Diplomová práce zkoumá změny v etylen ? vinylsilanovém kopolymeru. Tyto změny jsou vyvolány dlouhodobým účinkem vodného prostředí. Ve vodném prostředí dojde k síťování a následnému stárnutí etylen ? vinylsilanového kopolymeru. Důležitými parametry ovliv-ňujícími stupeň a rychlost síťování a konečnou morfologii kopolymeru jsou teplota, doba a vlhkost prostředí. Síťováním dochází v materiálu ke zlepšení mechanických vlastností a naopak stárnutím k nevratným změnám v morfologii a chemických vlastnostech. Etylen ? vinylsilanový kopolymer je materiál podobný LDPE a používá se nejčastěji pro výrobu kabelových izolací a izolací vodičů. Vzorky byly připraveny vytlačením směsi EVS kopo-lymeru VISICO LE 4423 s katalytickou předsměsí AMBICAT LE 4476 v poměru 95:5 a po vytlačení byly nařezány na pásky a umístěny na určitou dobu do vodní lázně při teplo-tě vody 90 °C. Pro zjištění změn, které v materiálu nastaly v průběhu síťování a následného stárnutí byly použity metody: infračervená spektroskopie pro zjištění chemických změn, diferenciální snímací kalorimetrie pro sledování morfologie a mechanické tahové zkoušky pro zjištění změn v tuhosti a pevnosti materiálu.
Annotation in English
Master thesis investigates changes in ethylene- vinylsilane copolymer. These changes are caused by a long-term effect of aqueous environment. In the aqueous environment, crosslinking and consequent aging of ethylene-vinylsilane copolymer occurs. Temperature, time and humidity are important parameters affecting the degree and rate of crosslinking, as well as final morphology of the copolymer. Crosslinking improves mechanical proper-ties in the material and, on the contrary, aging leads to irreversible changes in morphology and chemical properties. Ethylene-vinylsilane copolymer is the material similar to LDPE, and it is used mostly for production of cable insulation and conductors. Samples were pre-pared by extruding a mixture of EVS copolymer VISICO LE 4423 with catalytic master-batch AMBICAT LE 4476 in the ratio 95:5 and after extruding, the samples were cut into strips and subsequently placed to water bath at temperature of 90 °C for certain time. Sev-eral methods have been used for determination of changes in the material during crosslink-ing and subsequent aging, namely infrared spectroscopy for detection of chemical changes, differential scanning calorimetry for following the morphology and mechanical tensile tests for detection of changes in stiffness and toughness.
Diplomová práce zkoumá změny v etylen ? vinylsilanovém kopolymeru. Tyto změny jsou vyvolány dlouhodobým účinkem vodného prostředí. Ve vodném prostředí dojde k síťování a následnému stárnutí etylen ? vinylsilanového kopolymeru. Důležitými parametry ovliv-ňujícími stupeň a rychlost síťování a konečnou morfologii kopolymeru jsou teplota, doba a vlhkost prostředí. Síťováním dochází v materiálu ke zlepšení mechanických vlastností a naopak stárnutím k nevratným změnám v morfologii a chemických vlastnostech. Etylen ? vinylsilanový kopolymer je materiál podobný LDPE a používá se nejčastěji pro výrobu kabelových izolací a izolací vodičů. Vzorky byly připraveny vytlačením směsi EVS kopo-lymeru VISICO LE 4423 s katalytickou předsměsí AMBICAT LE 4476 v poměru 95:5 a po vytlačení byly nařezány na pásky a umístěny na určitou dobu do vodní lázně při teplo-tě vody 90 °C. Pro zjištění změn, které v materiálu nastaly v průběhu síťování a následného stárnutí byly použity metody: infračervená spektroskopie pro zjištění chemických změn, diferenciální snímací kalorimetrie pro sledování morfologie a mechanické tahové zkoušky pro zjištění změn v tuhosti a pevnosti materiálu.
