|
|
Tha synthesis of syndiotactic polystyrene using monocyclopentadienyl titanium complexes
Svačina, Zdeněk ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Hermanová, Soňa (advisor)
A series of four novel halosilylsubstitued monocyclopentadienyl titanium complexes; [Si(CH3)2FCp]TiCl3 – FSiTTC, [Si(CH3)F2Cp]TiCl3 F2SiTTC, [Si(CH3)Cl2Cp]TiCl3 - Cl2SiTTC, [Si(CH3)2ClCp]TiCl3 - ClSiTTC was tested as catalytic precursors for polymerization of styrene in toluene. The maximum polymerization activity was achieved after polymerization period of 20 minutes. Activity decreased in order FSiTTC/MAO > F2SiTTC/MAO > Cl2SiTTC/MAO > ClSiTTC /MAO. Prepared polystyrenes were characterized using 13C NMR spectroscopy and DSC analysis. Syndiotacticity index of obtained PSs was determined by means of Soxhlet extraction with butan-2-one as solvent. Syndiotacticity indexes of PSs obtained by investigated catalysts possessed higher values then those obtained by standard catalysts (CpTiCl3 a Cp*TiCl3) at comparable polymerization conditions.
|
|
|
Functionalization of Polyethylene by Grafting
Hofmann, Jan ; Figalla, Silvestr (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
The bachelor thesis deals with functionalization of polyethylene by grafting. The theoretical part summarizes informations about types of copolymers, free radical grafting techniques and the factors, that affect properties of modified polymers as well as their biodegradability. The experimental part deals with modification of polyethylene in kneader under various conditions. The blends are composed of polyethylene, polylactic acid and another aditives (initiator, stabilizers). The torque and the temperature were monitored during the kneading. Some mechanical properties of new materials were tested on Zwick Z010 apparatus. Rheological properties of samples were investigated with melt flow indexes.
|
|
|
Synthesis and Characterization of Multifunctionalized Biodegradable Copolymers
Michlovská, Lenka ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Lehocký,, Marián (referee) ; Vojtová, Lucy (advisor)
Předložená disertační práce shrnuje současné poznatky v oblasti termosenzitivních biodegradabilních kopolymerů, které ve formě vodného solu gelují při teplotě lidského těla. Tyto polymerní materiály jsou použitelné v medicíně pro injekční aplikace jako nosiče léčiv či resorbovatelné implantáty pro regeneraci tkání. V experimentální práci byly pomocí vakuové linky syntetizovány termosenzitivní amfifilní triblokové kopolymery na bázi biodegradabilního hydrofobního polylaktidu a polyglykolidu a biokompatibilního hydrofilního polyethylenglykolu (PLGA–PEG–PLGA). Připravený PLGA–PEG–PLGA kopolymer se dvěma fázovými přechody sol-gel a gel-suspenze byl následně modifikován anhydridem kyseliny itakonové. Výsledný funkcionalizovaný ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA kopolymer obsahuje na koncích řetězců reaktivní dvojné vazby vhodné k další polymeraci či síťování a karboxylové skupiny pro případné modifikace biologicky aktivními látkami. Fyzikální i chemické síťování bylo dále sledováno jak z hlediska poměrů hydrofilního a hydrofobního řetězce, tak i z hlediska množství navázané kyseliny itakonové. Vodné roztoky syntetizovaného ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA kopolymeru gelují v rozmezí teplot 33 - 43 °C. Kritická gelační koncentrace byla 6 % a kritická gelační teplota 34 °C pro kopolymer s poměrem PLGA/PEG = 2,5. Čím je kopolymer více hydrofobní, tím geluje dříve a je více hydrolyticky stabilní. Tuhost gelu stoupá se zvyšujícím se poměrem PLGA/PEG a je závislá na typu rozpouštědla použitého při přečišťování kopolymeru. Připravené ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA makomonomerů byly síťovány pomocí modrého světla bez dalšího síťovadla. Hydrolytická stabilita vzorků modifikovaných pomocí ITA se výrazně zlepšila a zvýšila v přímé úměře jak s rostoucí dobou síťování, tak s množstvím dvojných vazeb na koncích řetězců. Vzorek s 63 mol% ITA síťovaný 40 minut ve vodě zcela zdegradoval po 32 dnech. Protonovou NMR relaxometrií bylo zjištěno, že když vzorek ve vodě nabotnal (po cca 12 hodinách), množství nevázané vody se začalo snižovat a postupně difundovat do kavit na povrchu vzorku a pomalu se měnit na slabě a pevně vázanou vodu na polymerní řetězce. Nicméně, termální stabilita chemicky síťovaných vzorků vzrůstala pouze do 20 minut síťování. Pomocí ATR-FTIR bylo prokázáno, že se přibližně 57 % dvojných vazeb kyseliny itakonové (při vlnové délce 1640 cm-1) přeměnilo na nové jednoduché RR'C-CHR'' vazby při vlnové délce 795 cm-1. Delší čas síťování (nad 30 minut) vedl ke změnám v chemické struktuře pomocí beta-štěpení řetězců a částečné rekombinaci dvojných vazeb. Díky vzniku nových dvojných vazeb v jiných částech řetězce se snížila termální stabilita z 242 °C na 237° C a teplota skelného přechodu z -2,2 na -5.8 °C. Předložená práce popisuje, jak složení polymeru, modifikace funkčními skupinami a fyzikální podmínky ovlivňují fyzikální a chemické síťování připravených amfifilních kopolymerů. Kontrola hydrolytické a termální stability hydrogelů je zapotřebí zejména při uvolňování léčiv a regeneraci tkání.
