|
|
Optimalizace a charakterizace vlastností pryskyřice na bázi dimethakrylátových monomerů
Baradzina, Lizaveta ; Petruš, Josef (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
Táto diplomová práce byla zaměřena na optimalizaci a charakterizaci pryskyřic na bázi dimethakrylátových monomerů. Rovněž byl sledován průběh polymerace v závislosti na typu a molárním poměru použitých monomerů, obsahu plniva z baryového skla a přítomnosti skelných vláken. Zkoumány byly také změny viskoelastických vlastností materiálů v průběhu polymerace. K charakterizaci připravených dimethakrylátových pryskyřic a kompozitních materiálů na jejich bázi byly použity metody: viskozimetrie, diferenční kompenzační fotokalorimetrie (DPC), fotoreologie, termogravimetrická analýza (TGA) a dynamická mechanická analýza (DMA). Pomocí viskozimetrie byla stanovena dynamická viskozita připravených dimethakrylátových matric. Na základě výsledků DPC analýzy u testovaných pryskyřic byly vytvořeny závislosti tepelného toku na čase, konverze na čase a polymerační rychlosti na konverzi. V rámci fotoreologie byl sledován průběh vytvrzování, nastup bodu gelace a změny viskoelastických vlastnosti systémů. K přesnému stanovení složení vzorků byla provedena TGA. Viskoelastické vlastnosti vytvrzených kompozitních materiálů byly poté stanoveny pomocí DMA v trojbodovém uspořádání.
|
|
|
Studium fotopolymerace kompozitních systémů
Baradzina, Lizaveta ; Petruš, Josef (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce zkoumala vliv keramických nanovláken a částicového plniva na kinetiku vytvrzování kompozitních materiálů s dimetakrylátovou matricí. Rovněž byly sledovány změny viskoelastických vlastností materiálů v průběhu polymerace. V rámci této práce byly připraveny čtyři typy materiálů: částicový kompozit, vláknový kompozit, hybridní kompozit a čistá matrice. Kompozitní systémy o různém složení byly charakterizovány pomocí fotoreologie, diferenční kompenzační fotokalorimetrie (DPC) a dynamicko-mechanické analýzy (DMA). Pomocí fotoreologie byl zkoumán vliv intenzity světla a doby ozařování na změny reologických vlastností materiálů, ke kterým dochází během fotopolymeračních reakcí. Na základě výsledků DPC analýzy u testovaných vzorků byly vytvořeny závislosti konverze na čase a polymerační rychlosti na konverzi. Viskoelastické vlastnosti vytvrzených kompozitů byly stanoveny DMA analýzou v trojbodovém uspořádání.
|
|
|
Fotocitlivé kompozice v tenkých polymerních vrstvách
Rudická, Andrea ; Klusoň, Petr (oponent) ; Veselý, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská pojednává o fotocitlivých kompozicích v tenkých polymerních vrstvách. Experimentální část se zabývá přípravou a nanesením vrstev. Připravené vrstvy byly exponovány a podrobně studovány jejich barevné odezvy na osvit. Cílem bylo připravit dozimetr, dosáhnout výrazné barevné změny mezi jednotlivými dávkami, zlepšit mechanickou odolnost vrstev a regulovat citlivost kompozic vůči UVB záření.
|
|
|
Crosslinking of thermosensitive functionalized copolymers by blue light
Křivánková, Nikola ; Michlovská, Lenka (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The aim of this thesis was to prepare a hydrogel with a hybrid network of only one type of biodegradable copolymer. The new degradable hydrogel, containing both physical interactions (arising at physiological temperature of 37 °C) and chemical bonds initiated by blue light could be used as a resorbable wound dressing or as an injectable carrier with a gradual and well controlled drug release. Thermosensitive PLGA–PEG–PLGA copolymer synthesized by living ring-opening polymerization was subsequently functionalized with itaconic anhydride to form ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA light-sensitive and temperature-sensitive macromonomer. At 37 °C, the copolymer forms a micellar network due to hydrophobic interactions. Itaconic acid double bonds, which are attached to the ends of the copolymer chain, allow photochemical crosslinking of micelles with a view to increase the hydrolytic stability of novel hydrogel. The synthesized copolymers were characterized by GPC and 1H NMR methods. The formation of a physical network at physiological temperature was confirmed by rheological analysis. The physically crosslinked ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA hydrogel was then irradiated with blue light (430 – 490 nm) in the presence of a water soluble biocompatible photoinitiator LiTPO and chemically characterized by ATR-FTIR. The resulting hydrogel was transparent, flexible, absorbed up to 1176 % water, and was stable for 20 days in saline at 37 °C. The ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA hydrogel with hybrid network was also prepared in the presence of a crosslinker PEGDA, that significantly reduced the time required for crosslinking the hydrogel, but further analyses are needed to more fully understand the principles of the novel hydrogel types.
