Vliv přidaných aditiv a technologických podmínek přípravy na krystalizaci symetrické směsi PLLA/PDLA biopolymerů

dc.contributorMüller Miroslav, prof. Ing. Ph.D. : 67728
dc.contributor.advisorBorůvka Martin, Ing. Ph.D. : 65407
dc.contributor.authorVašíček, Adam
dc.contributor.otherBěhálek Luboš, Ing. Ph.D. Konzultant : 55398
dc.date.accessioned2021-08-20T12:04:25Z
dc.date.available2021-08-20T12:04:25Z
dc.date.committed2022-5-15
dc.date.defense2021-06-22
dc.date.issued2021-06-22
dc.date.submitted2020-11-15
dc.date.updated2021-6-22
dc.degree.levelIng.
dc.description.abstractTato diplomová práce se zabývá studiem fyzikálních a mechanických vlastností biopolymerů kyseliny poly(L-mléčné) (PLLA) a stereokomplexu kyseliny polymléčné (scPLA). Tyto materiálové systémy byly modifikovány vybranými nukleačními aditivy: nanokrystaly celulózy (CNC); stereokomplexem PLA; N,N´-Ethylen bistearamidem (EB); kyselinou orotovou (OA) a itakovou (IA). Zkoumán je také technologický vliv přípravy vzorků prostřednictvím vstřikování do studené (45 °C) a vyhřívané formy (100 °C). Práce je rozdělena na dvě části, a to na teoretickou a experimentální. Teoretická část je zaměřena na biopolymery, kyselinu polymléčnou, její stereokomplexaci a nukleační činidla. Experimentální část je dělena na úvodní experiment a hlavní experiment. Z výsledků měření termických vlastností v úvodním experimentu byly vyselektovány nejúčinnější nukleační aditiva a jejich hmotnostní poměr. Hlavní experiment popisuje výrobu zkušebních těles, mikroskopické studium struktury polymerů, tahové a rázové vlastnosti, teplotu měknutí Vicata, dynamo-mechanické vlastnosti a diferenční snímací kalorimetrii. Výsledky jsou hodnoceny v závislosti na procentuálním přídavku nukleačních aditiv a technologickém hledisku přípravy. Výsledná morfologie a stupeň krystalinity materiálových systémů na bázi PLLA s 0,5 % EB vedla k výraznému navýšení teplotní a rázové odolnosti při vstřikování vzorků do teplé formy. Nukleační účinek 3 % OA směřoval jak u PLLA, tak u stereokomplexu k výraznému navýšení stupně krystalinity. U druhého jmenovaného pak bylo dosaženo výrazného potlačení homokrystalické fáze a selektivní tvorby stereokomplexní struktury. Přestože tento systém nevykazoval tak dobré mechanické vlastnosti, díky nukleaci byla zajištěna struktura s vyšší teplotní stabilitou i nad 100 °C. Tam, kde nemodifikované PLLA zcela ztratilo teplotní stabilitu, byl naměřen elastický modul pružnosti v ohybu u vzorků scPLA s 3 % OA o hodnotě 850 MPa.cs
dc.description.abstractThis Master's thesis deals with research of physical and mechanical properties of biopolymers of poly(L-lactic acid) (PLLA) and stereocomplex of polylactic acid (scPLA). These material systems were modified with selected nucleation additives: cellulose nanocrystals (CNC); stereocomplex PLA; N,N´-Ethylenebis(stearamide) (EB); orotic acid (OA) and itaconic acid (IA). The technological influence of samples preparation by injection into cold (45 °C) and heated molds (100 °C) is also analysed. The thesis is divided into two parts - theoretical and experimental. The theoretical part is focused on biopolymers, polylactic acid, its stereocomplexation and nucleating agents. The experimental part is divided into an introductory and main experiment. The most effective nucleation additives and their weight ratio were selected from the results of measuring thermic properties in the initial experimentation. The main experiment describes the production of testing specimens, microscopic study of the structure of polymers, tensile and impact properties, Vicata softening temperature, dynamo-mechanical properties and differential scanning calorimetry. The results are evaluated according to the percentage addition of nucleating additives and technological aspects of preparation. The resulting morphology and degree of crystallinity of PLLA - based material systems with 0,5 % EB led to a significant increase in temperature and impact resistance when samples were injected into a heated mold. The nucleation effect of 3 % OA led to a significant increase in the degree of crystallinity in both PLLA and stereocomplex. In the latter, considerable suppression of the homocrystalline phase and selective formation of a stereocomplex structure were accomplished. Even though this system did not prove such good mechanical properties, a structure with higher temperature stability even above 100 °C was ensured due to the nucleation. Where unmodified PLLA completely lost thermal stability, the storage modulus of scPLA samples with 3 % OA of 850 MPa was measured.en
dc.description.mark
dc.format103 s.
dc.format.extent-
dc.identifier.signatureV 202103190
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/160723
dc.language.isocs
dc.relation.isbasedonbeginenumerate itemSaeidlou, Sajjad, et al. Poly (lactic acid) crystallization. Progress in Polymer Science 37.12 (2012): 1657-1677. itemDi Lorenzo, Maria Laura, and René Androsch, eds. Synthesis, Structure and Properties of Poly (lactic acid). Springer International Publishing, 2018. item Jiménez, Alfonso, Mercedes Peltzer, and Roxana Ruseckaite, eds. Poly (lactic acid) science and technology: processing, properties, additives and applications. No. 12. Royal Society of Chemistry, 2014. itemTsuji, Hideto. Poly (lactic acid) stereocomplexes: A decade of progress. Advanced drug delivery reviews 107 (2016): 97-135. itemBai, Hongwei, et al. Recent Advances in Processing of Stereocomplex, 2010, Type Polylactide. Macromolecular Rapid Communications 38.23 (2017): 1700454. endenumerate
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/26cs
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/26en
dc.rights.urihttps://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.urihttps://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subjectbiopolymerycs
dc.subjectkyselina polymléčnács
dc.subjectstereokomplexacecs
dc.subjectnukleační aditivacs
dc.subjectbiopolymersen
dc.subjectpoly(lactic acid)en
dc.subjectstereocomplexen
dc.subjectnucleation additivesen
dc.titleVliv přidaných aditiv a technologických podmínek přípravy na krystalizaci symetrické směsi PLLA/PDLA biopolymerůcs
dc.titleThe influence of added additives and processing conditions on the crystallization of symmetric PLLA/PDLA biopolymer blendsen
dc.typediplomová prácecs
local.degree.abbreviationNavazující
local.degree.disciplineTPK
local.degree.programmeTechnologie plastů a kompozitů
local.degree.programmeabbreviationN0722A270001
local.department.abbreviationKSP
local.facultyFakulta strojnícs
local.faculty.abbreviationFS
local.identifier.authorS19000225
local.identifier.stag42077
local.identifier.verbis
local.identifier.verbis4eee0d41-5cc4-4468-8355-87e3853ada9b
local.note.administratorsautomat
local.note.secrecyPovoleno ZverejnitPraci Povoleno ZverejnitPosudky
local.poradovecislo3190
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Vasicek_DP.pdf
Size:
17 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
VASICEK_1.pdf
Size:
929.78 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
VASICEK_2.pdf
Size:
555.89 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
ProtokolSPrubehemObhajobySTAG.pdf
Size:
20.8 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP
Collections