Control of the morphology of biodegradable polymer blends
Řízení morfologie směsí biodegradovatelných polymerů
dizertační práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/91626Identifikátory
SIS: 142307
Kolekce
- Kvalifikační práce [20052]
Autor
Vedoucí práce
Konzultant práce
Fortelný, Ivan
Oponent práce
Kosek, Juraj
Vohlídal, Jiří
Fakulta / součást
Přírodovědecká fakulta
Obor
-
Katedra / ústav / klinika
Katedra fyzikální a makromol. chemie
Datum obhajoby
19. 9. 2017
Nakladatel
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaJazyk
Angličtina
Známka
Prospěl/a
Klíčová slova (česky)
biodegradovatelné polymery, morfologie, fázová struktura, elektronová mikroskopie, mechanické a mikromechanické vlastnostiKlíčová slova (anglicky)
biodegradable polymers, morphology, phase structure, electron microscopy, mechanical and micromechanical propertiesTato disertační práce s názvem »Řízení morfologie směsí biodegradovatelných polymerů« vznikla v rámci grantového projektu »Multifázové biodegradovatelná polymerní systémy« a reprezentuje nový směr výzkumu v Oddělení morfologie a reologie polymerních materiálů na Ústavu makromolekulární chemie. Hlavní myšlenkou práce bylo využít naše rozsáhlé zkušenosti z oblasti zobrazování a řízení morfologie směsí syntetických polymerů, a to na analogickém poli morfologie biopolymerů. Pro výzkum jsme zvolili tři běžné, široce využívané a poměrně levné biopolymery: škrob, poly(mléčnou kyselinu) a poly(ϵ- kaprolakton). Cílem výzkumu bylo prověřit, jakým způsobem lze zlepšit užitné vlastnosti jejich směsí pomocí předem promyšlené, cílené a reprodukovatelné optimalizace jejich morfologie. Těsná souvislost mezi morfologií (fázovou strukturou, nadmolekulární strukturou) a vlastnostmi polymerních směsí (např. tahovými vlastnostmi, rychlostí biodegradace, propustností pro plyny aj.) je v polymerní vědě obecně přijímaným faktem. V našem případě ukázal průzkum literatury a předběžné experimenty, že existují dva systémy, u nichž by cílené řízení morfologie mohlo výrazně zlepšit užitné vlastnosti: (i) systémy PLA/PCL/TiX (kde PLA = poly(mléčná kyselina), PCL = poly(ϵ-kaprolakton), TiX = částice na bázi TiO2) a (ii) systémy...
This dissertation, entitled »Control of the morphology of biodegradable polymer blends«, has been running parallel with the grant project »Multiphase biodegradable polymer systems« and it represents a new research direction in the Department of morphology and rheology of polymer materials at the Institute of Macromolecular Chemistry. The main idea was to employ our long-lasting work and experience in the field of morphology control of synthetic polymer blends in the very analogous field of the biodegradable polymer blends. We have chosen three most common, widely used and relatively cheap bio-based polymers - starch, poly(lactic acid) and poly(ε-caprolactone) - in order to investigate how the properties of their blends might be improved if we control the blend morphology in targeted, reproducible and well-defined way from the very beginning. It has been well established that morphology (phase structure, supramolecular structure) is one of the key factors influencing final properties of polymer blends, including mechanical performance, rate of (bio)degradation, gas permeability etc. In this work, numerous preliminary experiments showed that there are two systems in which the morphology control could significantly help in the improving of their end-use properties: PLA/PCL/TiX (where PLA = poly(lactic acid),...