|
|
Vliv derivátů pyrrolidonu na alkydové a polyuretanové povlaky
Klímová, Edita ; Molliková, Eva (oponent) ; Tulka, Jaromír (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce bylo doplnit údaje o odolnosti povlaků vytvořených nátěrovými hmotami na bázi alkydových a polyuretanových pryskyřic. V teoretické části byly shromážděny a utříděny relevantní informace z oblasti nátěrových hmot, zhotovování nátěrových systémů, teorie rozpouštění a vlastností rozpouštědel. Pro praktickou část pak byly vybrány tři N-deriváty pyrrolidonu. Předmětem studia bylo jejich působení na konkrétní alkydové a polyuretanové povlaky se zvláštním důrazem na zjištění časového průběhu degradace nátěrů.
|
|
|
Biodegradable polyurethanes based on poly(ethylene glycol)
Kupka, Vojtěch ; Žídek, Jan (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented diploma thesis deals with synthesis of biodegradable polyurethanes (bio-PUs) based on poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(e-caprolactone) (PCL) with potential use in medicine. The aim of the work was to develop the methodology for synthesis of elastomeric polyurethane that could be formed into scaffold applicable in tissue engineering for regenerative human medicine. The theoretical part summarizes the knowledge of various kinds of materials which are possible to use for intended application. Scaffold forming techniques, their biocompatibility and characterization of properties of resulting materials are involved. The experimental part is focused on the development of suitable methodology to prepare functional samples based on PEG, PCL, hexamethylene diisocyanate (HMDI) and stannous octoate as the catalyst. Effect of bio-PUs composition (mainly different amount and molecular weight of PEG) on the swelling and hydrolytic stability was investigated together with testing mechanical properties, monitoring the net formation and the degree of conversion. The morphology of prepared samples was analyzed by optical microscopy, chemical composition was confirmed by infrared spectroscopy and the thermal properties were measured by differential scanning calorimetry. As for methodology development, it was found that it is necessary to degas all feedstocks before synthesis, otherwise non-well polymerized samples with different pore size have been obtained. Synthesis of bio-PU was realized under the nitrogen atmosphere in two steps. First, both polyols (PEG and PCL) were homogenized on the vacuum line at 130 °C followed by the addition of HMDI in the second step at 65 °C in glove-bag to obtain bio-PU samples. Finally samples were cured at the mould for 48 hours at 65 °C in oven. Based on the physical conditions of samples preparations, flexible bio-PU from white films through cloudy (with visible phase separation) to transparent films (clear) were obtained. Phase separation was confirmed by optical microscopy showing typical spherulite structure of crystalline phase (PCL) in amorphous matrix of PEG. The monitoring of net formation confirmed maximal conversion of polymerization (96 %) already after 4 hours of curing in the oven. Mechanical properties testing showed that important influence to rupture strength has isocyanate index (NCO/OH ratio). Different molecular weight of PEG showed influence to tensile properties as the specimens were completely cross-linked. Characterization of swelling exhibited increase the water uptake of samples with growing molecular weight of PEG (from 28 up to 58 wt.%). As well as, the bio- PU samples having higher molecular weight of PEG degraded faster in water at 37 °C. In presented diploma thesis was confirmed that it is possible to control the hydrolytic stability of obtained biodegradable polyurethane elastomers by the amount and the molecular weight of PEG.
|
|
|
Aplikace plniv do polyuretanů
Bečka, Filip ; Poláček, Petr (oponent) ; Kučera, František (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá přípravou plněných polyuretanů, stanovením tahových vlastností, tvrdosti a měřením IR spekter. Teoretická část se věnuje základním složkám polyuretanových systémů a nejběžnějším anorganickým částicovým plnivům a shrnuje poznatky o aplikaci minerálních plniv do polyuretanové matrice. V experimentální části byla vyvinuta metoda aplikace plniv do polyuretanu a byly připraveny testovací vzorky. Byla zkoumána dispergace použitých plniv do polyolu a jimi ovlivněná zpracovatelnost. Pro zkoumání vzorků byly použity 3 metody: FTIR spektroskopie, zkouška mechanických vlastností tahem a měření tvrdosti. Metody FTIR byla použita ke zkoumání konverze volných izokyanátových skupin a OH skupin. Zkouška mechanických vlastností tahem ověřila houževnatost materiálu a byl stanoven modul pružnosti v tahu. Byla zjištěna shoda meze pevnosti a napětí při přetržení a současně shoda poměrného prodloužení na mezi pevnosti a poměrného prodloužení při přetržení. U vzorků nebyla pozorována mez kluzu. Tvrdost vzorků byla měřena metodou Shore A.
