Reaktivní zpracování polypropylénu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Literární část popisuje princip radikálově iniciovaného roubování a vliv jednotlivých parametrů na průběh roubování. Rešerše shrnuje nejnovější poznatky v oblasti reaktivní modifikaci polypropylénu (PP), především je zaměřena na modifikaci PP pomocí anhydridů nenasycených kyselin. Teoretická část popisuje různé postupy a modifikace technologií za účelem zvýšení výtěžnosti roubování maleinanhydridu (MAH) na PP. Experimentální část je založena na pozorování vlivu koncentrace stabilizátorů, struktury peroxidů a kombinace monomerů na průběh a výtěžnost roubování PP. V první části byla stanovena kritická koncentrace stabilizátoru na základě experimentálně získané závislosti výtěžnosti roubování PP pomocí MAH na koncentraci stabilizátorů. Kinetické schéma roubování MAH na PP v přítomnosti stabilizátorů bylo navrženo a porovnáno s experimentálními výsledky. Vliv stabilizátorů na rozsah nežádoucího b-štěpení PP byl posouzen na základě indexu toku taveniny (MFR) a reologických křivek PP-g -MAH. V druhé části byl sledován vliv struktury peroxidu a koncentrace jednotlivých reaktantů na výtěžnost roubování MAH a anhydridu kyseliny itakonové (IAH) na PP. Počáteční rychlost roubování Rg byla experimentálně stanovena a následně porovnána s teoreticky vymezenou oblastí hodnot Rg. Rozsah b-štěpení PP byl výrazně ovlivněn strukturou a koncentrací peroxidu, jak ukázaly výsledky MFR a reologické křivky PP-g-MAH. Poslední část je zaměřena na posouzení kombinace MAH a IAH jako komonomerů na konverzi roubování. Nejprve byly roztokovou homopolymerací MAH, IAH a kopolymerací MAH a IAH připraveny referenční polymery. Referenční polymery byly analyzovány FTIR, DSC, WAXS za účelem potvrzení pravděpodobné kopolymerace MAH a IAH. Simulací blokové polymerace MAH, IAH a směsi MAH a IAH "in situ" v isotermickém kalorimetru byla sledována závislost reakční entalpie na čase. Následně byl modifikován PP kombinací MAH a IAH jako komonomerů za účelem posouzení vlivu na výtěžnost roubování.
The theoretical part describes the principles of the free-radical induced grafting and the influence of various parameters on the reactions course. The literature research summarizes the latest knowledge in the field of the reactive modification of polypropylene (PP), it is mainly focused on the PP modification using an unsaturated acid anhydrides. Theoretical part describes the various procedures and modification of technology in order to increase the grafting yield of maleation. The experimental part is determined by the influence of the stabilizers concentration, the peroxide structure, and the binary mixture of monomers on the grafting yield and the reaction course. In the first part, the critical stabilizers concentration was determined based on the experimentally obtained relationship between the grafting yield and the stabilizers concentration. A kinetic schema of grafting of MAH onto PP in the presence of stabilizers has been proposed and compared with the experimental results. The effect of the stabilizers on the extent of the undesirable b-scission was evaluated based on the melt flow rate (MFR) and the rheological curves of PP-g-MAH. In the second part, the effect of the peroxide structure and the concentration of reactants on the grafting yield of PP modification with MAH and itaconic anhydride (IAH) was observed. The initial grafting yield Rg has been experimentally determined and compared with a defined area of theoretical values of Rg. The extent of b-scission was significantly influenced by the structure and the concentration of peroxide, as shown by the results of MFR and the rheological curves of PP-g-MAH. The last part of the doctoral thesis is focused on the assessment of the combination of MAH and IAH as comonomers on the grafting yield. At first, the reference polymers were prepared using the solution polymerization of MAH, and IAH, and copolymerization of MAH with IAH. The reference polymers were analyzed by FTIR, DSC, WAXS to confirm the probable copolymerization of MAH and IAH. The dependence of the reaction enthalpy on the reaction time was observed using simulations of bulk polymerization of MAH, IAH and mixtures MAH and IAH "in situ" in isothermal calorimeter. PP was subsequently modified with a combination of MAH and IAH as comonomers in order to assess its effect on the grafting yield
The theoretical part describes the principles of the free-radical induced grafting and the influence of various parameters on the reactions course. The literature research summarizes the latest knowledge in the field of the reactive modification of polypropylene (PP), it is mainly focused on the PP modification using an unsaturated acid anhydrides. Theoretical part describes the various procedures and modification of technology in order to increase the grafting yield of maleation. The experimental part is determined by the influence of the stabilizers concentration, the peroxide structure, and the binary mixture of monomers on the grafting yield and the reaction course. In the first part, the critical stabilizers concentration was determined based on the experimentally obtained relationship between the grafting yield and the stabilizers concentration. A kinetic schema of grafting of MAH onto PP in the presence of stabilizers has been proposed and compared with the experimental results. The effect of the stabilizers on the extent of the undesirable b-scission was evaluated based on the melt flow rate (MFR) and the rheological curves of PP-g-MAH. In the second part, the effect of the peroxide structure and the concentration of reactants on the grafting yield of PP modification with MAH and itaconic anhydride (IAH) was observed. The initial grafting yield Rg has been experimentally determined and compared with a defined area of theoretical values of Rg. The extent of b-scission was significantly influenced by the structure and the concentration of peroxide, as shown by the results of MFR and the rheological curves of PP-g-MAH. The last part of the doctoral thesis is focused on the assessment of the combination of MAH and IAH as comonomers on the grafting yield. At first, the reference polymers were prepared using the solution polymerization of MAH, and IAH, and copolymerization of MAH with IAH. The reference polymers were analyzed by FTIR, DSC, WAXS to confirm the probable copolymerization of MAH and IAH. The dependence of the reaction enthalpy on the reaction time was observed using simulations of bulk polymerization of MAH, IAH and mixtures MAH and IAH "in situ" in isothermal calorimeter. PP was subsequently modified with a combination of MAH and IAH as comonomers in order to assess its effect on the grafting yield
Description
Citation
MATLÁKOVÁ, J. Reaktivní zpracování polypropylénu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2017.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie makromolekulárních materiálů
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Jaroslav Petrůj, CSc. (člen)
Ing. Jan Kratochvíla, CSc. (člen)
doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D., oponent (člen)
RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. (člen)
Date of acceptance
2017-06-20
Defence
Předseda komise prof. Jančář představil doktorandku. Ing. Matláková je autorkou dvou publikací, u obou je první autorkou. Měla také dva příspěvky na konferencích. Poměrně významná je rovněž její pedagogická činnost: vedla 4 praktika.
Prof. Jančář předal doktorandce slovo a následovala cca 20 minutová prezentace, v níž Ing. Matláková shrnula podstatné výsledky své dizertační práce. Byly přečteny oponentské posudky, oba kladné a doporučovaly práci k obhajobě.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení