Studentská vědecká konference

Práce se zabývá problematikou syntézy a degradace polyesterů a kopolyesterů na bázi L-laktidu a ε-kaprolaktonu. Kopolyestery byly syntetizovány kopolymerací laktidu a ε-kaprolaktonu, resp. laktidu a  cyklického dimeru ε-kaprolaktonu. Jako iniciátory byly použity ethylmagnesiumbromid a 2-ethylhexanoát cínatý. L-Laktid byl připraven depolymerací poly(L-mléčné kyseliny) a cyklický dimer ε-kaprolaktonu depolymerací  poly(ε-kaprolaktonu). Z vybraných vzorků kopolymerů byly připraveny mikrosféry s rozdílnou průměrnou velikostí částic. Degradace mikrosfér v neutrálním prostředí při 60 °C byla hodnocena úbytkem hmotnosti vzorku, změnou molární hmotnosti a termických vlastností. Změna morfologie mikrosfér byla sledována pomocí snímací elektronové mikroskopie. Ze získaných výsledků vyplynulo, že degradace materiálu probíhá v celém objemu mikrosfér a k degradaci preferenčně dochází v amorfní fázi.

Nanokompozity na bázi grafen oxidu a polyesterů patří mezi perspektivní materiály pro biomedicinální aplikace, např. tkáňové výztuže a šicí nitě. Vlastnosti grafen oxidu jsou vedle typu přípravy ovlivněny také způsobem jeho sušení z vodné disperze. Cílem této práce je porovnání dvou metod sušení grafen oxidu z hlediska vlivu na vlastnosti výsledných polyesterových nanokompozitů. Grafen oxid byl připraven modifikovanou Hummersovou metodou. Vodná disperze grafen oxidu byla sušena lyofilizací či za sníženého tlaku při zvýšené teplotě. Oba druhy grafen oxidu byly charakterizovány pomocí termogravimetrické a elementární analýzy, rozptylu rentgenového záření a rentgenové fotoelektronové spektroskopie. Nanokompozity byly připraveny in situ blokovou polymerací ε-kaprolaktonu iniciovanou 2-ethylhexanoátem cínatým. U produktů byl stanoven obsah polymeru, termické chování a pomocí rozměrově vylučovací chromatografie byla zjištěna molární hmotnost. Získané výsledky naznačují, že obě metody sušení lze úspěšně použít pro výrobu polyesterových nanokompozitů.

Cílem práce byla příprava standardů pro kalibraci HT SEC s on-line IR detekcí (HT-SEC-IR-η). K přípravě standardů s definovaným větvením byla použita polymerace ethenu, propenu a hex-1-enu pomocí α-diiminových Ni komplexů, které díky tzv. chain-walking mechanismu umožňují regulovat větvení poskytovaných polyolefinů. Větvení připravených polymerů bylo charakterizováno pomocí ¹H NMR, ¹³C NMR a ATR IR. Dále byly připraveny standardy s různým obsahem methylových větví na základě blendů průmyslového HDPE a iPP s různým výsledným větvením. Kalibrace HT-SEC-IR-η získané pomocí různých typů standardů byly porovnány a využity pro stanovení obsahu krátkých větví (SCB) v komerčních typech LDPE.

V této práci byly aniontovou polymerizací ε-kaprolaktamu připraveny vzorky polyamidu 6 a jeho modifikovaných typů, jež jsou využitelné jako konstrukční materiály. Byla studována odolnost těchto materiálů vůči roztokům chloridu vápenatého, které jsou součástí chemických posypových materiálů. Testy byly prováděny při různých koncentracích chloridu vápenatého při 60 °C po dobu 100 dnů a při 0 °C po dobu 260 dnů. Byly vyhodnoceny změny teploty skelného přechodu, teploty i entalpie tání, termické stability a vrubové houževnatosti takto exponovaných vzorků oproti referenčním. Bylo prokázáno, že roztoky chloridu vápenatého výrazně ovlivňují jak houževnatost materiálů, tak termické vlastnosti, a to v závislosti na koncentraci roztoku a teplotě.

Polyimidy jsou speciální polymery vyznačující se všestrannou odolností v širokém teplotním rozmezí. Nacházejí uplatnění zejména v (mikro)elektronice, letectví a nověji i jako membrány v separačních technologiích. Potenciálního rozšíření aplikační sféry polyimidů může být dosaženo jejich kombinací s vhodnými přísadami (aditivy). V této práci byly připraveny polyimidy na bázi komerčně dostupných monomerů 4,4‘-oxydiftalanhydridu a 4,4‘-diaminodifenyletheru obsahující teoreticky až 20 hm. % halloysitu, neupravovaného či cíleně upravovaného, jako aditiva. Halloysit je přírodní, cenově dostupný materiál obsahující křemík a hliník. Metodami IČ spektrometrie, elektronové mikroskopie, dynamicko-mechanické a termogravimetrické analýzy a použitím trhacího stroje Instron a integrálního permeametru byla sledována závislost vlastností finálních materiálů (v podobě samonosných filmů o tloušťce desítek mikrometrů) na jejich složení. Poděkování: GA ČR 17-00089S

V současné době se v depozitářích knihoven nachází řada knih s deskami z měkčeného polyvinylchloridu. Jejich uchovávání provází problémy s migrací aditiv na povrch fólie. Vzniká tak nejen estetický problém ve formě viditelných výpotků, ale fólie se stávají lepkavé a začínají přebírat popisky ze sousedících knih. Předmětem práce byla charakterizace poškození starých knižních desek z měkčeného polyvinylchloridu. Dále byla hodnocena migrace změkčovadla, změna termických a optických parametrů po umělém stárnutí u fólií připravených dle starých receptur a u fólií současně používaných v kancelářském průmyslu.

Polyesteramidy  na bázi ε-kaprolaktamu (CLA) a ε-kaprolaktonu (CLO) jsou vhodné pro přípravu vlákenných vrstev technikou elektrostatického zvlákňování. Průměry těchto vláken se pohybují v rozmezí 0,5-2 µm. Zavedením γ-butyrolaktonových jednotek (BLO) do polyesteramidů (CLA/CLO) došlo k výraznému snížení molární hmotnosti a bylo možné připravit nanovlákenné vrstvy s průměry vláken pod 500 nm. V literatuře zatím nebyla věnována pozornost studiu kopolymerace CLA, CLO a BLO k objasnění příčiny snižování molární hmotnosti. Práce se zabývá studiem aniontové kopolymerace CLA, CLO s různým obsahem BLO při konstantním obsahu laktonů v polymerační násadě 20 mol%. Jednotlivé kopolymerace se od sebe lišily dobou kopolymerace, polymerační teplotou a pořadím dávkování laktonů. Připravené kopolymery byly charakterizovány obsahem kopolymeru, molární hmotností stanovenou viskozimetricky, obsahem a poměrem strukturních jednotek a termickými vlastnostmi.

Od prvního představení měkkých hydrogelových kontaktních čoček na bázi poly(2-hydroxyethylmethakrylátu) prof. Wichterlem nastal v nošení kontaktních čoček velký rozmach. Se stále zvyšujícími se nároky lidí nosících kotaktní čočky se začal materiál pro výrobu kontaktních čoček modifikovat. V dnešní době se pro výrobu měkkých kontaktních čoček používá silikonhydrogelový materiál, který má díky silikonové složce vyšší propustnost pro kyslík než původní hydrogelový materiál, a proto je vhodný pro dlouhodobé nošení. Práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci nových silikonhydrogelových materiálů vhodných pro výrobu kontaktních čoček. Silikonhydrogelové materiály byly připraveny kopolymerací N,N-dimethylakrylamidu s poly(dimethylsiloxanem), jehož jeden konec řetězce je modifikován methakrylátem. U připravených materiálů byl stanoven botnací index, obsah polymeru (gelu), index lomu, mechanické vlastnosti a kontaktní (smáčecí) úhel. Při přípravě materiálů byl použit různý obsah síťovadla a pozorován jeho vliv na vlastnosti materiálů.

Přírodní kaučuk je strategickou surovinou, z níž se vyrábějí pneumatiky, hadice, těsnící elementy apod. Pokud je vulkanizovaný kaučuk – pryž – vystaven účinkům vzdušného kyslíku, může docházet k oxidačnímu stárnutí pryže, při němž dochází ke štěpení vazeb. To často vede ke zhoršení mechanických vlastností pryže. Uvádí se, že proces stárnutí pryže je katalyzován tzv. kaučukovými jedy, hlavně kationty mědi a manganu. V této práci byla měď vmíchána do přírodního kaučuku v různých koncentracích v podobě rozpustného stearátu měďnatého a nerozpustného oxidu měďnatého. Stárnutí bylo hodnoceno metodou indexu zachování plasticity (PRI), alternativní metodou na viskozimetru Mooney a termogravimetrickou metodou (TGA). Dále byly hodnoceny vulkanizační charakteristiky a u připravených pryží pak tahové vlastnosti.