|
|
Effect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerization
Hoza, Adam ; Kosek, Juraj (oponent) ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Kratochvíla, Jan (vedoucí práce)
The research presented in this thesis was focused on preparation and characterization of polypropylene-block-poly(propylene-co-ethylene (hereinafter referred to also as real PP-block-EPR),. These materials are considered to be efficient compatibilizers between semi-crystalline polypropylene (PP) matrix and amorphous ethylene/propylene rubber (EPR) domains in impact-resistant polypropylene copolymers (ICP), thus also an effect of prepared PP-block-EPR copolymers on properties of commercial ICP materials was investigated. The unique PP-block-EPR copolymers were prepared by using the „stopped-flow” technique. For this purpose a high-pressure "stopped-flow" polymerization apparatus was constructed. This apparatus allowed synthesis of PP-block-EPR copolymers under conditions comparable to conditions applied in industrial reactors for production of standard ICP materials. The apparatus also enabled to produce sufficient amounts of materials for characterizing and subsequent blending with ICP. Very short polymerization times (typically around 0.2 s) applied in "stopped-flow" capillary reactors ensured that active sites of a Ziegler-Natta catalyst produced polymer chains consisting of a block of semi-crystalline polypropylene (PP) and a block of amorphous ethylene/propylene random copolymer (EPR). Such macromolecules are described in literature as “real PP-block-EPR copolymer”. Copolymer materials synthesized in the "stopped-flow" apparatus were fractionated by preparative means of Temperature Rising Elution Fractionation (TREF). The obtained fractions were subsequently analyzed by DSC, 13C-NMR and GPC/SEC methods. These analyses revealed the presence of amorphous EPR, also in high crystalline fraction (100 140 °C). This finding confirmed that a noticeable portion of polymer chains, produced in the stopped-flow polymerization, were real block copolymers consisting of block of semi-crystalline PP homopolymer and block of amorphous EPR copolymer in one polymer chain. The prepared samples were blended in melt with a commercial ICP material. Mechanical properties, DTMA and oscillation rheology were employed on the prepared blends and the results compared with properties of original ICP copolymer. Furthermore, the differences in EPR domains morphology and location in PP matrix were studied by SEM. An obvious influence of PP-block-EPR copolymer on ICP properties was observed mainly in morphological changes of EPR domains dispersed in the PP matrix. These changes showed a positive influence on the balance between flexural modulus and impact strength of ICP material. The influence of PP-block-EPR copolymer on ICP rheology was insignificant. Similarly, also in the case of DTMA no obvious influence of PP-block-EPR copolymer on dynamic-mechanical properties of ICP was observed.
|
|
|
Computer simulations of conformational behavior of block copolymers in selective solvents
Šindelka, Karel ; Limpouchová, Zuzana (vedoucí práce) ; Kuldová, Jitka (oponent)
Bakalářská práce se věnuje studiu konformačního chování diblokových kopoly- merů v selektivním rozpouštědle. Polymerní roztoky byly studovány pomocí disi- pativní částicové dynamiky. Byl vytvořen originální program pro simulace po- mocí disipativní částicové dynamiky a nový programový software pro zpracování simulačních dat. Funkčnost programu byla otestována na dvou systémech. První systém byl zředěný roztok lineárního homopolymeru, na kterém byly ověřeny škálovací zákony pro homopolymer ve zředěném roztoku. Druhý systém odpovídal diblokovým kopolymerům v selektivním rozpouštědle, na kterém bylo pomocí programu zreprodukováno micelární chování podle Shenga et al. Nakonec byl simulován systém s dlouhými blokovými kopolymery v selektivním rozpouštědle, který modeloval kopolymer polymetakrylové kyseliny a polyetylen oxidu ve vodném roztoku při pH 1. Tento systém byl studován pro různé koncentrace polymeru. Výsledky těchto simulací kvalitativně popisují studovaný systém a jsou výchozím bodem pro jeho další studium, ve kterém bude do systému přidán surfaktant a systém bude simulován při dalších hodnotách pH, kde elektrostatické interakce nejsou již zanedbatelné.
|
|
|
Komicelizace polystyren-b-polyakrylové kyseliny s nízkomolekulárními surfaktanty
Paloncýová, Markéta ; Štěpánek, Miroslav (vedoucí práce) ; Matějíček, Pavel (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem vlivu nízkomolekulárních iontových surfaktantů dodecylsulfátu sodného (SDS) a hexadecyltrimethylammonium bromidu (HTAB) na asociační chování blokového kopolymeru polystyren-b-polyakrylové kyseliny (PS-b-PAA) v alkalických vodných roztocích. Připravené polymerní nanočástice byly charakterizovány pomocí statického a dynamického rozptylu světla, transmisní elektronové mikroskopie a 1 H NMR spektroskopie. Bylo zjištěno, že oba surfaktanty interagují pouze s polyakrylátovými bloky a jejich přítomnost v systému vede ke zhoršení rozpustnosti kopolymeru, která se projevuje tvorbou velkých micelárních agregátů a srážením komplexu polymer-surfaktant.
|
|
| |
|
|
Konformační chování polymerních dendrimerů ve vodných roztocích (Disipativní částicová dynamika)
Suchá, Lucie ; Limpouchová, Zuzana (vedoucí práce) ; Posel, Zbyšek (oponent)
Bakalářská práce se věnuje studiu konformačního chování polymerních den- drimer· ve vodných roztocích. Polymerní roztoky byly simulovány pomocí di- sipativní částicové dynamiky. Všechny simulace byly provedeny pomocí pro- gramu DL−MESO. Pro generování vstupních soubor· a zpracování výsledk· simulací byly napsány vlastní programy. Správná funkce programu a správné nastavení simulačních parametr· bylo ověřeno pomocí parametrické studie nekonečně zředěných roztok· homopolymerních dendrimer· v dobrém roz- pouštědle. 'kálovací exponent gyračního poloměru získaný pomocí simulací je v souladu s publikovanými daty. Dále bylo porovnáváno konformační chování homopolymerního a kopolymerního dendrimeru. Klíčová slova: Počítačové simulace, disipativní částicová dynamika, dendri- mer, konformační chování, vodné roztoky, větvený polymer
|
|
|
Multidimensional characterization of polyelectrolytes and interpolyelectrolyte complexes in aqueous solutions
Murmiliuk, Anastasiia ; Štěpánek, Miroslav (vedoucí práce) ; Šachl, Radek (oponent) ; Hoffmann, Ingo (oponent)
Multidimenzionální charakterizace polyelektrolytů a interpolyelektrolytových komplexů ve vodných roztocích Abstrakt: Tato dizertační práce se zabývá studiem polyelektrolytů a jejich samoskladby ve vodných roztocích. Byly charakterizovány morfologie a ionizační stav jednotlivých řetězců i samoorganizovaných struktur vzniklých asociací s opačně nabitými částicemi. Zvláštní pozornost byla věnována regulaci náboje v krátkých i dlouhých slabých polyelektrolytech ve vodných roztocích za účelem hlubšího porozumění jejich odezvě na pH roztoku. Sledování změn ionizačního stavu a náboje oligopeptidů složených z 5 kyselých a 5 bazických aminokyselin vyvolaných změnou pH roztoku umožnilo zkoumat vzájemné působení souhlasně i opačně nabitých skupin. Ukázalo se, že intramolekulární elektrostatické interakce a konformační flexibilita vedly k potlačení celkového náboje a posílení ionizace peptidů. Pro získání představ o lokální koncentraci H+ iontů v blízkosti polyelektrolytového řetězce byla struktura polyelektrolytu modifikována připojením fluorescentního pH indikátoru na konec polymerního řetězce. Bylo zjištěno, že efektivní pK tohoto indikátoru neodpovídá zcela přesně lokální koncentraci H+ iontů a že tato neshoda je způsobena koncentračními fluktuacemi protiontů, konformačním chováním polyelektrolytu a interakcemi...