|
|
|
Sportovní a kulturní areál, Otradov
Myška, Jan ; Nováková, Eva (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je zpracování projektové dokumentace pro realizaci novostavby Sportovního a kulturního areálu obci Otradov. Dominantou areálu jsou objekty tribun a víceúčelová hala. Stavba je architektonicky řešena se snahou nevyčnívat příliš z venkovské architektury. Víceúčelová hala je dvoupodlažní, z jedné třetiny zastřešena plochou střechou, ze dvou třetin střechou sedlovou. Nosným systémem jsou pórobetonové tvárnice. Objekt tribun je dvoupodlažní s nosným skeletem. Zastřešení je řešeno pomocí lomených dřevěných nosníků. Hygienické zázemí je řešeno stěnovým systémem a zastřešeno pultovou střechou. Lehkoatletická dráha má povrch z polyuretanové směsi určené pro sportoviště.
|
|
|
Bioresorbable polyurethanes with controlled mechanical properties
Letavaj, Emil ; Žídek, Jan (oponent) ; Kupka, Vojtěch (vedoucí práce)
Presented diploma thesis deals with preparation of bioresorbable polyurethanes (PUR) and their characterization. The theoretical part describes the feedstocks used for the PUR preparation and summarizes the knowledge about PUR used in medical applications. Experimental part presents characterization of bioresorbable PUR films prepared by reactive casting in one step without the use of organic solvents. The absence of solvents represents a great advantage due to their toxicity and subsequent removal from the resulting product. The synthesis of PUR was conducted under an inert atmosphere by polyaddition reaction of hydrophobic poly(e-caprolactone) (PCL) and hydrophilic poly(ethylene glycol) (PEG) with hexamethylene diisocyanate (HDI). Synthesis under an inert atmosphere was necessary due to a side reaction of isocyanate with atmospheric humidity, which causes the formation of porous films instead of continuous ones. Prepared PUR films were characterized for different PCL/PEG ratios and different isocyanate index (ratio of NCO/OH reacted groups). PUR (isocyanate index 1.05) with PCL content 90 wt. % and higher demonstrated tought behavior in mechanical tests. Increase of isocyanate index and decrease of PCL content under 90 wt. % caused fragile sample behavior. The reason of such behavior was the different ability of PCL to crystallize in the structure of the polyurethane network. Increasing the PEG content has improved the ability of PUR films to absorb water and enhanced the rate of hydrolytic degradation. By adjusting the PCL/PEG ratio and the amount of isocyanate, solvent free bioresorbable PUR with suitable mechanical (flexibility, toughness) and physical properties (swelling, degradation) can be obtained. Prepared PUR films could be used in biomedicine e.g. as vascular grafts.
|
|
|
Demonstration equipment for rubber-pad forming
Kubo, Michal ; Koutník, Tomáš (oponent) ; Klement, Josef (vedoucí práce)
This project elaborated within bachelor study, describes brief view of forming process with elastic instrument. These technologies are used mostly in aeronautical produce, due to its advantages. Thesis also contains design of equipment, which helps with presentation of these technologies during teaching of subject Aircraft manufacture.
|
|
|
Příprava a charakterizace kopolymerů na bázi poly-3-hydroxybutyrátu
Kolomazník, Vít ; Kupka, Vojtěch (oponent) ; Porubský, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou kopolymerů na bázi poly-3-hydroxybutyrátu (PHB). Snahou je dosáhnout materiálu, kde by byl obsah polymeru PHB co nejvyšší, zároveň ale obsah krystalické fáze co nejmenší. Nízkomolekulární PHB s koncovými hydroxylovými skupinami, použitý při syntéze kopolymerů, byl připraven alkoholýzou PHB polymeru 1,4-butandiolem. Jako druhý reagující polymer v této práci byl vybrán polyetylenglykol (PEG) v různých molárních hmotnostech a poměrech. Další polymer pro kopolymeraci s PHB byl zvolen poly(butylen adipát-co-tereftalát) (PBAT) a jako netoxické spojovací činidlo byl použit hexametylendiisokyanát (HDI). Z těchto látek byly v roztoku připraveny blokové kopolymery, které jsou tvořeny z měkkých a tvrdých segmentů. Tvrdé segmenty zde představuje PHB a jeho krystalická struktura, měkké segmenty tvoří řetězce PEG, případně PBAT. U připravených kopolymerů byl zkoumán vliv přítomnosti měkkých segmentů různé délky a poměru na celkové vlastnosti. Získané materiály byly charakterizovány pomocí termogravimetrické analýzy (TGA), diferenční kompenzační kolorimetrie (DSC) a infračervené spektroskopie (FTIR). Molekulová hmotnost byla zjištěná pomocí gelové permeační chromatografie (GPC).
