Studentská vědecká konference

Polymerní změkčovadla na bázi ε-kaprolaktonu  jsou možnou alternativou nízkomolekulárních látek běžně aplikovaných při měkčení polyvinylchloridu. Biokompatibilní poly(ε-kaprolakton), který se dnes používá při výrobě implantátů či různých lékových forem, je s polyvinylchloridem dobře mísitelný. Blendy těchto polymerů jsou v posledních letech předmětem mnoha studií. Naproti tomu předkládaná práce se zabývá přípravou měkčených směsí polyvinylchloridu a ε-kaprolaktonu, který polymeruje v průběhu zpracovatelského procesu.  Cílem práce byla optimalizace podmínek přípravy směsí a jejich charakterizace. Dále byla hodnocena tepelná stabilita, termické a mechanické vlastnosti směsí a rozsah migrace změkčovadla.

3D tisk je moderní a rychle se rozvíjející technologie, která zpočátku umožnila urychlit a zlevnit výrobu prototypů nejrůznějších výrobků pro ověření jejich vlastností a snadnější zavedení do sériové výroby. Vzhledem ke svým unikátním vlastnostem, kterými tato technologie disponuje, může být využita i na výrobu zcela funkčních produktů, které by ani doposud běžně používanými výrobními prostředky nemohly být zhotoveny. Hodnocení mechanických vlastností objektu vyrobeného na 3D tiskárně slouží k posouzení vhodnosti aplikace v reálné situaci. Práce se zabývá hodnocením tahových vlastností materiálů připravených 3D tiskem a lisováním.  Vzorky tělísek pro tahové zkoušky připravené 3D tiskem se lišily orientací tiskových vrstev a umístěním na tiskové podložce. Pro tisk vzorků byly použity běžně komerčně dostupné materiály pro 3D tisk – ABS, PLA a PET. Experimenty ukázaly odlišnost tahových vlastností jednotlivých částí výrobku připraveného 3D tiskem. Získané informace pomohou lépe nastavit parametry tisku, aby vlastnosti produktu byly ve všech směrech nejuspokojivější.

Práce je zaměřena na syntézu a fyzikálně-chemickou charakterizaci nových biodegradovatelných polymerních nosičů léčiv s hvězdicovitou strukturou. Ty jsou složeny z kopolymerů na bázi N‑(2‑hydroxypropyl)methakrylamidu, které tvoří vnější obal systému, a jsou naroubovány na dendritické jádro. Jako vhodná jádra byly pro práci zvoleny tři typy sloučenin, dvě biodegradovatelná jádra na bázi dimethylolpropionové kyseliny (dendron a dendrimer) a jako kontrola neštěpitelné jádro na bázi polyamidoaminového dendrimeru. V práci byl studován vliv délky polymerního řetězce na výslednou molární hmotnost a hydrodynamickou velikost hvězdicovitého polymeru. Připravené polymerní vzorky byly charakterizovány pomocí SEC, ¹H‑NMR, UV spektroskopie a DLS. Po navázání antracyklinového protinádorového antibiotika doxorubicinu, pomocí pH-senzitivní hydrazonové vazby, budou popsané polymerní systémy využity pro studium terapeutického účinku těchto konjugátů. Rovněž bude v práci dále studována biodistribuce samotných nosičů pomocí fluorescenčního zobrazování a pozitronové emisní tomografie v in vivo uspořádání. Pro studium biodistribuce připravených vzorků budou využity polymerní nosiče označené fluorescenční značkou Dyomics 676 a/nebo deferoxaminem - chelátorem pro komplexaci ⁸⁹Zr.

Polyvinylchlorid (PVC) je třetím nejvyužívanějším plastem, nejen kvůli svým vlastnostem, ale i pro svou velmi nízkou cenu. Mezi ceněné vlastnosti PVC patří: chemická odolnost, nízká přirozená hořlavost a trvanlivost. Na druhé straně vyniká také ne zcela vhodnými vlastnostmi: malá tepelná a světelná stabilita, zabarvování při vyšších teplotách.  K úpravě popř. změně vlastností PVC lze využít kopolymerace nebo tvorby blendů. Blendy PVC s dalšími polymerními materiály jsou velmi rozšířené. V předkládané práci je využíváno blendů PVC s NBR (akrylonitril-butadienový kaučuk) připravovaných mísením tavenin. Základem blendu je měkčené PVC, k němu je přidáno 10; 20 resp. 30 dsp NBR. Pro další zlepšení vlastností je využito síťování NBR pomocí síry (S) a urychlovačů CBS (N-cyklohexylbenzothiazol-2-sulfenamid) a TMTD (tetramethyltriuramdisulfid). Vliv přídavku a síťování NBR byl hodnocen na základě změny mechanických vlastností, tepelné stability, tepelné a chemické odolnosti. Cílem práce je nalezení vlivu vybraných přísad nejen na mechanické vlastnosti, ale i na olejivzdornost a otěruvzdornost.

Pd-diiminové komplexy umožňují živou polymeraci ethylenu. Transformací živých růstových center je možné připravit koncově funkcionalizované polyethyleny (PE) vhodné např. jako makroiniciátory pro tvorbu blokových kopolymerů. Zároveň tyto komplexy díky tzv. chain walking reakci doprovázející propagaci poskytují homopolymerací ethylenu vysoce větvený PE. Cílem této práce byla příprava nízkomolekulárních PE (M<15 kg/mol). Polymerace byla terminována přídavkem oxidu uhelnatého za účelem zavedení karbonylové koncové skupiny. Připravené PE byly charakterizovány pomocí SEC-MALS a ¹H-NMR spektroskopie.

Polyamid 6 je v súčasnosti jedným z inžinierských termoplastov, ktorý nachádza široké využitie v rade aplikácií. Jeho mechanické vlastnosti je možné zlepšiť prídavkom aditív, napr. sklenených vláken. Cieľom tejto práce je príprava polyamidu 6 plneného dvoma typmi grafitu – práškovým a expandovaným. Takto plnený polyamid 6 bol pripravený aniónovou polymerizáciou ɛ-kaprolaktámu obsahujúceho dispergovaný grafit. Bol porovnaný vplyv typu grafitu na jeho sedimentáciu v polymerizačnej násade. Na zlepšenie dispergovateľnosti grafitu v tavenine monoméru bol použitý poly(oxyetylén). Priebeh procesu bol sledovaný termočlánkom umiestneným v polymerizačnej násade a boli získané informácie o rýchlosti polymerizačného procesu a kryštalizácii polyamidovej fázy. U pripravených vzoriek bola vyhodnotená vrubová húževnatosť, modul pružnosti v ťahu a medza pevnosti v ťahu.

Polyestery jsou jedním z materiálů široce využívaných v medicínských aplikacích, kde je mnohdy kladen důraz na přípravu polymerů s vlastnostmi šitými na míru. Jednou z metod přípravy polyesterů, kterou lze snadno modifikovat termické a mechanické vlastnosti záměnou vstupního složení polymerizační násady, je kopolymerizace epoxidů s anhydridy. Tato práce byla zaměřena na přípravu statistických a blokových kopolymerů (terpolymerizací epoxidů s anhydridy) iniciovanou organickou bází Bis(trifenylfosfin)iminium chloridem (PPNCl). Reakcemi několika různých komonomerů v různých vzájemných poměrech byly připraveny polymery s širokou škálou termických vlastností a sekvenční polymerizací byly připraveny polymery blokové.