Dosavadní práce, studující využití PET recyklátu, stále nedospěly k aplikacím, které by znatelným dílem využily kvantitativního i kvalitativního potenciálu této suroviny. S přihlédnutím k ekonomickým a ekologickým aspektům je fyzikální (materiálová, mechanická) recyklace plastů průmyslově efektivnější metodou ve srovnání s recyklací chemickou. Využití drtě z recyklovaných PET lahví pro přípravu kompozitních materiálů znamená spojení ekonomické výhodnosti recyklátu s lepšími zpracovatelskými i užitnými vlastnostmi, dosaženými plněním částic o vysokém aspektním poměru. Zlepšení vlastností materiálu je však podmíněno vysokou mezifázovou smykovou pevností dostatečně dispergovaných částic plniva v polymerní matrici. Polymer-částice mezifázová adheze ve výsledném kompozitu je charakterizována obvykle mechanickými zkouškami, které podají dostatečný důkaz o mezifázové adhezi ve vztahu k užitným vlastnostem materiálu. Nicméně znalost reologického chování kompozitů, tj. informace o mezifázové adhezi ve stavu taveniny, je mnohdy zcela opomíjena. Přitom znalost tokových parametrů (viskozita taveniny, pevnost taveniny a z ní vyplývající mezifázová adheze při působení konkrétní rychlosti smykové deformace) je klíčová v posuzování zpracovatelských vlastností každého disperzního polymerního systému. Předkládaná disertační práce se zabývá hodnocením reologických vlastností vybraných disperzních polymerních systémů a jejich vztahu ke struktuře a výsledným materiálovým charakteristikám. Jelikož současný výzkum v oblasti polymerních kompozitů je nejvíce zaměřen na přípravu nanokompozitů, promítá se toto téma největším dílem v disertační práci.
Annotation in English
So far, the applications of recycled PET have not yet utilized quantitative or qualitative potential of this polymer. With regard to economical as well environmental aspects, physical (material, mechanical) recycling of plastics is more attractive for industry compared with chemical recycling. An industrially interesting method how to enhance processing as well utility properties of recyclate is the filling of particles with a high aspect ratio into recycled PET flakes by melt compounding. However, high interfacial shear strength and sufficient dispersion of filler particles in polymer matrix is required to achieve improvements of material properties. Filler-matrix interfacial adhesion in polymer composite is usually characterized by mechanical tests, where the knowledge of interfacial interactions in relation to utility properties of the material is obtained. Nevertheless, understanding rheological behaviour of composite systems, i.e. information about interfacial adhesion in the melt state is neglected many times. But the knowledge of flow parameters (melt viscosity, melt strength associated with interfacial adhesion at defined shear rate) is crucial in terms of assessment of processing behaviour of every dispersed polymeric system. The submitted doctoral thesis deals with evaluation of rheological properties of selected dispersed polymeric systems and their relation to structure and final material characteristics. The highest effort in this work is put mostly on nanostructured systems since their highest actuality in current research in the field of polymer composites.
Keywords
Reologie, struktura, recyklovaný PET, kompozity, míchání v tavenině
Dosavadní práce, studující využití PET recyklátu, stále nedospěly k aplikacím, které by znatelným dílem využily kvantitativního i kvalitativního potenciálu této suroviny. S přihlédnutím k ekonomickým a ekologickým aspektům je fyzikální (materiálová, mechanická) recyklace plastů průmyslově efektivnější metodou ve srovnání s recyklací chemickou. Využití drtě z recyklovaných PET lahví pro přípravu kompozitních materiálů znamená spojení ekonomické výhodnosti recyklátu s lepšími zpracovatelskými i užitnými vlastnostmi, dosaženými plněním částic o vysokém aspektním poměru. Zlepšení vlastností materiálu je však podmíněno vysokou mezifázovou smykovou pevností dostatečně dispergovaných částic plniva v polymerní matrici. Polymer-částice mezifázová adheze ve výsledném kompozitu je charakterizována obvykle mechanickými zkouškami, které podají dostatečný důkaz o mezifázové adhezi ve vztahu k užitným vlastnostem materiálu. Nicméně znalost reologického chování kompozitů, tj. informace o mezifázové adhezi ve stavu taveniny, je mnohdy zcela opomíjena. Přitom znalost tokových parametrů (viskozita taveniny, pevnost taveniny a z ní vyplývající mezifázová adheze při působení konkrétní rychlosti smykové deformace) je klíčová v posuzování zpracovatelských vlastností každého disperzního polymerního systému. Předkládaná disertační práce se zabývá hodnocením reologických vlastností vybraných disperzních polymerních systémů a jejich vztahu ke struktuře a výsledným materiálovým charakteristikám. Jelikož současný výzkum v oblasti polymerních kompozitů je nejvíce zaměřen na přípravu nanokompozitů, promítá se toto téma největším dílem v disertační práci.
Annotation in English
So far, the applications of recycled PET have not yet utilized quantitative or qualitative potential of this polymer. With regard to economical as well environmental aspects, physical (material, mechanical) recycling of plastics is more attractive for industry compared with chemical recycling. An industrially interesting method how to enhance processing as well utility properties of recyclate is the filling of particles with a high aspect ratio into recycled PET flakes by melt compounding. However, high interfacial shear strength and sufficient dispersion of filler particles in polymer matrix is required to achieve improvements of material properties. Filler-matrix interfacial adhesion in polymer composite is usually characterized by mechanical tests, where the knowledge of interfacial interactions in relation to utility properties of the material is obtained. Nevertheless, understanding rheological behaviour of composite systems, i.e. information about interfacial adhesion in the melt state is neglected many times. But the knowledge of flow parameters (melt viscosity, melt strength associated with interfacial adhesion at defined shear rate) is crucial in terms of assessment of processing behaviour of every dispersed polymeric system. The submitted doctoral thesis deals with evaluation of rheological properties of selected dispersed polymeric systems and their relation to structure and final material characteristics. The highest effort in this work is put mostly on nanostructured systems since their highest actuality in current research in the field of polymer composites.
Keywords
Reologie, struktura, recyklovaný PET, kompozity, míchání v tavenině
