Vliv vybraných povrchově aktivních látek na čas do porušení vysokohustotního polyetylénu metodou napěťového krípu v korozivním prostředí
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 vlivu koncentrace a různých typů tenzidů (Igepal CO-520, Arkopal N110, Igepal CO-890, dodecylsulfát sodný, dodecylbenzensulfonát sodný, dodecyltrimetylamonium bromid a Dehyton PL) na odolnost vysokohustotního polyetylenu vůči porušování mechanickým napětím s vlivem agresivního prostředí metodou Full Notch Creep Test. Dále byl sledován vliv ligamentálního napětí (3,5; 4,0 a 4,5 MPa), pH připraveného aktivního prostředí a typu vody používané k přípravě roztoků tenzidů na čas do porušení. Urychlující účinek byl pozorován při zvýšené koncentraci, napětí a molekulové hmotnosti. Rychlejšího porušení bylo dosaženo po vystavení ionogenním typům ve srovnání s neionogenními. Byla stanovena rychlost rozevírání vrubu. Křehké a tvárné chování při lomu bylo vyhodnoceno mikroskopickou analýzou z morfologie lomových ploch. Na základě změny pH po testu byla vyhodnocena stabilita aktivního prostředí. Byla pozorována zhoršující se kvalita roztoků tenzidů. K detekci tenzidu na povrchu zkušebního tělesa po testu byla využita Ramanova spektroskopie a infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací.
The thesis deals with the study of the influence of concentration and different types of surfactants (Igepal CO-520, Arkopal N110, Igepal CO-890, sodium dodecyl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, dodecyltrimethylammonium bromide and Dehyton PL) on the environmental stress cracking resistance of high-density polyethylene by means of Full Notch Creep Test. Furthermore, the influence of ligamental stress (3,5; 4,0 a 4,5 MPa), pH of the prepared active environment and type of the water used as a solvent for the surfactants on the time to failure was monitored. An accelerating effect was observed at increased concentration, stress and molecular weight. Faster failure was achieved after exposure to ionic types compared to nonionic. The rate of the notch opening was determined. The brittle and ductile behavior during the process of failure was evaluated by microscopic analysis of the morphology of the fracture surfaces. Based on the pH change after the test, the stability of the active environment was evaluated. Deteriorating quality of surfactant solutions was observed. Raman spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy were used to detect the surfactant on the surface of the test specimen after the test.
The thesis deals with the study of the influence of concentration and different types of surfactants (Igepal CO-520, Arkopal N110, Igepal CO-890, sodium dodecyl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, dodecyltrimethylammonium bromide and Dehyton PL) on the environmental stress cracking resistance of high-density polyethylene by means of Full Notch Creep Test. Furthermore, the influence of ligamental stress (3,5; 4,0 a 4,5 MPa), pH of the prepared active environment and type of the water used as a solvent for the surfactants on the time to failure was monitored. An accelerating effect was observed at increased concentration, stress and molecular weight. Faster failure was achieved after exposure to ionic types compared to nonionic. The rate of the notch opening was determined. The brittle and ductile behavior during the process of failure was evaluated by microscopic analysis of the morphology of the fracture surfaces. Based on the pH change after the test, the stability of the active environment was evaluated. Deteriorating quality of surfactant solutions was observed. Raman spectroscopy and Fourier transform infrared spectroscopy were used to detect the surfactant on the surface of the test specimen after the test.
Description
Citation
KOTOUČKOVÁ, S. Vliv vybraných povrchově aktivních látek na čas do porušení vysokohustotního polyetylénu metodou napěťového krípu v korozivním prostředí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2021.
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. (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 přehledně představila experimentální část, zvolenou koncentrační řadu, způsoby testování a složení vzorků. Následně popsala vliv napětí na čas do porušení vzorků a tyto výsledky přehledně shrnula. Následně shrnula také vliv pH, použité vody a výsledky mikroskopické analýzy. Po závěrečném shrnutí studentka odpovídala na otázky oponenta:
Tabulka 6: Lze skutečně říct, že čas do lomu klesal s rostoucí koncentrací do CMC s ohledem na standardní odchylku? Co může být důvodem tak vysoké odchylky času do porušení, především pro zatížení 3,5 MPa? Proč nejsou v datech na obr. 37 vynesené odchylky? (A to se týká i jiných grafů.)
"Kapitola 4.5: Jak byla z rovnice lineární regrese na obr. 41 spočítána rychlost rozevírání vrubu (návaznost na data uvedená v tab. 11)? Interval spolehlivosti 0,95–0,98 je velmi dobrý. Kdyby byl nižší, co by mohlo být důvodem, že závislost rychlosti rozevírání vrubu není v čase lineární? Proč byla u SDS a také pro Dehyton PL o pH 9,4 očekávána nižší rychlost rozevírání vrubu? Je možné vysvětlit, jak souvisí rychlost rozevírání vrubu s výsledným časem do lomu?
Po zodpovězení otázek oponenta komise položila následující otázky:
Jak jste charakterizovala morfologii povrchu?
K čemu slouží použitá metoda testování?
Jaký je rozdíl mezi ionogenním a neionogenním tenzidem?
Studentka na všechny otázky odpověděla a prokázala tak výborné znalosti dané problematiky.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení