Charakterizace polymerních materiálů s modifikovanými plnivy

Abstract

Tato disertační práce se zabývá vlivem povrchové modifikace anorganických a přírodních plniv na strukturu, krystalizační chování a tepelnou stabilitu izotaktického polypropylenu (iPP). Pozornost je zaměřena na silanizaci částic oxidu křemičitého a celulózových vláken pomocí alkoxysilanů lišících se délkou alkylového řetězce a na studium jejich vlivu na chování iPP. První část práce je věnována krystalizačnímu chování iPP v přítomnosti silanizovaných částic SiO2. Pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie a širokoúhlého rozptylu rentgenových paprsků bylo prokázáno, že organosilanem modifikované částice SiO2 podporují tvorbu beta-fáze iPP, přičemž její relativní zastoupení roste s délkou alkylového řetězce silanu. Polymorfní složení iPP je ovlivněno rovněž podmínkami krystalizace, zejména rychlostí chlazení a teplotou krystalizace. Významný obsah beta-fáze byl dosažen při použití SiO2 modifikovaného oktadecyltrietoxysilanem v kombinaci s rychlým chlazením nebo izotermní krystalizací pod 134 °C, a to již při velmi nízkém obsahu částic SiO2. Analýza krystalizační kinetiky založená na kombinaci Hoffman-Lauritzenovy teorie a Avramiho modelu ukázala že, kinetika krystalizace není modifikací ovlivněna. Druhá část práce se zaměřuje na studium tepelné stability celulózových vláken a vliv jejich silanizace na degradační chování. Tepelná stabilita nemodifikovaných a silanizovaných vláken byla analyzována pomocí termogravimetrické analýzy a izokonverzních metod. Bylo prokázáno, že silanizace výrazně ovlivňuje tepelnou stabilitu celulózových vláken. Změněná povrchová chemie vláken se následně promítá i do tepelné stability kompozitů iPP s celulózovými vlákny, zejména prostřednictvím zlepšené kompatibility mezi vláknem a polymerní matricí.