktory ovlivňující proces roubování v tavenině. V experimentální části bylo v rámci optimalizace měřeno množství polymeru vytlačeného za hodinu, dále krouticí momenty a tlaky na trysce dvoušnekového extrudéru v průběhu všech extruzí. V souběžně rotujícím dvoušnekovém extrudéru (Brabender 25 DSE L/D = 34) byly připraveny dvě sady vzorků. Pro výrobní teplotu 200 °C byla sada v rozsahu molárních poměrů iniciátoru ku monomeru 1:2 až 1:20, sada pro teplotu 230 °C byla v rozsahu 1:4 až 1:20. U všech extruzí byly nastaveny otáčky 30 RPM, reakční doba 3 minuty a všechny vzorky obsahovali stejnou hmotnostní koncentraci monomeru 0,5 %, iniciátorem byl 2,5-di(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan (Luperox 101). Degradace vzorků byla sledována měřením MVR, konverze a koncentrace navázaného monomeru ve vzorcích byly analyzovány acidobazickou titrací a FT-IR spektroskopií.
|
|
|
Modification of PLA using reactive extrusion
Matláková, Jana ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Diploma thesis deals with grafting of maleic anhydride and itaconic anhydride onto the poly(lactic acid) (PLA). The dependence of conversion on the various molar ratios of monomer to initiator was observed on the modified poly(lactic acid) at the temperatures 180 °C and 200 °C. The amount of grafted monomer was determined due to the acido-basic titration and due to the FT-IR spectroscopy. Effect of grafting value on the crystallinity modified PLA was determined by using differential scanning calorimetry, DSC. Degradation of PLA was observed orientation due to the melting flow index, MFI.
|
host ::
RSS.