| dc.contributor.advisor |
Měřínská, Dagmar
|
|
| dc.contributor.author |
Tsegmid, Batbaatar
|
|
| dc.date.accessioned |
2010-07-18T07:06:48Z |
|
| dc.date.available |
2010-07-18T07:06:48Z |
|
| dc.date.issued |
2009-07-01 |
|
| dc.identifier |
Elektronický archiv Knihovny UTB |
cs |
| dc.identifier.uri |
http://hdl.handle.net/10563/10677
|
|
| dc.description.abstract |
Polymerní nanokompozity je široce studované pole v polymerní vědě. Zlepšení mechanických vlastností je získáno spojením nanoplniv a polymerní matrice. Jeden z důležitých kroků v přípravě jílových nanokompozitů je modifikace nanoplniva. Modifikace se nyní provádí dvěma nejpoužívanějšími metodami, ion-výměnnou a ion-dipólovou. Ion-výměnná je založena na výměně jednoho typu iontů za jiný. Ion-dipolový postup spočívá v interakci iontů v mezivrství s dipolem organické sloučeniny. K těmto dvěma metodám byla nedávno vyvinuta třetí. Je jí tzv. Graftovací metoda s tou výhodou, že ionty se zde neuvolňují a tím je "přátelská" k životnímu prostředí. Cílem této práce bylo připravit polyolefin/jíl nanokompozit za využití graftovací metody modifikace. Za tímto účelem nejprve byla nanoplniva modifikována. Byly použity čtyři různé typy jílů - MMT-Na, Cloisite 20A (C20A), Cloisite 93A (C93A), Dellite 72G (D72G). Tato nanoplniva byla modifikována třemi typy silanů - 3-aminopropyltriethoxysilane (APS), trimethylchlorosilane (TMCS) a octyltrimethoxysilane (OTMS) s použitím graftovací metody. Upravená nanoplniva a připravené PO/jíl nanokompozity byly hodnoceny pomocí RTG, FTIR, TEM, SEM a DMA. Záznamy RTG ukazují, že silany se vmezeřily do mezivrství MMT, jak prokázalo zvýšení mezivstevné vzdálenosti. D- vzdálenost je u modifikovaných vzorků větší než u čistého MMT-Na. Pozorování pomocí FTIR bylo provedeno pro MMT: APS a MMT: TMCS. Asymetrické prodloužení vazby skupiny -CH a symetrické prodloužení vazby skupiny -CH2 potvrzuje přítomnost silanů na povrchu MMT-Na pro MMT/APS. Spektra MMT: TMCS ukazují na přítomnost nové vazby okolo 2961cm-1 odpovídající vibracím skupiny -CH3 z TMCS která byla posunuta k 2983cm-1. V případě vzorku MMT: TMCS byly pozorovány pouze píky související s prodloužením a deformační vibrací skupin -CH3. Vzorky MMT: APS a MMT: TMCS vykázaly podobné vibrace Si-O vazeb. Méně významný posun Si-O vazeb byl zaznamenán pro MMT: TMCS. Mikroskopická pozorování TEM a SEM ukázala, že ani v jednom případě připravených vzorků nedošlo ke stoprocentní exfoliaci. Vzorek PP27/Ma-PP/MMT: APS prokázal lepší disperzi. Analýza DMA ukázala, že při 250C ztrátový modul stoupl a tan ? se zvýšil o 25% pro PP27/Ma-PP/MMT: APS (1:0.7). Zvýšení storage modulus o 19% byl zaznamenán při 1000C. Pro všechny vzorky PP/Ma-PP/MMT: APS s poměrem MMT: APS (1:1) vykázal nejvyšší vzrůst pevnosti v tahu. Nejlepšího výsledku bylo dosaženo pro typ polypropylenu se složením PP27/Ma-PP/MMT: APS (1:1). V případě PE vzorků složení PE/Ma-PE/MMT: APS (1:0.5) představovalo nejvyšší zvýšení pevnosti v tahu. |
cs |
| dc.language.iso |
en |
|
| dc.publisher |
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně |
cs |
| dc.rights |
Bez omezení |
cs |
| dc.subject |
Nanokompozit
|
cs |
| dc.subject |
polyolefiny
|
cs |
| dc.subject |
montmorilonit
|
cs |
| dc.subject |
interkalace v tavenině
|
cs |
| dc.subject |
graftovací reakce
|
cs |
| dc.subject |
Nanocomposite
|
en |
| dc.subject |
Polyolefin
|
en |
| dc.subject |
Montmorillonite
|
en |
| dc.subject |
Melt intercalation
|
en |
| dc.subject |
Grafting
|
en |
| dc.title |
Nanokompozity typu polyolefin/jíl |
cs |
| dc.title.alternative |
Polyolefin/Clay Nanocomposites |
en |
| dc.type |
disertační práce |
cs |
| dc.date.accepted |
2009-09-21 |
|
| dc.description.abstract-translated |