|
|
|
The study of the self- and co-assembly of block copolymers and block polyelectrolytes
Raya, Rahul Kumar ; Procházka, Karel (vedoucí práce) ; Štěpánek, Petr (oponent) ; Šachl, Radek (oponent)
Předkládaná PhD Disertace popisuje a shrnuje moje experimentální studie asociace amphifilních blokových kopolymerů a polyelektrolytů, které jsem prováděl v letech 2015 - 2020 ve skupině svého školitele prof. Dr. Karla Procházky, DrSc. na Katedře fyzikální a makromolekulární chemie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze. Studoval jsem zejména tvorbu, strukturu a vlastnosti nanočástic tvořených polymery a polyelektrolyty obsahujícími hydrofobní páteř ve vztahu k stabilitě je- jich vodných disperzí. Disertace je založena na publikacích, jichž jsem bud' prvním autorem či spoluautorem, a skládá se ze čtyř hlavních částí. Dosažené výsledky mi dovolily vysvětlit strukturu a vlastnosti studovaných asociovaných částic a rozho- dující trendy jejich chování. Spontánní tvorba, rozpustnost a vlastnosti jak amphifilních tak i elektrosta- ticky stabilizovaných nanočástic jsou výsledkem velice komplikované souhry ent- ropických sil odrážejících konformace polymerních řetězců a jejich elasticitu (za- hrnujících rovněž entropické efekty protiiontů) a enthalpických sil zahrnujících ne- elektrostatické (hydrofilní, hydrofobní či amphifilní) interakce, včetně kompatibi- lity/nekompatibility jednotlivých stavebních...
|
|
|
Multidimensional characterization of polyelectrolytes and interpolyelectrolyte complexes in aqueous solutions
Murmiliuk, Anastasiia ; Štěpánek, Miroslav (vedoucí práce) ; Šachl, Radek (oponent) ; Hoffmann, Ingo (oponent)
Multidimenzionální charakterizace polyelektrolytů a interpolyelektrolytových komplexů ve vodných roztocích Abstrakt: Tato dizertační práce se zabývá studiem polyelektrolytů a jejich samoskladby ve vodných roztocích. Byly charakterizovány morfologie a ionizační stav jednotlivých řetězců i samoorganizovaných struktur vzniklých asociací s opačně nabitými částicemi. Zvláštní pozornost byla věnována regulaci náboje v krátkých i dlouhých slabých polyelektrolytech ve vodných roztocích za účelem hlubšího porozumění jejich odezvě na pH roztoku. Sledování změn ionizačního stavu a náboje oligopeptidů složených z 5 kyselých a 5 bazických aminokyselin vyvolaných změnou pH roztoku umožnilo zkoumat vzájemné působení souhlasně i opačně nabitých skupin. Ukázalo se, že intramolekulární elektrostatické interakce a konformační flexibilita vedly k potlačení celkového náboje a posílení ionizace peptidů. Pro získání představ o lokální koncentraci H+ iontů v blízkosti polyelektrolytového řetězce byla struktura polyelektrolytu modifikována připojením fluorescentního pH indikátoru na konec polymerního řetězce. Bylo zjištěno, že efektivní pK tohoto indikátoru neodpovídá zcela přesně lokální koncentraci H+ iontů a že tato neshoda je způsobena koncentračními fluktuacemi protiontů, konformačním chováním polyelektrolytu a interakcemi...
|
|
| |
|
|
Self assembly of polyelectrolytes in aqueous solution (dissipave particle dynamics)
Šindelka, Karel ; Limpouchová, Zuzana (vedoucí práce) ; Kolafa, Jiří (oponent)
Název: Spontánní asociace (dissipative particle dynamics) Autor: Karel Šindelka Ústav: Faculty of science, Charles University in Prague Školitel: Doc. Ing. Zuzana Limpouchová, CSc. Konzultant: Doc. Ing. Martin Lísal, DSc. Abstrakt V diplomové práci je studována spontánní asociace ekvimolární směsi kladně a záporně nabitých symetrických blokových kopolymerů s jedním polyelektroly- tovým blokem (silný polykation nebo silný polyanion) a jedním dobře rozpustným blokem ve vodných roztocích pomocí zhrubeného modelu a disipativní částicové dynamiky (DPD). V první části diplomové práce jsou popsány základy DPD simulací a správnost implementace elektrostatických interakcí do DPD metody je ukázána na příkladu kondenzace protiiontů (Manningovy kondenzace). Ve druhé stěžejní části je studován vliv rozpustnosti obou bloků, jejich nekom- patibility a vzájemné souhry různých sil na elektrostatickou asociaci. Pro srovnání jsou uvedeny také simulace odpovídajících neutrálních systémů. DPD studie ukázala, že jak rozpustnost polyelektrolytového bloku tak nekompatibilita bloků hrají při elektrostatické asociaci důležitou roli. Přítomnost opačných nábojů na různých řetězcích přispívá k agregaci a vede k vyššímu agregačnímu...
|
host ::
RSS.