|
|
| |
|
|
Manufacturing of micro-structures by two-photon polymerization
Skalický, Jiří ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Richtera, Lukáš (advisor)
Utilization of focused laser beam for photo-polymerization represents an elegant and fast method how to manufacture microstructures in dimensions from hundreds of nanometres to tens of micrometres. Two-photon photo-polymerization is used with advantage to manufacture microstructures with sub-micrometre details. In this case the laser wavelength is about two times longer comparing to the spectral region of the highest photoresist sensitivity and the two-photon photo-polymerization is initiated only in the positions of sufficient optical intensity. Precise and controlled positioning of the photoresist with respect to the laser focus ensures only illumination of areas of future microstructure and initialization of photo-polymerization here. Fine details of manufactured microstructures depends, except the laser beam focusing, also on the chosen photoresist and quenching of polymerization in non-illuminated areas.
|
|
|
Vinyl prepolymers - methods of preparation and application
Černý, Miroslav ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Kučera, František (advisor)
The theoretical part of this thesis is focused on bulk radical polymerization of styrene, methylmethacrylate, vinyltoluene and paramethylstyrene. It summarizes actual informations about kinetics and performance possibilities of bulk polymerization. Experimental part deals with polystyrene prepolymers preparation by bulk polymerization. The aim is to find optimal conditions for prepolymers preparation. Prepolymers should be usable for subsequent polymerization nearly up to 100% conversion. Conversion values were gravimetrically determined and molecular weights were obtained by viskosity measurements, which were realized by Ubbelohde viscometer. In the experimental part, there were performed simulations targeted on conversion dependence on time. The purpose was a prediction of monomer conversion at a given time during polymerization. Differences between reality and simulation were low in most of cases and the found form of kinetic behavior calculations provides satisfying results. In the conclusion of this thesis was suggested a new procedure for polystyrene prepolymers preparation.
|
|
|
Preparation of acrylic copolymers via emulsion polymerization
Arvai, Tomáš ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Kučera, František (advisor)
The diploma thesis deals with preparation of acrylic copolymers via emulsion polymerization technique. Two sets of copolymer samples were prepared within this thesis, n BA/MMA and 2-EHA/MMA copolymers. n-BA/MMA copolymer sample was used for investigation of effect of surfactant concentration as well as effect of addition of acrylic acid to the feed composition. During all the copolymerizations, conversion was observed via solids content evaluation as the reaction progressed. Copolymerization was lead under inert atmosphere at continuous stirring and 80 °C for 4 hours. Glass transition temperature of samples was determined with DSC and Vicat softening point was measured as well. Data acquired from measurements were compared with values calculated with Fox equation which was used for modelling molar ratio of monomers in initial feed.
|
|
|
Study of relation between conditions of the test FNCT (Full Notched Creep) and the rate of crack grow SCG (Slow Crack Growth) for evaluating HDPE cut growth resistance
Porubský, Tomáš ; Sadílek, Jiří (referee) ; Petrůj, Jaroslav (advisor)
Theoretical part of this thesis presents summary of material and testing parameters which influence SCG and consequently the duration of the FNCT test. The experimental part focuses on modification of testing conditions of FNCT test in order to minimize the test time. FNCT tests were performed for four types of surfactants: Arkopal N110, Sodium dodecylbenzensulfonate (NaDBS), Disponil LDBS55 and Simulsol SL8. The most pronounced accelerating effect was observed for NaDBS surfactant, which in comparsion with commonly used Arkopal N110 doubled the test speed at the same concentration (11 %) and other test conditions. The accelerating effect of NaDBS was also observed for two different PE grades: Liten VB85 and VL 20N. Under the test conditions 80 °C and 4 MPa, 5% NaDBS water solution caused for VL 20N almost 12,5-fold acceleration compared to conventional 2% Arkopal N110 and almost 8,5-fold acceleration for VB 85. The correlation between wettability of surfactant solution and FNCT time to fracture was found.
|
|
|
Technological optimization of a pilot line for production PP-g-IAH
Arvai, Tomáš ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Kučera, František (advisor)
The bachelor thesis deals with optimization of a pilot line for production polypropylene grafted with itaconic anhydride. Theoretical part describes actual knowledge about radical grafting of polyolefins with emphasis on the variety of factors affecting melt grafting. Extruded mass per hour, torque and die pressure were measured during all extrusions within optimization. Two sets of samples were prepared in the co-rotating twin-screw extruder (Brabender 25 DSE L/D = 34). Sample set prepared at 200 °C ranged from 1:2 to 1:20 molar ratio of initiator/monomer, set prepared at 230 °C ranged from 1:4 to 1:20 molar ratio. Parameters set for all extrusions were 30 RPM, reaction time 3 minutes. All samples contained the same mass concentration of monomer 0.5 %, initiator selected 2,5-di(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane (Luperox 101). Degradation of samples was observed through MVR measurements, monomer content in extruded samples was analyzed by acid-base titration and FT-IR spectroscopy.
|
|
|
Modification of PLA using reactive extrusion
Matláková, Jana ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Kučera, František (advisor)
Diplomová práce se zabývá roubováním maleinanhydridu a anhydridu kyseliny itakonové na kyselinu poly(mléčnou) (PLA). U modifikované kyseliny poly(mléčné) byla sledována závislost konverze monomerů na různých molárních poměrech monomer/iniciátor při teplotách 180°C a 200°C. Množství naroubovaného monomeru bylo stanovováno acidobazickou titrací a pomocí FT-IR spektroskopií. Vliv stupně naroubování na krystalinitu modifikované PLA byl zjišťován pomocí diferenční kompenzační kalorimetrie, DSC. Degradace PLA byla orientačně pozorována pomocí indexu toku taveniny, MFI.
|
guest ::
