Krystalizace dvousložkových směsí polylaktidu a jejich morfologie
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Diplomová práca sa zaoberá vplyvom polyvinylacetátu, polykaprolaktonu, poly(butylén-adipát-ko-tereftalátu) a mastenca, etylénvinylacetátu, polyetylénglykolu a citranu monosodného na tokové vlastnosti, mechanické vlastnosti a kryštalizačnú schopnosť PLA. Tokové vlastnosti boli študované pomocou indexu toku taveniny a mechanické vlastnosti pomocou ťahovej skúšky. Kryštalinita a kryštalizácia materiálov bola skúmaná pomocou diferenčnej kompenzačnej kalorimetrie a na polarizačnom optickom mikroskope s vyhrievaným stolíkom. Izotermická kryštalizácia bola sledovaná pri teplote 95 a 105 °C po dobu 3 h a neizotermická kryštalizácia bola meraná na kalorimetre pri dvoch rýchlostiach chladenia (1 a 10 °C/min). Pri izotermickej kryštalizácií pri 95 °C bol pozorovaný vznik hustejšej kryštalickej štruktúry a u väčšiny vzoriek došlo k navýšeniu kryštalického podielu. Vznik sférolitickej štruktúry bol pozorovaný pri 105 °C u vzoriek s 30 % PVAc, 30 % EVA a PEG. Zníženie rýchlosti chladenia na 1 °C/min pri neizotermickej kryštalizácií nemalo na kryštalizáciu väčšiny vzoriek výrazný vplyv; k zvýšeniu kryšalického podielu došlo len u vzoriek s PBAT a PEG, u ktorých sa následné topenie prejavilo dvojitým píkom. Kryštalický podiel bol najvýraznejšie ovplyvnený prídavkom PEG. Všetky pridané zmesné zložky okrem PVAc ovplyvnili mechanické vlastnosti; PBAT, PCL, EVA a PEG zvýšili ťažnosť a znížili pevnosť a modul pružnosti. Ako najproblematickejší sa ukázal citran monosodný, pričom vzorky ktoré ho obsahovali nebolo možné podrobiť meraniu, kvôli vysokej krehkosti. Ako problematické sa tiež prejavili vzorky s vyššou koncentráciou kopolyméru EVA u ktorých došlo k jeho odmiešaniu.
Master thesis deals with the influence of polyvinylacetate, polycaprolactone, poly(butylene-adipate-co-terephtalate) and talc, ethylenevinylacetate, polyethylene glycol and monosodium citrate on the flow properties, mechanical properties and crystallization ability of PLA. The flow properties were studied using the melt flow index and mechanical properties were studied using a tensile test. The crystallinity was studied by differential scanning calorimetry and on a polarization optical microscope equipped with hot stage. Isothermal crystallization was performed at 95 and 105 °C for 3 h and non-isothermal crystallization was performed with a calorimeter at two cooling rates (1 and 10 °C/min). Upon the isothermal crystallization at 95 °C, the formation of denser crystalline structure was observed and the content of crystalline phase increased in most of the samples. The formation of spherulitic structure was observed at 105 °C in samples with 30 % PVAc, 30 % EVA and PEG. Reducing the cooling rate to 1 °C/min at non-isothermal crystallization had nearly no effect on the crystallization process of the most samples; the content of crystalline phase increased in the samples containing PBAT and PEG, which revealed double melting peak during subsequent heating. The crystalline fraction was the most significantly affected by the addition of PEG. All added polymers except PVAc affected the mechanical properties; PBAT, PCL, EVA and PEG increased the strain and decreased the strength and modulus of elasticity. The samples containing monosodium citrate showed unsatisfactory mechanical properties and could not be measured. The samples containing higher concentration of EVA copolymer showed the phase separation.
Master thesis deals with the influence of polyvinylacetate, polycaprolactone, poly(butylene-adipate-co-terephtalate) and talc, ethylenevinylacetate, polyethylene glycol and monosodium citrate on the flow properties, mechanical properties and crystallization ability of PLA. The flow properties were studied using the melt flow index and mechanical properties were studied using a tensile test. The crystallinity was studied by differential scanning calorimetry and on a polarization optical microscope equipped with hot stage. Isothermal crystallization was performed at 95 and 105 °C for 3 h and non-isothermal crystallization was performed with a calorimeter at two cooling rates (1 and 10 °C/min). Upon the isothermal crystallization at 95 °C, the formation of denser crystalline structure was observed and the content of crystalline phase increased in most of the samples. The formation of spherulitic structure was observed at 105 °C in samples with 30 % PVAc, 30 % EVA and PEG. Reducing the cooling rate to 1 °C/min at non-isothermal crystallization had nearly no effect on the crystallization process of the most samples; the content of crystalline phase increased in the samples containing PBAT and PEG, which revealed double melting peak during subsequent heating. The crystalline fraction was the most significantly affected by the addition of PEG. All added polymers except PVAc affected the mechanical properties; PBAT, PCL, EVA and PEG increased the strain and decreased the strength and modulus of elasticity. The samples containing monosodium citrate showed unsatisfactory mechanical properties and could not be measured. The samples containing higher concentration of EVA copolymer showed the phase separation.
Description
Keywords
Polylaktid, polyvinylacetát, polykaprolakton, poly(butylenadipát-ko-tereftalát), etylénvinylacetát, polyetylénglykol, zmesi, izotermicka a neizotermická kryštalizácia, polarizačný mikroskop, Polylactide, polyvinyacetate, polycaprolactone, poly(butyleneadipate-co-terephtalate), polyethylene glycol, ethylene vinyl acetate, blends, isothermal and non-isothermal crystallization, polarization optical microscopy
Citation
DEBNÁRIKOVÁ, M. Krystalizace dvousložkových směsí polylaktidu a jejich morfologie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Pác (člen)
Date of acceptance
2021-06-17
Defence
Studentka nejdříve ukázala vliv různých složek na krystalizaci PLA, složení měřených směsí a podmínky pro izotermní i neizotermní krystalizaci. Následně ukázala vliv činidel na mechanické vlastnosti, kinetiku krystalizací a zjištěné množství krystalického podílu. V závěru shrnula především výsledky dosažené při různých teplotách. Jelikož oponent neměl žádné otázky, tak komise položila tyto otázky:
Jaký účel mají antioxidanty ve směsích?
Proč PLA krystalizuje "neochotně", co je podmínkou pro jeho krystalizaci?
V jaké formě se měřily vzorky?
Studentka na všechny otázky výborně odpověděla.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení