Diplomová práce se zabývá polymery na biologické bázi a jejím cílem je porovnání materiálů používaných v obalovém průmyslu, a to biopolyesterů PLA, PBF a kopolymerů PBF/PEG s běžnými petrochemickými polymery PET a Surlyn. Hmotnostní podíl PEG se pohybuje od 35 % do 65 %. Mícháním byly připraveny vzorky s nanoplnivem, pro ověření vlivu plnění na vlastnostech polymerů. V praktické části byly výsledné polymery charakterizovány z hlediska mechanických, tepelných a plynopropustných vlastností. Dále byly polymery zahrabány do zeminy a zjišťována odolnost vůči biodegradaci. Vliv plniva na vlastnosti materiálů nebyl prokazatelný. Biopolymery mají v mnoha ohledech srovnatelné vlastnosti s klasickými polymery na ropné bázi. U kopolymerů PBF/PEG bylo prokázáno, že se lineární řetězce PEG chovají jako polymerní změkčovadlo a s jeho zvyšujícím se procentuálním množstvím došlo ke zvýšení prodloužení při přetržení, ale snížení pevnosti a modulu pružnosti. Dále došlo ke snížení teplotní odolnosti a tvrdosti a ke zvýšení propustnosti pro plyny.
Anotace v angličtině
The diploma thesis deals with bio-based polymers and its aim is to compare materials used in the packaging industry, namely biopolyesters PLA, PBF and PBF/PEG copolymers) with common petrochemical polymers PET and Surlyn. The mass fraction of PEG ranges from 35 % to 65 %. Samples with nanofiller were prepared by mixing to verify the effect of filling on polymer properties. In the practical part, the resulting polymers were characterized in terms of mechanical, thermal and gas permeable properties. Furthermore, the polymers were buried in the soil and their resistance to biodegradation was determined. The effect of the filler on the properties of the materials was not demonstrable. In many respects, biopolymers have comparable properties to classical petroleum-based polymers. In PBF/PEG copolymers, it was shown that the linear chains of PEG behaved as a polymer plasticizer,
and with increasing percentage, there was an increase in elongation at break, but a decrease in strength and modulus. Furthermore, there was a decrease in temperature resistance and hardness and an increase in gas permeability.
biopolyesters, copolymers, packaging materials, mechanical properties, gas permeability, biodegradability
Rozsah průvodní práce
118 s., přílohy 11 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se zabývá polymery na biologické bázi a jejím cílem je porovnání materiálů používaných v obalovém průmyslu, a to biopolyesterů PLA, PBF a kopolymerů PBF/PEG s běžnými petrochemickými polymery PET a Surlyn. Hmotnostní podíl PEG se pohybuje od 35 % do 65 %. Mícháním byly připraveny vzorky s nanoplnivem, pro ověření vlivu plnění na vlastnostech polymerů. V praktické části byly výsledné polymery charakterizovány z hlediska mechanických, tepelných a plynopropustných vlastností. Dále byly polymery zahrabány do zeminy a zjišťována odolnost vůči biodegradaci. Vliv plniva na vlastnosti materiálů nebyl prokazatelný. Biopolymery mají v mnoha ohledech srovnatelné vlastnosti s klasickými polymery na ropné bázi. U kopolymerů PBF/PEG bylo prokázáno, že se lineární řetězce PEG chovají jako polymerní změkčovadlo a s jeho zvyšujícím se procentuálním množstvím došlo ke zvýšení prodloužení při přetržení, ale snížení pevnosti a modulu pružnosti. Dále došlo ke snížení teplotní odolnosti a tvrdosti a ke zvýšení propustnosti pro plyny.
Anotace v angličtině
The diploma thesis deals with bio-based polymers and its aim is to compare materials used in the packaging industry, namely biopolyesters PLA, PBF and PBF/PEG copolymers) with common petrochemical polymers PET and Surlyn. The mass fraction of PEG ranges from 35 % to 65 %. Samples with nanofiller were prepared by mixing to verify the effect of filling on polymer properties. In the practical part, the resulting polymers were characterized in terms of mechanical, thermal and gas permeable properties. Furthermore, the polymers were buried in the soil and their resistance to biodegradation was determined. The effect of the filler on the properties of the materials was not demonstrable. In many respects, biopolymers have comparable properties to classical petroleum-based polymers. In PBF/PEG copolymers, it was shown that the linear chains of PEG behaved as a polymer plasticizer,
and with increasing percentage, there was an increase in elongation at break, but a decrease in strength and modulus. Furthermore, there was a decrease in temperature resistance and hardness and an increase in gas permeability.
biopolyesters, copolymers, packaging materials, mechanical properties, gas permeability, biodegradability
Zásady pro vypracování
1.Vypracujte rešerši na dané téma, jak v časopisech, tak i případně v patentech
2.. Na základě získaných informací ohledně materiálů a sledovaných vlastností navrhněte a připravte zkonzultované vzorky a proměřte jejich vlastnosti vhodnými metodami
3.. Stanovte míru souhlasu s "kalsickými" polyestery a navrhněte možnost aplikace studovaných biopolymerů.
Zásady pro vypracování
1.Vypracujte rešerši na dané téma, jak v časopisech, tak i případně v patentech
2.. Na základě získaných informací ohledně materiálů a sledovaných vlastností navrhněte a připravte zkonzultované vzorky a proměřte jejich vlastnosti vhodnými metodami
3.. Stanovte míru souhlasu s "kalsickými" polyestery a navrhněte možnost aplikace studovaných biopolymerů.
Advanced green materials, Shakeel Ahmed, paperback ISBN: 9780128199886
Biopolymers from plants, Maria J. Sabater, Tania Ródenas, Antonio Heredia, https://doi.org/10.1002/9783527652457.ch3
články v impaktovaných časopoisech na dané téma
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student představil komisi výsledky své diplomové práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta (hodnocení vedoucího A - výborně, hodnocení oponenta B - velmi dobře). Student pak zcela odpověděl dotazy oponenta a následně byly ostatními členy komise položeny následující otázky:
prof. Čermák: Proč byly analyzovány mnoha zkouškami vzorky, kde nedošlo k uspokojivé dispergaci plniva? Zodpovězena zcela
prof. Alexy: Při jaké teplotě byste očekávali náběh biodegradace PBF? Zodpovězena zcela.