Cílem této bakalářské práce bylo sledovat vliv biodegradace na krystalizaci poly(butylen sukcinátu-co-adipátu). Po vytvoření osmi fólií PBSA byly vzorky uchovány v půdě po dobu sedmi týdnů, první vzorek sloužil jako srovnávací, a vždy po jednom týdnu byl jeden vzorek vyjmut a analyzován pomocí dvou hlavních metod. První metodou byla diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC). Z DSC křivek byly vyhodnoceny teploty tání, teploty krystalizace a teplota skelného přechodu. Pomocí směrnice v inflexním bodě S-křivky podle Kratochvíla, Avramiho parametrů k a n, Nakamurova parametru K byla vyhodnocena kinetika krystalizace. Jako druhá metoda byla použita polarizační světelná mikroskopie, pomocí které byla zjištěna rychlost krystalizace jednotlivých sférolitů. Výsledky sloužily kporovnání dat mezi jednotlivými týdny biodegradace a ke sledování vlivu doby biodegradace na kinetiku krystalizace.
Annotation in English
The aim of this bachelor thesis was to investigate the effect of biodegradation on the crystallization of poly(butylene succinate-co-adipate). After the formation of eight PBSA films, the samples were kept in soil for seven weeks, the first sample served as a control sample, and each time after one week, one sample was removed and analyzed using two main methods. The first method was differential scanning calorimetry (DSC). Melting temperatures, crystallization temperatures and glass transition temperatures were evaluated from the DSC curves. The kinetics of crystallization was evaluated using the slope at inflexion point of S-curve according to Kratochvil, Avrami parameters kand n, the Nakamura parameter K. As a second method, polarized optical microscopy (POM) was used to determine the rate of crystallization of individual spherulites. The results were used to compare data among weeks of biodegradation and to monitor the effect of biodegradation time on crystallization kinetics.
Cílem této bakalářské práce bylo sledovat vliv biodegradace na krystalizaci poly(butylen sukcinátu-co-adipátu). Po vytvoření osmi fólií PBSA byly vzorky uchovány v půdě po dobu sedmi týdnů, první vzorek sloužil jako srovnávací, a vždy po jednom týdnu byl jeden vzorek vyjmut a analyzován pomocí dvou hlavních metod. První metodou byla diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC). Z DSC křivek byly vyhodnoceny teploty tání, teploty krystalizace a teplota skelného přechodu. Pomocí směrnice v inflexním bodě S-křivky podle Kratochvíla, Avramiho parametrů k a n, Nakamurova parametru K byla vyhodnocena kinetika krystalizace. Jako druhá metoda byla použita polarizační světelná mikroskopie, pomocí které byla zjištěna rychlost krystalizace jednotlivých sférolitů. Výsledky sloužily kporovnání dat mezi jednotlivými týdny biodegradace a ke sledování vlivu doby biodegradace na kinetiku krystalizace.
Annotation in English
The aim of this bachelor thesis was to investigate the effect of biodegradation on the crystallization of poly(butylene succinate-co-adipate). After the formation of eight PBSA films, the samples were kept in soil for seven weeks, the first sample served as a control sample, and each time after one week, one sample was removed and analyzed using two main methods. The first method was differential scanning calorimetry (DSC). Melting temperatures, crystallization temperatures and glass transition temperatures were evaluated from the DSC curves. The kinetics of crystallization was evaluated using the slope at inflexion point of S-curve according to Kratochvil, Avrami parameters kand n, the Nakamura parameter K. As a second method, polarized optical microscopy (POM) was used to determine the rate of crystallization of individual spherulites. The results were used to compare data among weeks of biodegradation and to monitor the effect of biodegradation time on crystallization kinetics.
1) Prostudujte literaturu na dané téma. 2) Vylisujte fólie a proveďte biodegradaci v půdě. 3) Změřte kinetiku krystalizace po biodegradaci za pomoci diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) a polarizační světelné mikroskopie.
Research Plan
1) Prostudujte literaturu na dané téma. 2) Vylisujte fólie a proveďte biodegradaci v půdě. 3) Změřte kinetiku krystalizace po biodegradaci za pomoci diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) a polarizační světelné mikroskopie.
Recommended resources
[1] Tserki V, Matzinos P, Pavlidou E, Vachliotis D, Panayiotou C. Biodegradable aliphatic polyesters. Part I. Properties and biodegradation of poly(butylene succinate-co-butylene adipate). Polym Degrad Stabil. 2006;91(2):367-376. [2] Baidurah S, Takada S, Shimizu K, Ishida Y, Yamane T, Ohtani H. Evaluation of biodegradation behavior of poly(butylene succinate-co-butylene adipate) with lowered crystallinity by thermally assisted hydrolysis and methylation-gas chromatography. J Anal Appl Pyrol. 2013;103:73-77. [3] Jbilou F, Joly C, Galland S, Belard L, Desjardin V, Bayard R, et al. Biodegradation study of plasticised corn flour/poly(butylene succinate-co-butylene adipate) blends. Polym Test. 2013;32(8):1565-1575. [4] Nicolino MVB, Passos MAO, Branciforti MC. Study of Miscibility, Crystallization, and Biodegradation of Casting Films of Poly(butylene succinate-co-adipate) and Poly(epsilon-Caprolactone) Blends. Macromol Symp. 2019;383(1).
Recommended resources
[1] Tserki V, Matzinos P, Pavlidou E, Vachliotis D, Panayiotou C. Biodegradable aliphatic polyesters. Part I. Properties and biodegradation of poly(butylene succinate-co-butylene adipate). Polym Degrad Stabil. 2006;91(2):367-376. [2] Baidurah S, Takada S, Shimizu K, Ishida Y, Yamane T, Ohtani H. Evaluation of biodegradation behavior of poly(butylene succinate-co-butylene adipate) with lowered crystallinity by thermally assisted hydrolysis and methylation-gas chromatography. J Anal Appl Pyrol. 2013;103:73-77. [3] Jbilou F, Joly C, Galland S, Belard L, Desjardin V, Bayard R, et al. Biodegradation study of plasticised corn flour/poly(butylene succinate-co-butylene adipate) blends. Polym Test. 2013;32(8):1565-1575. [4] Nicolino MVB, Passos MAO, Branciforti MC. Study of Miscibility, Crystallization, and Biodegradation of Casting Films of Poly(butylene succinate-co-adipate) and Poly(epsilon-Caprolactone) Blends. Macromol Symp. 2019;383(1).
