|
|
Influence of Ethene Addition on Ziegler-Natta Catalyst Performance in Low-pressure Propene Polymerization
Hoza, Adam ; Salajka,, Zdeněk (referee) ; Kratochvíla, Jan (advisor)
The aim of the study will be the determination of the kinetic profiles of the polymerization of propene, ethene and their mixtures with commercial Ziegler-Natta catalyst by application of two different experimental procedures. The prepared polymer material will be utilized for the SEC analysis and subsequent evaluation of the concentration of active sites. The determined molecular mass distribution curves will be further investigated by the application of the procedure, which deconvolute the overall profile on the basic Flory's distribution functions. Then the comprehensive study about character and behavior of various types of active centers in dependence on time and type of monomer will result from this investigation.
|
|
|
Photopolymerization kinetics of dimethacrylate dental resin
Vaněk, Martin ; Bystřický, Zdeněk (referee) ; Poláček, Petr (advisor)
Aim of magister´s thesis was to study reaction kinetics of dental materials. Thesis was focused on dimethacrylate dental polymers, which are for example used for dental restoration, tooth repair and creating now teeth. First part of the thesis concentrates on influence of molar ratio on reation kinetics by addition of other monomer to polymer resin. Second part concentrates on influence of addition of additive silica on reaction kinetics of polymerization. Essential variables know as a polymerization ratio, conversion, gel point, glass transition temperature and storage modulus were studied. Firstly, polymerization ratio and conversion were observed by differential scanning calorimetry (DSC). Secondly rheology was observed by photoreometr. Finally, glass transition temperature and storage modulus were observed by dynamic mechanical analysis (DMA). Behaviour changes caused by addion of monomer or filler point out decrease of polymeration ratio and converstion. Same behaviour was observed by short exposure. In order to established network formation, values of gel point increased by higher concentration of monomer or filler. Glass transition temperature and storage modulus measured by DMA were evaluated. Those valuables had variable tendency due to monomer acting like filler at higher concentration. Also contradictory impact of different material conversion and filler concetration was discussed.
|
|
|
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.
|
|
|
Determination of propene polymerization kinetics on Ziegler-Natta catalysts by methods of batch and Stopped-Flow polymerization performed under industrial conditions
Tvrdý, Michal ; Merna,, Jan (referee) ; Kratochvíla, Jan (advisor)
This thesis is focused on the determination of the propene polymerization kinetics on phthalate and nonphthalate diester Ziegler-Natta MgCl2-supported catalysts under the industrial conditions. The kinetic profiles were determined by various laboratory techniques for propene polymerization. For assessing the profiles were utilized batch gas and liquid polymerization modes in 2-litre and 4-litre reactors. Finally, the results were complemented with the runs performed in a unique Stopped-Flow apparatus, which allows polymerization of liquid propene at very short polymerization times. The kinetics profiles of both catalysts were determined and compared by combination of experimental data of these techniques. The basic properties of the synthesized polymeric powders were measured, such as the melt flow index, bulk density and amount of polypropene fraction soluble in cold xylene.
|
|
|
Photopolymerization kinetics of dimethacrylate dental resin
Vaněk, Martin ; Bystřický, Zdeněk (referee) ; Poláček, Petr (advisor)
Aim of magister´s thesis was to study reaction kinetics of dental materials. Thesis was focused on dimethacrylate dental polymers, which are for example used for dental restoration, tooth repair and creating now teeth. First part of the thesis concentrates on influence of molar ratio on reation kinetics by addition of other monomer to polymer resin. Second part concentrates on influence of addition of additive silica on reaction kinetics of polymerization. Essential variables know as a polymerization ratio, conversion, gel point, glass transition temperature and storage modulus were studied. Firstly, polymerization ratio and conversion were observed by differential scanning calorimetry (DSC). Secondly rheology was observed by photoreometr. Finally, glass transition temperature and storage modulus were observed by dynamic mechanical analysis (DMA). Behaviour changes caused by addion of monomer or filler point out decrease of polymeration ratio and converstion. Same behaviour was observed by short exposure. In order to established network formation, values of gel point increased by higher concentration of monomer or filler. Glass transition temperature and storage modulus measured by DMA were evaluated. Those valuables had variable tendency due to monomer acting like filler at higher concentration. Also contradictory impact of different material conversion and filler concetration was discussed.
|
|
|
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.
|
|
|
Determination of propene polymerization kinetics on Ziegler-Natta catalysts by methods of batch and Stopped-Flow polymerization performed under industrial conditions
Tvrdý, Michal ; Merna,, Jan (referee) ; Kratochvíla, Jan (advisor)
This thesis is focused on the determination of the propene polymerization kinetics on phthalate and nonphthalate diester Ziegler-Natta MgCl2-supported catalysts under the industrial conditions. The kinetic profiles were determined by various laboratory techniques for propene polymerization. For assessing the profiles were utilized batch gas and liquid polymerization modes in 2-litre and 4-litre reactors. Finally, the results were complemented with the runs performed in a unique Stopped-Flow apparatus, which allows polymerization of liquid propene at very short polymerization times. The kinetics profiles of both catalysts were determined and compared by combination of experimental data of these techniques. The basic properties of the synthesized polymeric powders were measured, such as the melt flow index, bulk density and amount of polypropene fraction soluble in cold xylene.
|
|
|
Influence of Ethene Addition on Ziegler-Natta Catalyst Performance in Low-pressure Propene Polymerization
Hoza, Adam ; Salajka,, Zdeněk (referee) ; Kratochvíla, Jan (advisor)
The aim of the study will be the determination of the kinetic profiles of the polymerization of propene, ethene and their mixtures with commercial Ziegler-Natta catalyst by application of two different experimental procedures. The prepared polymer material will be utilized for the SEC analysis and subsequent evaluation of the concentration of active sites. The determined molecular mass distribution curves will be further investigated by the application of the procedure, which deconvolute the overall profile on the basic Flory's distribution functions. Then the comprehensive study about character and behavior of various types of active centers in dependence on time and type of monomer will result from this investigation.
|
guest ::