|
|
|
Vliv podmínek přípravy na strukturu a vlastnosti hybridních světlem tvrditelných kompozitů
Škriniarová, Nina ; Ing. Vladimír Pavelka. Ph.D. (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Účelem této bakalářské práce bylo provést a vyhodnotit sérii experimentů, zaměřených na objasnění vlivu podmínek míšení a dávkování komponent na strukturu a vlastnosti hybridních polymerních kompozitních materiálů určených pro odolné zubní výplně. Bylo navrženo několik způsobu přípravy a následně byly měřeny vybrané mechanické vlastnosti připravených vzorků. Do matrice byla přidána krátká neformovatelná polymerní vlákna v kombinaci s částicovým plnivem s různou velikostí částic plniva. Jako matrice byla použita polymerní, světlem tvrditelná směs monomerů na bázi uretandimetakrylátu ve směsi s dodekandioldimetakrylátem. U připravených vzorků byly změřeny tahové deformační křivky. Morfologie připravených kompozitů byla sledována pomocí fraktografie lomových ploch za pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM). Jednotlivé sady vzorků byly vyhodnoceny srovnáním parametrů tahových křivek a morfologie pozorované na snímcích ze SEM. Na základě srovnání výsledků experimentů s vlastnostmi předpovězenými existujícími modely byl vyhodnocen nejlepší postup míšení a dávkování komponent.
|
|
|
Dvoufotonová fotopolymerace více laserovými svazky
Skalický, Jiří ; Pilát,, Zdeněk (oponent) ; Jákl,, Petr (vedoucí práce)
Fotopolymerace je technika používaná pro vytváření povrchových struktur nebo mikroobjektů z fotorezistu. Tento proces je iniciován ozářením vzorku světlem s vlnovou délkou, kterou materiál absorbuje. Po iniciaci je vzorek zpracován podle typu fotorezistu – zahřátím, ošetřením vývojkou nebo omytím neozářeného rezistu příslušným činidlem. K iniciaci lze použít zaostřeného svazku femtosekundového laseru s dvojnásobnou vlnovou délkou. Díky krátké délce pulzu s velkou hustotou fotonů dojde k dvoufotonové absorpci, která ovlivní pouze blízké okolí ohniska svazku. Rozlišení se tak zvýší a detaily mohou dosahovat velikosti v řádu desetiny mikrometru. Navíc se tímto způsobem zahřeje velmi malá oblast vzorku a minimalizuje se tak riziko nevyžádané iniciace tepelnými vlivy. Modelování větších struktur složených z malých detailů technikou dvoufotonové fotopolymerace je časově velmi náročné. Optickou sestavu jsme proto rozšířili o prostorový modulátor světla (SLM), který rozdělí dopadající záření na několik svazků pomocí dynamických počítačem generovaných hologramů. Polymerace tedy může být provedena více ohnisky současně, což se dá využít při tvorbě jednotlivých mikročástic i při polymerování periodických povrchových struktur. Dalším urychlením procesu může být nahrazení statického uspořádání vyžadujícího výměnu vzorku po každé expozici experimentem kontinuálním, u kterého k fotopolymeraci dochází v mikrofluidním kanálku se stálým přívodem fotorezistu do aktivní oblasti vzorku.
|
|
|
Kinetika polymerací dentálních dimethakrylátových monomerů
Vaněk, Martin ; Bystřický, Zdeněk (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá charakteristikou kinetiky polymerací dentálních materiálů. Předmětem zájmu jsou dentální materiály ze skupiny dimethakrylátových polymerů, které se v průmyslu používají pro potřeby dentálního zaměření jako jsou například opravy, úpravy a tvorba nových zubů. Jedna část práce se zabývá tím, jak změna molárního poměru jednotlivých monomerů (přídavek dalšího monomeru do systému) ovlivňuje kinetiku polymerace. Druhá část studuje přídavek siliky (plniva) do systému methakrylátů a její vliv na reakční kinetiku. Hlavní sledované parametry byly polymerační rychlost, stupně konverze, bod gelace, teplota skelného přechodu a dynamického modul. Povaha změn rychlosti reakce a konverze v dimethakrylátových matricích byla charakterizována fotometricky diferenciální kompenzační kalorimetrií (DSC), reologie byla prostudována na fotoreometru a teplota skelného přechodu a moduly byly stanoveny pomocí dynamicko-mechanické analýzy (DMA). Bylo zjištěno, že v případě přídavku vybraného monomeru a plniva dochází k postupnému snižování sledovaných veličin jako jsou polymerační rychlost a konverze jak při dlouhém, tak při krátkém osvitu. Z reologického stanovení vyplývá, že k síťování materiálů dochází s přídavkem monomeru nebo plniva později při vyšších koncentracích. Byl sledován a komentován velmi nepravidelný trend v případě zjištěné teploty skelného přechodu a dynamického modulu. Přidaný monomer se pravděpodobně částečné chová jako plnivo při vyšších koncentracích. Při sledování metodou DMA se projevily dva vlivy rozdílné výchozí konverze vytvrzených vzorků s protikladným efektem plniva.
