Náplní teoretické části této diplomové práce je literární rešerše na téma charakterizace po-vrchových vlastností pevných látek ve smyslu měření kontaktních úhlů smáčení a výpočtů povrchové energie různými metodami (van Oss, Wu, Owens-Wendt, atd.). V experimentální části byly stanoveny statické kontaktní úhly smáčení syntetických polymerů PC, PMMA, CR39 a Trivex a byly stanoveny povrchové energie těchto materiálů. Byl zjištěn velký vliv použitého matematického modelu a kombinace kapalin na výslednou hodnotu povrchové energie polymeru. Jako nejvhodnější metody byly vybrány Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (pro kombinaci kapalin voda - glycerol - ethylenglykol), stavová rovnice a Owens-Wendt (pro kombinaci kapalin voda - ethylenglykol a voda - glycerol).
Annotation in English
Theoretical part of this work contains a review focused on contact angle determination and calculation of surface free energies of solids according to various mathematical models. In the experimental part, contact angles of synthetic polymers PC, PMMA, CR39 and Trivex were measured and surface free energy of these materials was evaluated. Selection of the mathematical model and the combination of testing liquids were found to have great influ-ence on the resultant surface free energy value of the solid. Owens-Wendt-Rabel-Kaelble model (for the combination of testing liquids water - glycerol - ethyleneglycol), equation of state and Owens-Wendt model (for the combination of testing liquids water - ethylene-glycol and water - glycerol) were selected as the most suitable methods.
Náplní teoretické části této diplomové práce je literární rešerše na téma charakterizace po-vrchových vlastností pevných látek ve smyslu měření kontaktních úhlů smáčení a výpočtů povrchové energie různými metodami (van Oss, Wu, Owens-Wendt, atd.). V experimentální části byly stanoveny statické kontaktní úhly smáčení syntetických polymerů PC, PMMA, CR39 a Trivex a byly stanoveny povrchové energie těchto materiálů. Byl zjištěn velký vliv použitého matematického modelu a kombinace kapalin na výslednou hodnotu povrchové energie polymeru. Jako nejvhodnější metody byly vybrány Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (pro kombinaci kapalin voda - glycerol - ethylenglykol), stavová rovnice a Owens-Wendt (pro kombinaci kapalin voda - ethylenglykol a voda - glycerol).
Annotation in English
Theoretical part of this work contains a review focused on contact angle determination and calculation of surface free energies of solids according to various mathematical models. In the experimental part, contact angles of synthetic polymers PC, PMMA, CR39 and Trivex were measured and surface free energy of these materials was evaluated. Selection of the mathematical model and the combination of testing liquids were found to have great influ-ence on the resultant surface free energy value of the solid. Owens-Wendt-Rabel-Kaelble model (for the combination of testing liquids water - glycerol - ethyleneglycol), equation of state and Owens-Wendt model (for the combination of testing liquids water - ethylene-glycol and water - glycerol) were selected as the most suitable methods.
Zpracovat literární rešerši na zadané téma v rozsahu 20 - 40 stran, informace čerpat z odborných monografií a také článků ve specializovaných časopisech, zaměřit se na problematiku stanovení kontaktních úhlů smáčení a následné výpočty povrchových energií, popis metod, jejich výhody a nevýhody.
V experimentální části provést charakterizaci povrchových vlastností vybraných syntetických polymerů (PMMA, PC, atd.) pomocí měření statického kontaktního úhlu smáčení. Výsledky vyhodnotit ve smyslu stanovení hodnot povrchových energií různými metodami, provést porovnání hodnot, diskuzi výsledků a na základě výše jmenovaného doporučit nejvhodnější postup pro charakterizaci povrchových vlastností polymerů. Na základě zkušeností z těchto měření provést stanovení povrchových vlastností polotovarů používaných při výrobě brýlových čoček - materiál pro měření dodá školitel. Na těchto polotovarech se bude studovat vliv povrchových modifikací provedených výrobcem a výsledky budou porovnány s tvrzeními výrobce která uvádí ve specifikacích výrobku a v komerčních prezentacích.
Research Plan
Zpracovat literární rešerši na zadané téma v rozsahu 20 - 40 stran, informace čerpat z odborných monografií a také článků ve specializovaných časopisech, zaměřit se na problematiku stanovení kontaktních úhlů smáčení a následné výpočty povrchových energií, popis metod, jejich výhody a nevýhody.
V experimentální části provést charakterizaci povrchových vlastností vybraných syntetických polymerů (PMMA, PC, atd.) pomocí měření statického kontaktního úhlu smáčení. Výsledky vyhodnotit ve smyslu stanovení hodnot povrchových energií různými metodami, provést porovnání hodnot, diskuzi výsledků a na základě výše jmenovaného doporučit nejvhodnější postup pro charakterizaci povrchových vlastností polymerů. Na základě zkušeností z těchto měření provést stanovení povrchových vlastností polotovarů používaných při výrobě brýlových čoček - materiál pro měření dodá školitel. Na těchto polotovarech se bude studovat vliv povrchových modifikací provedených výrobcem a výsledky budou porovnány s tvrzeními výrobce která uvádí ve specifikacích výrobku a v komerčních prezentacích.
Recommended resources
Mleziva J., Šňupálek J., Polymery - výroba, struktura, vlastnosti a použití. Sobotáles, 2000. ISBN 80-85920-72-7.
Hiemenz P.C., Principles of colloid and surface chemistry. Marcel Dekker, NY 1997. ISBN 0-8247-7476-0.
Pashley R.M., Karaman M.E., Applied colloid and surface chemistry. John Wiley and Sons, 2004. ISBN 0-470-86882-1.
Israelachvili J.N., Intermolecular and surface chemistry. Elsevier Science, 1992.
van Oss C.J., Chaudhury M.K., Good J.R., Chem. Rev. 88, no.6, 927-941 (1998).
Recommended resources
Mleziva J., Šňupálek J., Polymery - výroba, struktura, vlastnosti a použití. Sobotáles, 2000. ISBN 80-85920-72-7.
Hiemenz P.C., Principles of colloid and surface chemistry. Marcel Dekker, NY 1997. ISBN 0-8247-7476-0.
Pashley R.M., Karaman M.E., Applied colloid and surface chemistry. John Wiley and Sons, 2004. ISBN 0-470-86882-1.
Israelachvili J.N., Intermolecular and surface chemistry. Elsevier Science, 1992.
van Oss C.J., Chaudhury M.K., Good J.R., Chem. Rev. 88, no.6, 927-941 (1998).