Annotation in English
Master thesis investigates changes in ethylene- vinylsilane copolymer. These changes are caused by a long-term effect of aqueous environment. In the aqueous environment, crosslinking and consequent aging of ethylene-vinylsilane copolymer occurs. Temperature, time and humidity are important parameters affecting the degree and rate of crosslinking, as well as final morphology of the copolymer. Crosslinking improves mechanical proper-ties in the material and, on the contrary, aging leads to irreversible changes in morphology and chemical properties. Ethylene-vinylsilane copolymer is the material similar to LDPE, and it is used mostly for production of cable insulation and conductors. Samples were pre-pared by extruding a mixture of EVS copolymer VISICO LE 4423 with catalytic master-batch AMBICAT LE 4476 in the ratio 95:5 and after extruding, the samples were cut into strips and subsequently placed to water bath at temperature of 90 °C for certain time. Sev-eral methods have been used for determination of changes in the material during crosslink-ing and subsequent aging, namely infrared spectroscopy for detection of chemical changes, differential scanning calorimetry for following the morphology and mechanical tensile tests for detection of changes in stiffness and toughness.
(1) Vypracovat rešerši na téma termální frakcionace polymerů (2) Katalyzovaný i nekatalyzovaný EVS kopolymer bude síťován a stárnut ve vodní lázni. Různá síťovací kinetika kopolymerů může mít vliv na
morfologii, jako i na chemické vlastnosti způsobené síťováním a stárnutím. Tento fakt je umocněn i tím, že nekatalyzovaný kopolymer na rozdíl od
katalyzovaného neobsahuje antioxidant. - Morfologie bude sledována pomocí DSC metodou termální frakcionace a pomocí širokoúhlé rentgenové difrakce (WAXS). - Chemická změny budou sledované metodou FTIR. - Podle vhodnosti se bude u kopolymerů zjišťovat obsah gelu extrakční metodou.
Research Plan
(1) Vypracovat rešerši na téma termální frakcionace polymerů (2) Katalyzovaný i nekatalyzovaný EVS kopolymer bude síťován a stárnut ve vodní lázni. Různá síťovací kinetika kopolymerů může mít vliv na
morfologii, jako i na chemické vlastnosti způsobené síťováním a stárnutím. Tento fakt je umocněn i tím, že nekatalyzovaný kopolymer na rozdíl od
katalyzovaného neobsahuje antioxidant. - Morfologie bude sledována pomocí DSC metodou termální frakcionace a pomocí širokoúhlé rentgenové difrakce (WAXS). - Chemická změny budou sledované metodou FTIR. - Podle vhodnosti se bude u kopolymerů zjišťovat obsah gelu extrakční metodou.
Recommended resources
MŰLLER, A., J., ARNAL, M., L.; Thermal fractionation of polymers; Progress in polymer science; 2005; p. 559-603. MONRABAL, B., ROMERO, L., MAYO, N., SANCHO-TELLO, J.; Advances in crystallization elution fractionation; Macromol. Symp. Journal; 2009; p. 14-24. WOLF, B., KENIG, S., KLOPSTOCK, J., MILTZ, J.; Thermal fractionation and identification of low-density polyethylenes; Journal of applied polymer
science; 1996; Vol. 62; p. 1339-1345. GOEDE, E., MALLON, P., PASCH, H.; Fractionation and analysis of an impact Poly(propylene) copolymer by TREF and SEC-FTIR; Macromolekular
materials and Engineering; 2010; p. 366-373.
Recommended resources
MŰLLER, A., J., ARNAL, M., L.; Thermal fractionation of polymers; Progress in polymer science; 2005; p. 559-603. MONRABAL, B., ROMERO, L., MAYO, N., SANCHO-TELLO, J.; Advances in crystallization elution fractionation; Macromol. Symp. Journal; 2009; p. 14-24. WOLF, B., KENIG, S., KLOPSTOCK, J., MILTZ, J.; Thermal fractionation and identification of low-density polyethylenes; Journal of applied polymer
science; 1996; Vol. 62; p. 1339-1345. GOEDE, E., MALLON, P., PASCH, H.; Fractionation and analysis of an impact Poly(propylene) copolymer by TREF and SEC-FTIR; Macromolekular
materials and Engineering; 2010; p. 366-373.
