Vliv nanočástic na rychlost izotermické krystalizace isotaktického polypropylénu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá studiem izotermické krystalizace nanokompozitního materiálu na bázi izotaktického polypropylenu (iPP) a nanosiliky v závislosti na objemovém množství, typu siliky a teplotě krystalizace. Jako plnivo byla použita pyrogenní silika a čtyři typy siliky s povrchovou úpravou o objemovém množství 0, 2, 4 a 6 %. Pomocí termogravimetrické analýzy byl určen obsah siliky ve všech vzorcích. Ukázalo se, že nanosilika nebyla rovnoměrně rozdispergovaná. Krystalizace při teplotách 136, 138, 140 a 142 °C byla pozorována in-situ pod polarizačním optickým mikroskopem a rychlost krystalizace byla vyhodnocena z rostoucího poloměru sférolitů. Z lineárního růstu sférolitů kompozitních materiálů lze konstatovat, že silika byla během růstu zabudována do sférolitů. Rychlost krystalizace iPP nejvíce zvýšila pyrogenní silika a nejvíce snížila silika TS-720 při obsahu 4 %. Rychlost krystalizace s rostoucím obsahem siliky mírně stoupala při 136 °C, při 138 °C mírně klesala a pro další teploty nebyl průběh jednoznačný. Také nebylo možné přesně vyhodnotit vliv povrchové úpravy. Důvodem je s největší pravděpodobností nestejné rozložení nanosiliky v kompozitech. Kinetika krystalizace byla vyhodnocena dle Lauritzen-Hoffmannovy teorie. Z morfologického hlediska byl iPP přítomen ve struktuře ? a ß, přičemž sférolity ? fáze vykázaly typ I, typ II i smíšený.
This diploma thesis deals with the study of isothermal crystallization of nanocomposite materials based on isotactic polypropylene (iPP) and nanosilica, depending on the volume fraction (0, 2, 4 and 6 %) and type of silica and the crystallization temperature. Fumed silica and four types of silica with different surface treatment were used as filler. The crystallization performed at temperatures 136, 138, 140 and 142 °C has been studied in-situ using polarized optical microscope and the crystallization rate was evaluated from the growing radius of spherulites. It can be stated that particles of silica have been inbuilt into the spherulites due to the linear growth of spherulites of all composite materials. The most significant increase of the crystallization rate of iPP was caused by fumed silica, the most significant decrease was caused by silica TS-720 at volume fraction 4 %. The crystallization rate (G) has been slightly increased with the increasing volume fraction of filler at 136 °C, the G slightly decreased at 138 °C and there was no trend of G for two higher temperatures. Also, it was not possible to exactly evaluate the influence of the surface treatments. The reason is the most probably uneven (non-homogenous) distribution of nanosilica as revealed thermogravimetric analysis. The crystallization kinetics was evaluated according to the Lauritzen-Hoffmann theory. The morphological part of the study showed that iPP was in ? and ß-structure and spherulites of ? phase were of the type I, II and mixed.
This diploma thesis deals with the study of isothermal crystallization of nanocomposite materials based on isotactic polypropylene (iPP) and nanosilica, depending on the volume fraction (0, 2, 4 and 6 %) and type of silica and the crystallization temperature. Fumed silica and four types of silica with different surface treatment were used as filler. The crystallization performed at temperatures 136, 138, 140 and 142 °C has been studied in-situ using polarized optical microscope and the crystallization rate was evaluated from the growing radius of spherulites. It can be stated that particles of silica have been inbuilt into the spherulites due to the linear growth of spherulites of all composite materials. The most significant increase of the crystallization rate of iPP was caused by fumed silica, the most significant decrease was caused by silica TS-720 at volume fraction 4 %. The crystallization rate (G) has been slightly increased with the increasing volume fraction of filler at 136 °C, the G slightly decreased at 138 °C and there was no trend of G for two higher temperatures. Also, it was not possible to exactly evaluate the influence of the surface treatments. The reason is the most probably uneven (non-homogenous) distribution of nanosilica as revealed thermogravimetric analysis. The crystallization kinetics was evaluated according to the Lauritzen-Hoffmann theory. The morphological part of the study showed that iPP was in ? and ß-structure and spherulites of ? phase were of the type I, II and mixed.
Description
Citation
MIŠKOLCI, M. Vliv nanočástic na rychlost izotermické krystalizace isotaktického polypropylénu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. (místopředseda)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
doc. RNDr. Jaroslav Petrůj, CSc. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
Date of acceptance
2011-06-08
Defence
Diplomová práce zkoumala vliv pevných nanočástic na kinetiku krystalizace iPP. Diplomant prezentoval velké množství velmi zajímavých a unikátních výsledků. Prezentace diplomové práce byla jasná a zajímavá. V diskuzi prokázal diplomant velmi dobrou znalost zkoumané problematiky.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení