|
|
Preparation and characterization of unsaturated bio-polyester resins
Žůrek, Michal ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Figalla, Silvestr (advisor)
The theoretical part of this work is devoted to the selection of suitable components for synthesis of a branched oligoester and their structural arrangement. Further, oligomers of lactic acid esterified with crotonic acid branched by erythritol or pentaerythritol are discussed. Crosslinking of prepared oligoesters is accomplished by free radical mechanism using vinyl acetate as reactive diluent and 2,2'-azo-bis-isobutyronitrile as initiator. Resin was cured by vinyl acetate in different mass ratios. Results show that there in an optimal ratio for curing between oligoester and reactive diluent. Using less vinyl acetate results in insufficient crosslink density or, on the contrary, using considerable excess of vinyl acetate causes rapid polymerization, that also results in lower density of crosslinking. The crosslink density was determined indirectly by extraction of the soluble part to acetone after curing and drying of the product.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Preparation and characterization of unsaturated bio-polyester resins
Žůrek, Michal ; Petrůj, Jaroslav (referee) ; Figalla, Silvestr (advisor)
The theoretical part of this work is devoted to the selection of suitable components for synthesis of a branched oligoester and their structural arrangement. Further, oligomers of lactic acid esterified with crotonic acid branched by erythritol or pentaerythritol are discussed. Crosslinking of prepared oligoesters is accomplished by free radical mechanism using vinyl acetate as reactive diluent and 2,2'-azo-bis-isobutyronitrile as initiator. Resin was cured by vinyl acetate in different mass ratios. Results show that there in an optimal ratio for curing between oligoester and reactive diluent. Using less vinyl acetate results in insufficient crosslink density or, on the contrary, using considerable excess of vinyl acetate causes rapid polymerization, that also results in lower density of crosslinking. The crosslink density was determined indirectly by extraction of the soluble part to acetone after curing and drying of the product.
|
|
|
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.
|
|
|
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 ::
