|
|
Biodegradable polyurethanes based on poly(ethylene glycol)
Kupka, Vojtěch ; Žídek, Jan (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented diploma thesis deals with synthesis of biodegradable polyurethanes (bio-PUs) based on poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(e-caprolactone) (PCL) with potential use in medicine. The aim of the work was to develop the methodology for synthesis of elastomeric polyurethane that could be formed into scaffold applicable in tissue engineering for regenerative human medicine. The theoretical part summarizes the knowledge of various kinds of materials which are possible to use for intended application. Scaffold forming techniques, their biocompatibility and characterization of properties of resulting materials are involved. The experimental part is focused on the development of suitable methodology to prepare functional samples based on PEG, PCL, hexamethylene diisocyanate (HMDI) and stannous octoate as the catalyst. Effect of bio-PUs composition (mainly different amount and molecular weight of PEG) on the swelling and hydrolytic stability was investigated together with testing mechanical properties, monitoring the net formation and the degree of conversion. The morphology of prepared samples was analyzed by optical microscopy, chemical composition was confirmed by infrared spectroscopy and the thermal properties were measured by differential scanning calorimetry. As for methodology development, it was found that it is necessary to degas all feedstocks before synthesis, otherwise non-well polymerized samples with different pore size have been obtained. Synthesis of bio-PU was realized under the nitrogen atmosphere in two steps. First, both polyols (PEG and PCL) were homogenized on the vacuum line at 130 °C followed by the addition of HMDI in the second step at 65 °C in glove-bag to obtain bio-PU samples. Finally samples were cured at the mould for 48 hours at 65 °C in oven. Based on the physical conditions of samples preparations, flexible bio-PU from white films through cloudy (with visible phase separation) to transparent films (clear) were obtained. Phase separation was confirmed by optical microscopy showing typical spherulite structure of crystalline phase (PCL) in amorphous matrix of PEG. The monitoring of net formation confirmed maximal conversion of polymerization (96 %) already after 4 hours of curing in the oven. Mechanical properties testing showed that important influence to rupture strength has isocyanate index (NCO/OH ratio). Different molecular weight of PEG showed influence to tensile properties as the specimens were completely cross-linked. Characterization of swelling exhibited increase the water uptake of samples with growing molecular weight of PEG (from 28 up to 58 wt.%). As well as, the bio- PU samples having higher molecular weight of PEG degraded faster in water at 37 °C. In presented diploma thesis was confirmed that it is possible to control the hydrolytic stability of obtained biodegradable polyurethane elastomers by the amount and the molecular weight of PEG.
|
|
|
Specifika tváření elastomery
Barák, Vít ; Peterková, Eva (oponent) ; Podaný, Kamil (vedoucí práce)
Práce obsahuje přehled metod tváření využívajících elastomerový nástroj včetně rozdělení jednotlivých nástrojů a vhodnosti k daným operacím. Tváření elastomery se řadí mezi nekonvenční metody tváření pomocí pružného nástroje, které je vhodné zejména pro tváření plechů. Jako materiál se používá pryž a polyuretan. Jsou zde také uvedeny vlastnosti, tvářecí síly a další zajímavosti elastomerů. Princip spočívá v nahrazení pevné části nástroje pružným médiem. Metody tváření jsou rozděleny podle konstrukce nástroje, na tváření otevřeným nástrojem a tváření uzavřeným nástrojem. Tváření otevřeným nástrojem zahrnuje ohýbání a zakružování. Mezi tváření uzavřeným nástrojem patří metody Guerin, Marform, Maslenikov, radiální vypínání a protlačování. Dále jsou uvedeny ukázky nástrojů a odlišnosti oproti konvenčním metodám a kapalinám. Výhodou elastomerového nástroje je nízká cena, jednoduchost a šetrnost k povrchově upraveným výrobkům. Nevýhodou je nízká životnost, nízká produktivita a použití velkých tvářecích sil. Tváření elastomery má uplatnění v kusové a malosériové výrobě.
|
|
|
Demonstration equipment for rubber-pad forming
Kubo, Michal ; Koutník, Tomáš (oponent) ; Klement, Josef (vedoucí práce)
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.
|
|
|
Vliv derivátů pyrrolidonu na alkydové a polyuretanové povlaky
Klímová, Edita ; Molliková, Eva (oponent) ; Tulka, Jaromír (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce bylo doplnit údaje o odolnosti povlaků vytvořených nátěrovými hmotami na bázi alkydových a polyuretanových pryskyřic. V teoretické části byly shromážděny a utříděny relevantní informace z oblasti nátěrových hmot, zhotovování nátěrových systémů, teorie rozpouštění a vlastností rozpouštědel. Pro praktickou část pak byly vybrány tři N-deriváty pyrrolidonu. Předmětem studia bylo jejich působení na konkrétní alkydové a polyuretanové povlaky se zvláštním důrazem na zjištění časového průběhu degradace nátěrů.
|
|
|
Využití nepevného nástroje – polyuretanu – ve tváření
Zigáček, Štěpán ; Peterková, Eva (oponent) ; Podaný, Kamil (vedoucí práce)
ZIGÁČEK Štěpán: Využití nepevného nástroje – polyuretanu – ve tváření Projekt vypracovaný v rámci bakalářského studia oboru B-STI Strojní inženýrství je literární studií zaměřenou na výrobní metody tváření pomocí elastomerů. Rešerše se zabývá základním rozdělením a principy všech možných způsobů využití elastomerů se zaměřením na využití polyuretanu s ukázkami použití a vyhodnocením jejich výhod a nevýhod.
|
|
| |
|
|
Modification of polyurethane by biodegradable poly(hydroxybutyrate)
Kupka, Vojtěch ; Žídek, Jan (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The aim of the presented bachelor thesis was the synthesis of elastomeric polyurethane filled by biodegradable polyhydroxybutyrate. The morphology of samples was analyzed by scanning electron microscopy and mechanical properties were tested by tensile measurement. Moreover, the work deals with prediction of mechanical properties based on rubber elasticity theory. It was found that prepared specimens have a character of particle – reinforced composite materials. Corresponding to divination, the biodegradable filler content enhancement in polyurethane matrix leaded to an increase of the elastic modulus. Prediction of stress-strain curves, which was done by SEC.exe software, showed for real behavior of stress-strain curve having unreal values of network density of polymer chains. While real values of chains network density were used in simulation, stress-strain data were higher than the measured ones.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.