Imidace cyklických anhydridů a modifikovaných polyolefinů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Bakalářská práce se zaměřuje na reakce vedoucí ke vzniku cyklických imidů a využití imidace k modifikaci polyolefinů. Teoretická část shrnuje dosavadní poznatky o vzniku imidů, funkcionalizaci polyolefinů radikálovým roubováním a využití reakce anhydridy modifikovaných polyolefinů s aminy. Specifita vzniku amové kyseliny byla ověřena reakcí kyseliny jantarové s amoniakem v různých molárních poměrech. Byla posouzena vhodnost použití amonné soli kyseliny sukcinamové a samotné kyseliny sukcinamové pro přípravu sukcinimidu. Z vybraného komerčního aminu, Elastamine RE1-2007, byla obdobně připravena N-substituovaná kyselina sukcinamová a sukcinimid. Imidy modifikované polyolefiny byly prvně připraveny reakcí v roztoku toluenu a následně reakcí v tavenině ve vsádkovém hnětači Brabender za 60 a 120 rpm, reakční teploty 190 °C a reakčního času 16 minut. Přítomnost sledovaných skupin byla ve všech vzorcích prokázána FT-IR spektrometrií. Modifikované polyolefiny z reakcí v roztoku byly k určení vhodné teploty pro reakce v tavenině analyzovány pomocí DSC a TGA. Záznam točivého momentu ze vsádkového hnětače sloužil k charakterizaci míchání při reakcích v tavenině.
The main focus of the presented bachelor’s thesis is on the reaction pathway that leads to the formation of cyclic imides and utilizing imidation as a way to modify polyolefins. The theoretical part serves as a summary of relevant information concerning the formation of imides, functionalization of polyolefins via radical-induced grafting, and exploitation of reactions between anhydride-modified polyolefins and various amines. The specificity of amic acid formation was tested via reactions of succinic acid and ammonia in different molar ratios. Suitability of succinamic acid and its ammonium salt to give succinimide was evaluated. Similarly, N-substituted succinamic acid and succinimide were prepared from commercial amine, Elastamine RE1-2007, and succinic acid. Imide modified polyolefins were prepared firstly by a reaction in a solution of toluene, secondly in the melt in Brabender laboratory kneader at 60 and 120 rpm respectively, reaction temperature of 190 °C and reaction time of 16 minutes. The presence of expected groups in all samples was determined by FT-IR spectrometry. Modified polyolefins from the reaction in a solution were analysed by DSC and TGA to determine suitable reaction temperature for experiments in the melt. Kneader torque traces were examined to characterize mixing during reactions in the melt state.
The main focus of the presented bachelor’s thesis is on the reaction pathway that leads to the formation of cyclic imides and utilizing imidation as a way to modify polyolefins. The theoretical part serves as a summary of relevant information concerning the formation of imides, functionalization of polyolefins via radical-induced grafting, and exploitation of reactions between anhydride-modified polyolefins and various amines. The specificity of amic acid formation was tested via reactions of succinic acid and ammonia in different molar ratios. Suitability of succinamic acid and its ammonium salt to give succinimide was evaluated. Similarly, N-substituted succinamic acid and succinimide were prepared from commercial amine, Elastamine RE1-2007, and succinic acid. Imide modified polyolefins were prepared firstly by a reaction in a solution of toluene, secondly in the melt in Brabender laboratory kneader at 60 and 120 rpm respectively, reaction temperature of 190 °C and reaction time of 16 minutes. The presence of expected groups in all samples was determined by FT-IR spectrometry. Modified polyolefins from the reaction in a solution were analysed by DSC and TGA to determine suitable reaction temperature for experiments in the melt. Kneader torque traces were examined to characterize mixing during reactions in the melt state.
Description
Citation
ŠIMONEK, M. Imidace cyklických anhydridů a modifikovaných polyolefinů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Karel Lang, CSc. (člen)
Date of acceptance
2020-09-02
Defence
Bakalář ukázal motivaci a cíle své práce Imidace cyklických anhydridů a modifikovaných polyolefinů. Následně v rámci prezentace ukázal možnosti a reakční schéma modifikace polymerů a způsoby charakterizace modifikovaných polymerů. Po výborné prezentaci následovaly odpovědi na otázky oponenta:
1) Jak vidíte další používání maleinanhydridu MAH (je jedovatý a dosti těkavý)?!
2) Hodláte ve studiu této tématiky dále pokračovat?
Po kompletním zodpovězení všech otázek komise položila následující otázky:
1) Jak si vysvětlíte že nedošlo k reakci s polyethylenem a jak to souvisí s počtem reakčních skupin?
Během celé diskuse student výborně reagoval.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení