|
| |
|
|
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.
|
|
|
Morphogenesis and Viscoelastic Properties of Dimethacrylate Networks
Bystřický, Zdeněk ; Lehocký, Marián (referee) ; Bradna, Pavel (referee) ; Jančář, Josef (advisor)
Tato dizertační práce se zabývá studiem morfogeneze dimethakrylátových sítí. V práci byly využity zjednodušené systémy založené na monomerech, které bývají typicky využívány jako složky matric pryskyřičných kompozitních materiálů využívaných v oblasti záchovné stomatologie. Kinetika a mechanismy formování polymerních sítí byly studovány především s ohledem na strukturu jednotlivých monomerů, jejich vzájemný molární poměr a koncentraci iniciačního systému využitého pro radikálovou polymeraci. Vypočtené profily konverze funkčních skupin a reakčních rychlostí byly využity jako základ pro pochopení a interpretaci mechanismů morfogeneze sítí a porovnání se známými modely. Dále byla studována kinetika termické degradace, která je s morfologií vytvrzených sítí přímo spjata. V rámci takto charakterizovaných systémů byla stanovena teplotní závislost dynamického modulu a byl popsán vztah mezi supra-molekulární strukturou dimethakrylátových sítí a jejich viskoelastickou odezvou v daném teplotním rozmezí. Kinetika polymerace byla studována pomocí diferenční kompenzační foto-kalorimetrie (DPC) a infračervené spektroskopie (FTIR). Proces termické degradace byl analyzován pomocí termo-gravimetrické analýzy (TGA). Viskoelastické parametry byly charakterizovány pomocí dynamicko-mechanické analýzy (DMA). Reaktivita jednotlivých systémů je přímo odvozena od molekulární struktury monomerů, která ovlivňuje mobilitu reagujících složek v průběhu polymerace. Kinetika polymerace je řízena především difúzí, přičemž její rychlost je dána tuhostí monomerní páteře, koncentrací funkčních skupin a vlivem fyzikálních interakcí. Omezená mobilita rostoucích řetězců, postranních funkčních skupin i samotných monomerů vede k monomolekulární terminaci makro-radikálů a omezení stupně konverze funkčních skupin. Vzhledem k tomu, že k zásadnímu omezení mobility dochází již v počáteční fázi polymerace, tj. v bodu gelace, je případná termodynamická nestabilita vedoucí k fázové separaci polymerujícího systému potlačena a proces kopolymerace je ve své podstatě náhodný. To bylo prokázáno i prostřednictvím identifikace jedné teploty skelného přechodu u charakterizovaných kopolymerů. Heterogenní charakter morfogeneze je spjat s rozdílnou reaktivitou postranních funkčních skupin. V počátečních fázích polymerace dochází k propagaci reakcí postranní funkční skupiny s radikálem na stejném rostoucím řetězci, což vede ke vzniku tzv. primárního cyklu. Pravděpodobnost cyklizace souvisí především s flexibilitou monomerní páteře. Heterogenita polymerace je charakterizována vznikem vnitřně zesítěných struktur, tzv. mikrogelů, a jejich následným spojováním. Tuhost monomeru naopak přispívá k vyšší efektivitě zesítění a více homogenní morfologii vytvrzené sítě. Heterogenita dimethakrylátových sítí se odráží v mechanismu termické degradace, přičemž přítomnost strukturně odlišných domén vede k rozkladu ve dvou krocích. Průběh soufázového modulu a teplota skelného přechodu korelují s tuhostí polymerních sítí, efektivitou zesítění a přítomností fyzikálních interakcí, které vyztužují strukturu sítě nad rámec kovalentního zesítění. Heterogenní morfologie sítí se projevuje rozšiřováním spektra relaxačních časů. Experimentální data jsou v kvalitativní shodě s existujícími numerickými modely popisujícími kinetiku radikálové polymerace multifunkčních monomerů.
|
|
|
Effect of initiation on bulk polymerization of styrene
Vojáček, Jakub ; Běťák, Lukáš (referee) ; Kučera, František (advisor)
Bachelor thesis summarizes in the literature part findings on field of the radical initiation of styrene bulk polymerization. Especially polymerization using mono- and bifunctional initiators, further fotoinitiation and thermal initiation of styrene polymerization. The practical part is focused on monitoring the effects of polymerization conditions on monomer conversion, molecular weight, density and viscosity of the prepolymers. Experiments were performed with monofunctional initiator (dibenzoylperoxide), at atmospheric pressure, with polymerization temperature 91 °C, and various concentrations of initiator. Determination of monomer conversion was carried out gravimetrically, the density was determined by titration method and viscosity using the Stokes equation. Molecular weights were then calculated using Kuhn-Mark-Houwink-Sakurad equation.
|
|
|
Interactions of prosthetic material with proteins
Osifová, Zuzana ; Hudeček, Jiří (advisor) ; Martínek, Václav (referee)
This bachelor thesis deals with the problem of ocular prostheses. This problem is in thesis widely researched. Emphasis is placed on protein adsorption onto synthetic surface. Experimental part of the thesis focuses on lysozyme adsorption onto polymethylmethacrylate surface. Protein adsorption was lower than the specified limit of detection. According to experimental data was this amount lower than 5,37 μg/cm2 . In the thesis was conducted survey on secondary education students' awareness of ocular prosthesis. The results show slightly greater awareness of science-oriented students.
|
|
|
Morphogenesis and Viscoelastic Properties of Dimethacrylate Networks
Bystřický, Zdeněk ; Lehocký, Marián (referee) ; Bradna, Pavel (referee) ; Jančář, Josef (advisor)
Tato dizertační práce se zabývá studiem morfogeneze dimethakrylátových sítí. V práci byly využity zjednodušené systémy založené na monomerech, které bývají typicky využívány jako složky matric pryskyřičných kompozitních materiálů využívaných v oblasti záchovné stomatologie. Kinetika a mechanismy formování polymerních sítí byly studovány především s ohledem na strukturu jednotlivých monomerů, jejich vzájemný molární poměr a koncentraci iniciačního systému využitého pro radikálovou polymeraci. Vypočtené profily konverze funkčních skupin a reakčních rychlostí byly využity jako základ pro pochopení a interpretaci mechanismů morfogeneze sítí a porovnání se známými modely. Dále byla studována kinetika termické degradace, která je s morfologií vytvrzených sítí přímo spjata. V rámci takto charakterizovaných systémů byla stanovena teplotní závislost dynamického modulu a byl popsán vztah mezi supra-molekulární strukturou dimethakrylátových sítí a jejich viskoelastickou odezvou v daném teplotním rozmezí. Kinetika polymerace byla studována pomocí diferenční kompenzační foto-kalorimetrie (DPC) a infračervené spektroskopie (FTIR). Proces termické degradace byl analyzován pomocí termo-gravimetrické analýzy (TGA). Viskoelastické parametry byly charakterizovány pomocí dynamicko-mechanické analýzy (DMA). Reaktivita jednotlivých systémů je přímo odvozena od molekulární struktury monomerů, která ovlivňuje mobilitu reagujících složek v průběhu polymerace. Kinetika polymerace je řízena především difúzí, přičemž její rychlost je dána tuhostí monomerní páteře, koncentrací funkčních skupin a vlivem fyzikálních interakcí. Omezená mobilita rostoucích řetězců, postranních funkčních skupin i samotných monomerů vede k monomolekulární terminaci makro-radikálů a omezení stupně konverze funkčních skupin. Vzhledem k tomu, že k zásadnímu omezení mobility dochází již v počáteční fázi polymerace, tj. v bodu gelace, je případná termodynamická nestabilita vedoucí k fázové separaci polymerujícího systému potlačena a proces kopolymerace je ve své podstatě náhodný. To bylo prokázáno i prostřednictvím identifikace jedné teploty skelného přechodu u charakterizovaných kopolymerů. Heterogenní charakter morfogeneze je spjat s rozdílnou reaktivitou postranních funkčních skupin. V počátečních fázích polymerace dochází k propagaci reakcí postranní funkční skupiny s radikálem na stejném rostoucím řetězci, což vede ke vzniku tzv. primárního cyklu. Pravděpodobnost cyklizace souvisí především s flexibilitou monomerní páteře. Heterogenita polymerace je charakterizována vznikem vnitřně zesítěných struktur, tzv. mikrogelů, a jejich následným spojováním. Tuhost monomeru naopak přispívá k vyšší efektivitě zesítění a více homogenní morfologii vytvrzené sítě. Heterogenita dimethakrylátových sítí se odráží v mechanismu termické degradace, přičemž přítomnost strukturně odlišných domén vede k rozkladu ve dvou krocích. Průběh soufázového modulu a teplota skelného přechodu korelují s tuhostí polymerních sítí, efektivitou zesítění a přítomností fyzikálních interakcí, které vyztužují strukturu sítě nad rámec kovalentního zesítění. Heterogenní morfologie sítí se projevuje rozšiřováním spektra relaxačních časů. Experimentální data jsou v kvalitativní shodě s existujícími numerickými modely popisujícími kinetiku radikálové polymerace multifunkčních monomerů.
|
|
|
Interactions of prosthetic material with proteins
Osifová, Zuzana ; Hudeček, Jiří (advisor) ; Martínek, Václav (referee)
This bachelor thesis deals with the problem of ocular prostheses. This problem is in thesis widely researched. Emphasis is placed on protein adsorption onto synthetic surface. Experimental part of the thesis focuses on lysozyme adsorption onto polymethylmethacrylate surface. Protein adsorption was lower than the specified limit of detection. According to experimental data was this amount lower than 5,37 μg/cm2 . In the thesis was conducted survey on secondary education students' awareness of ocular prosthesis. The results show slightly greater awareness of science-oriented students.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Effect of initiation on bulk polymerization of styrene
Vojáček, Jakub ; Běťák, Lukáš (referee) ; Kučera, František (advisor)
Bachelor thesis summarizes in the literature part findings on field of the radical initiation of styrene bulk polymerization. Especially polymerization using mono- and bifunctional initiators, further fotoinitiation and thermal initiation of styrene polymerization. The practical part is focused on monitoring the effects of polymerization conditions on monomer conversion, molecular weight, density and viscosity of the prepolymers. Experiments were performed with monofunctional initiator (dibenzoylperoxide), at atmospheric pressure, with polymerization temperature 91 °C, and various concentrations of initiator. Determination of monomer conversion was carried out gravimetrically, the density was determined by titration method and viscosity using the Stokes equation. Molecular weights were then calculated using Kuhn-Mark-Houwink-Sakurad equation.
|
guest ::