|
|
|
Tepelná stabilita/degradace vysokoviskózních dentálních pryskyřic
Bystřický, Zdeněk ; Trautmann, Radoslav (oponent) ; Poláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývala vlivem dlouhodobého tepelného zatížení na stabilitu vysokoviskózních pryskyřic používaných jako matrice dentálních kompozitních materiálů. Zkoumán byl také průběh polymerace v závislosti na typu a molárním poměru použitých monomerů, obsahu iniciačního systému a přítomnosti nanosiliky jako plniva. Pryskyřice byly charakterizovány pomocí diferenční kompenzační fotokalorimetrie (DPC) a dynamicko-mechanické analýzy (DMA). Pomocí DPC byla změřena závislost tepelného toku na čase. Na základě experimentálně naměřených hodnot byla stanovena závislost konverze na čase a závislost rychlosti polymerace na konverzi. Viskoelastické vlastnosti vytvrzených pryskyřic byly stanoveny pomocí DMA. Z naměřených dat vyplývá, že vlivem působení zvýšené teploty došlo u všech pryskyřic k poklesu stupně konverze a polymerační rychlosti. Se zvyšujícím se obsahem iniciačního systému v pryskyřici se tento pokles projevoval výrazněji. Z toho je možné usoudit, že působením zvýšené teploty došlo k inaktivaci jedné z komponent iniciačního systému. Pro systémy pryskyřic, které jsou vytvrzovány světlem, je charakteristický výskyt dvou teplot skelného přechodu. To je dáno nehomogenní morfologií vytvrzené pryskyřice, ve které se vyskytují dva typy domén s různým relativním zastoupením jednotlivých monomerů. Po degradaci však byla patrná pouze jedna teplota skelného přechodu díky snížení viskozity pryskyřice vlivem zvýšené teploty. Molekuly iniciačního systému a jednotlivých monomerů tak snáze difundovaly prostředím a vytvrzená pryskyřice tak dosáhla po degradaci vyšší homogenity. U degradovaných pryskyřic byl patrný výraznější pokles elastického modulu. Průběh vytvrzování je výrazně ovlivněn typem monomerů, jejich vzájemným poměrem a přítomností plniva.
|
|
|
Studium přípravy monomerů a polymerů na bázi methakrylovaných hydroxybutyrátů
Liška, Marek ; Mgr. Petra Zbořilová, Ph.D (oponent) ; Figalla, Silvestr (vedoucí práce)
Cílem této práce je průzkum, návrh a příprava methakrylovaných derivátů poly(3-hydroxybutyrátu) a následná příprava polymerů z připravených prekurzorů. Celkově bylo připraveno šest sloučenin. Mezi připravené sloučeniny patří methyl-3-hydroxybutyrát a ethyl-3-hydroxybutyrát připravené pomocí alkoholytické depolymerace monofunkčním alkoholem a jejich methakrylované deriváty. Nedílnou součástí práce je také příprava ethylenglykolem terminovaného oligomeru 3-hydroxybutyrátu připraveného depolymerací s použitím ethylenglykolu dvěma cestami. První cesta spočívá v depolymeraci s využitím konvenčního ohřevu a druhá cesta zkoumá přípravu série oligomerů s různými molekulovými hmotnostmi s využitím mikrovlnného ohřevu. Připraveny byly také methakrylované deriváty připravených oligomerů. Připravené sloučeniny a jejich samotná příprava jsou charakterizovány pomocí více analytických metod, mezi které patří VPO, NMR, GPC, FT-IR, LC-MS a DSC. Z připravených sloučenin byla připravena série polymerů pomocí radikálové polymerace s využitím fialového záření (s vlnovou délkou 405 nm), jako zdroje energie. Připravené síťované polymery byly charakterizovány pomocí DSC a byly testovány jejich tažnosti a pevnosti v tahu.
|
|
|
Crosslinking of thermosensitive functionalized copolymers by blue light
Křivánková, Nikola ; Michlovská, Lenka (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
The aim of this thesis was to prepare a hydrogel with a hybrid network of only one type of biodegradable copolymer. The new degradable hydrogel, containing both physical interactions (arising at physiological temperature of 37 °C) and chemical bonds initiated by blue light could be used as a resorbable wound dressing or as an injectable carrier with a gradual and well controlled drug release. Thermosensitive PLGA–PEG–PLGA copolymer synthesized by living ring-opening polymerization was subsequently functionalized with itaconic anhydride to form ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA light-sensitive and temperature-sensitive macromonomer. At 37 °C, the copolymer forms a micellar network due to hydrophobic interactions. Itaconic acid double bonds, which are attached to the ends of the copolymer chain, allow photochemical crosslinking of micelles with a view to increase the hydrolytic stability of novel hydrogel. The synthesized copolymers were characterized by GPC and 1H NMR methods. The formation of a physical network at physiological temperature was confirmed by rheological analysis. The physically crosslinked ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA hydrogel was then irradiated with blue light (430 – 490 nm) in the presence of a water soluble biocompatible photoinitiator LiTPO and chemically characterized by ATR-FTIR. The resulting hydrogel was transparent, flexible, absorbed up to 1176 % water, and was stable for 20 days in saline at 37 °C. The ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA hydrogel with hybrid network was also prepared in the presence of a crosslinker PEGDA, that significantly reduced the time required for crosslinking the hydrogel, but further analyses are needed to more fully understand the principles of the novel hydrogel types.
|
host ::
RSS.