|
|
|
Využití nepevného nástroje – polyuretanu – ve tváření
Zigáček, Štěpán ; Peterková, Eva (oponent) ; Podaný, Kamil (vedoucí práce)
ZIGÁČEK Štěpán: Využití nepevného nástroje – polyuretanu – ve tváření Projekt vypracovaný v rámci bakalářského studia oboru B-STI Strojní inženýrství je literární studií zaměřenou na výrobní metody tváření pomocí elastomerů. Rešerše se zabývá základním rozdělením a principy všech možných způsobů využití elastomerů se zaměřením na využití polyuretanu s ukázkami použití a vyhodnocením jejich výhod a nevýhod.
|
|
|
Specifika tváření elastomery
Barák, Vít ; Peterková, Eva (oponent) ; Podaný, Kamil (vedoucí práce)
Práce obsahuje přehled metod tváření využívajících elastomerový nástroj včetně rozdělení jednotlivých nástrojů a vhodnosti k daným operacím. Tváření elastomery se řadí mezi nekonvenční metody tváření pomocí pružného nástroje, které je vhodné zejména pro tváření plechů. Jako materiál se používá pryž a polyuretan. Jsou zde také uvedeny vlastnosti, tvářecí síly a další zajímavosti elastomerů. Princip spočívá v nahrazení pevné části nástroje pružným médiem. Metody tváření jsou rozděleny podle konstrukce nástroje, na tváření otevřeným nástrojem a tváření uzavřeným nástrojem. Tváření otevřeným nástrojem zahrnuje ohýbání a zakružování. Mezi tváření uzavřeným nástrojem patří metody Guerin, Marform, Maslenikov, radiální vypínání a protlačování. Dále jsou uvedeny ukázky nástrojů a odlišnosti oproti konvenčním metodám a kapalinám. Výhodou elastomerového nástroje je nízká cena, jednoduchost a šetrnost k povrchově upraveným výrobkům. Nevýhodou je nízká životnost, nízká produktivita a použití velkých tvářecích sil. Tváření elastomery má uplatnění v kusové a malosériové výrobě.
|
|
|
Modification of Biodegradable Polyurethanes by Biologically Active Substances
Kupka, Vojtěch ; Khunová, Viera (oponent) ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Presented dissertation thesis is focused on novel preparation of biodegradable polyurethanes (PUs) and their modification by biologically active cellulose nanocrystals. Literary review deals with current state of bioresorbable PUs used in tissue engineering. Examples of prepared PU elastomers, scaffolds and injectable PUs, together with biodegradation pathways to non-toxic products are summarized. The last part of the literary review is targeting on nanocellulose, which has gained much attention for the use as biomedical material due to its remarkable physical (high specific surface area, mechanical reinforcement) and biological (biocompatibility, biodegradability and low toxicity) properties. Experimental part presents characterization of biodegradable amphiphilic polyurethane films (bio-PUs) synthesized by solvent free polyaddition reaction of hydrophilic poly(ethylene glycol) (PEG) and hydrophobic poly(e-caprolactone) (PCL) as macrodiols with hexamethylene diisocyanate. Prepared bio-PUs were characterized on one hand by means of different PEG/PCL ratio and on the other hand by changing the isocyanate ratio between NCO/OH groups. Abrupt enhancement of mechanical properties was observed when PEG/PCL weight ratio was equal to or less than 20/80 and was ascribed to the PCL ability to form crystalline domains. The increasing amount of PEG promoted the ability of bio-PUs to absorb water and enhance the rate of hydrolytic degradation. Whereas, reducing the ability of bio-PUs to absorb water and prolonged time of hydrolytic degradation was achieved with increasing the crosslink density by enhancing the isocyanate ratio. The last part deals with novel solvent free preparation of nanocomposite utilizing bio-PU as a matrix and cellulose nanocrystals either neat or surface grafted by PEG. Structural analysis demonstrated that the presence of rod-like nanoparticles causes the immobilization of the PU chains in matrix resulting in increased stiffness and rigidity of bio-PU/cellulose nanocomposite. By adjusting the PEG/PCL ratio, the amount of isocyanate or the presence of nanofiller, the novel bio-PU material with desirable mechanical (toughness, flexibility) and physical (swelling, degradation) properties can be obtained. Prepared solvent free bio-PUs may advantageously be used in regenerative medicine for soft tissue regeneration (e.g. as vascular grafts).
|
host ::
RSS.