Polymer nanocomposite is an emerging area in polymer science where property improvements are obtained by incorporation of nanofillers in the polymer matrix. One of the important steps in polymer/clay nanocomposites preparation is the nanofiller modification step. Nowadays, this is done by two main methods, namely ion-exchange and ion-dipole. Ion exchange involves the replacement of one set of ions by another set of ions. Ion dipole method is a process where an ion intercalates with a dipole. In addition to these two methods a third new method has been recently developed. This is the grafting method which has the distinct advantage where no ions are released, thereby being more environmentally friendly. The objective of this thesis was to produce Polyolefin/clay nanocomposites using the grafting technique. For this purpose various nanofillers were first modified to produce the nanocomposites. There were four different nanofillers namely Montmorillonite (MMT-Na), Cloisite 20A (C20A), Cloisite 93A (C93A), Dellite 72G (D72G). These nanofillers were modified with three different silanes namely 3-aminopropyltriethoxysilane (APS), trimethylchlorosilane (TMCS) and octyltrimethoxysilane (OTMS) using the grafting method. The modified nanofillers and Polyolefin/clay nanocomposites were investigated using X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR), Transmission electron microscopy (TEM), Scanning electron microscopy (SEM), Dynamic mechanic analysis (DMA). XRD patterns demonstrated that silane was intercalated into the montmorillonite gallery, as indicated by the increase of the basal spacing. The basal spacing of APS and TMCS grafted montmorillonites was larger than that of MMT-Na. The FTIR study was carried out for MMT: APS and MMT: TMCS. The -CH asymmetric and symmetric stretching of -CH2 groups confirms the presence of the silane on the surface of MMT-Na for MMT/APS. The spectra of the MMT: TMCS show the presence of new band at about 2961cm-1 corresponding to -CH3 vibration from TMCS which was moved to 2983cm-1. In the case of MMT: TMCS only peaks connected with stretch and deformation vibrations of -CH3 groups were observed. MMT: APS and MMT: TMCS demonstrated similar result of Si-O vibration. But, a less significant shift of Si-O group was noted for MMT: TMCS. The TEM and SEM analysis showed that the total exfoliation was not reached for all polymer compositions. The ratio of PP27/Ma-PP/MMT: APS increase the better dispersion of the clay is obtained which means that the silicate layers were orderly intercalated. The DMA analysis showed that at 250C loss modulus increase to 44% and tan ? increased to 25% for PP27/Ma-PP/MMT: APS (1:0.7). But the increase of the storage modulus to 19% was observed at 1000C. For all the PP/Ma-PP/MMT: APS the ratio of MMT: APS (1:1) showed the highest increase of tensile modulus. Among the different polypropylenes PP27/Ma-PP/MMT: APS (1:1) combination demonstrated the top most increase. Whereas, for the PE combinations the PE/Ma-PE/MMT: APS (1:0.5) produced the highest increase in tensile modulus. |
en |
| dc.description.department |
Ústav inženýrství polymerů |
cs |
| dc.description.result |
obhájeno |
cs |
| dc.thesis.degree-discipline |
Technologie makromolekulárních látek |
cs |
| dc.thesis.degree-discipline |
Technology of Macromolecular Compounds |
en |
| dc.thesis.degree-grantor |
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta technologická |
cs |
| dc.thesis.degree-grantor |
Tomas Bata University in Zlín. Faculty of Technology |
en |
| dc.thesis.degree-name |
Ph.D. |
|
| dc.thesis.degree-program |
Chemie a technologie materiálů |
cs |
| dc.thesis.degree-program |
Chemistry and Materials Technology |
en |
| dc.identifier.stag |
13427
|
|
| dc.date.assigned |
2006-09-01 |
|
