Příprava lehčených struktur spočívá v disperzi plynu v polymerní tavenině. Jejich velkou výhodou je nízká hmotnost související s nízkou spotřebou polymerního materiálu, a také vynikající tepelné a izolační vlastnosti. Z tohoto důvodu jsou využívány v každodenním životě, především ve stavebnictví či automobilovém průmyslu. Lehčené polymerní struktury jsou nejčastěji připravovány chemicky, endotermní či exotermní chemickou reakcí nadouvadla s ostatními aditivy v polymerní matrici při jejím zahřátí, či fyzikálně, pod tlakem vstřikovaného plynu v kapalné fázi do polymerní taveniny.
V teoretické části diplomové práce jsou shrnuty poznatky o složení struktury a formování polymerních pěn připravovaných různými technologiemi výroby a o možnostech testování jejich vlastností. Praktická část práce je zaměřena na optimalizaci přípravy chemicky lehčených struktur na bázi polyethylenu s odolností vůči dlouhodobému mechanickému zatížení v tlaku, určené pro stavební průmysl v podobě podkladu pro plovoucí podlahu. Pozornost byla také věnována k vytvoření metodiky charakterizace připravených lehčených struktur, především z pohledu mechanických vlastností v podobě krípu neboli toku za studena a následného elastického zotavení, relaxace a cyklického namáhání připravených lehčených struktur v tlaku.
Annotation in English
Expanded polymer structure preparation consists in gas dispersion in a polymer melt. The great advantages of expanded structures are the low weight associated with the low consumption of polymeric material as well as excellent thermal and insulating properties. For this reason, expanded structures are used in everyday life, especially in the construction or automotive industries. Expanded polymer structures are most often prepared chemically, by endothermic or exothermic chemical reaction of the blowing agent with other additives in the polymer matrix when it is heated, or physically, under the pressure of the injected gas in the liquid phase into the polymer melt.
The theoretical part of the thesis summarizes the knowledge about structure composition and formation of polymer foams prepared by various technologies and about the possibilities of testing their properties. The practical part of the work is focused on optimizing the preparation of chemically expanded structures based on polyethylene with resistance to long-term mechanical load under pressure, intended for the construction industry in the form of a base for a floating floor. The work was also focused on the creation of a methodology for the characterization of prepared expanded structures, especially in terms of mechanical properties in the form of creep or cold flow and subsequent elastic recovery, relaxation and cyclic stress of prepared expanded structures in compression.
polymer foams, low density polyethylene, chemical foaming, creep, relaxation, compressive load, porosity, blowing agent
Length of the covering note
88
Language
CZ
Annotation
Příprava lehčených struktur spočívá v disperzi plynu v polymerní tavenině. Jejich velkou výhodou je nízká hmotnost související s nízkou spotřebou polymerního materiálu, a také vynikající tepelné a izolační vlastnosti. Z tohoto důvodu jsou využívány v každodenním životě, především ve stavebnictví či automobilovém průmyslu. Lehčené polymerní struktury jsou nejčastěji připravovány chemicky, endotermní či exotermní chemickou reakcí nadouvadla s ostatními aditivy v polymerní matrici při jejím zahřátí, či fyzikálně, pod tlakem vstřikovaného plynu v kapalné fázi do polymerní taveniny.
V teoretické části diplomové práce jsou shrnuty poznatky o složení struktury a formování polymerních pěn připravovaných různými technologiemi výroby a o možnostech testování jejich vlastností. Praktická část práce je zaměřena na optimalizaci přípravy chemicky lehčených struktur na bázi polyethylenu s odolností vůči dlouhodobému mechanickému zatížení v tlaku, určené pro stavební průmysl v podobě podkladu pro plovoucí podlahu. Pozornost byla také věnována k vytvoření metodiky charakterizace připravených lehčených struktur, především z pohledu mechanických vlastností v podobě krípu neboli toku za studena a následného elastického zotavení, relaxace a cyklického namáhání připravených lehčených struktur v tlaku.
Annotation in English
Expanded polymer structure preparation consists in gas dispersion in a polymer melt. The great advantages of expanded structures are the low weight associated with the low consumption of polymeric material as well as excellent thermal and insulating properties. For this reason, expanded structures are used in everyday life, especially in the construction or automotive industries. Expanded polymer structures are most often prepared chemically, by endothermic or exothermic chemical reaction of the blowing agent with other additives in the polymer matrix when it is heated, or physically, under the pressure of the injected gas in the liquid phase into the polymer melt.
The theoretical part of the thesis summarizes the knowledge about structure composition and formation of polymer foams prepared by various technologies and about the possibilities of testing their properties. The practical part of the work is focused on optimizing the preparation of chemically expanded structures based on polyethylene with resistance to long-term mechanical load under pressure, intended for the construction industry in the form of a base for a floating floor. The work was also focused on the creation of a methodology for the characterization of prepared expanded structures, especially in terms of mechanical properties in the form of creep or cold flow and subsequent elastic recovery, relaxation and cyclic stress of prepared expanded structures in compression.
polymer foams, low density polyethylene, chemical foaming, creep, relaxation, compressive load, porosity, blowing agent
Research Plan
Diplomová práce je zaměřena na dlouhodobé mechanické zatěžování vyrobených lehčených struktur v tlaku. Zkušební vzorky budou vyrobeny z navržených polymerních směsí na bázi polyolefinu. Teoretická část práce bude zaměřena na krípové vlastnosti polymerů a na možnosti přípravy lehčených struktur. V experimentální části práce bude zkoumán vliv teploty na dlouhodobé mechanické zatížení vzorků a bude posuzována zpracovatelnost připravených směsí na základě reologických vlastností.
Research Plan
Diplomová práce je zaměřena na dlouhodobé mechanické zatěžování vyrobených lehčených struktur v tlaku. Zkušební vzorky budou vyrobeny z navržených polymerních směsí na bázi polyolefinu. Teoretická část práce bude zaměřena na krípové vlastnosti polymerů a na možnosti přípravy lehčených struktur. V experimentální části práce bude zkoumán vliv teploty na dlouhodobé mechanické zatížení vzorků a bude posuzována zpracovatelnost připravených směsí na základě reologických vlastností.
Recommended resources
GUEDES, Rui Miranda. Creep and fatigue in polymer matrix composites. Philadelphia, PA: Woodhead Publishing, 2011. Woodhead Publishing in materials. ISBN 1845696565.
Handbook of Polymer Testing: Physical Methods. Editor Roger BROWN. New Yourk: Marcel Dekker, 1999. ISBN 0-8247-0171-2.
MALKIN, Aleksandr Jakovlevič a Avraam I. ISAYEV. Rheology: concepts, methods, and applications. 2nd ed. Toronto: ChemTec Publishing, 2012. ISBN 978-1-895198-49-2.
EAVES, David. Handbook of polymer foams. Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, U.K.: Rapra Technology, 2004. ISBN 1859573886.
Recommended resources
GUEDES, Rui Miranda. Creep and fatigue in polymer matrix composites. Philadelphia, PA: Woodhead Publishing, 2011. Woodhead Publishing in materials. ISBN 1845696565.
Handbook of Polymer Testing: Physical Methods. Editor Roger BROWN. New Yourk: Marcel Dekker, 1999. ISBN 0-8247-0171-2.
MALKIN, Aleksandr Jakovlevič a Avraam I. ISAYEV. Rheology: concepts, methods, and applications. 2nd ed. Toronto: ChemTec Publishing, 2012. ISBN 978-1-895198-49-2.
EAVES, David. Handbook of polymer foams. Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, U.K.: Rapra Technology, 2004. ISBN 1859573886.
