Studium mechanického chování tenkých polymerních vrstev

Abstract

Cílem předložené disertační práce je zjištění strukturální podstaty změny mechanických vlastností polymerních materiálů síťovaných ionizačním beta zářením pomocí vybraných zkoušek. V teoretické části jsou shrnuty základní dosavadní poznatky o polymerních materiálech se zaměřením na polyamidy a vlivu ionizační záření na jejich uspořádání. Konkrétněji jsou popsány tři vybrané materiály, a to polyamid 6, polyamid 6.6 a polyamid 11. Teoretická část se dále zaměřuje na popis jednotlivých zkoušek, které se využívají pro prověření strukturních změn materiálů a které byly použity v této práci. Mezi vybrané zkoušky patří stanovení obsahu gelu po radiačním síťování, spliting index (SI), infračervená spektroskopie (FTIR), širokoúhlá rentgenová difrakce (WAXS), selektivní leptání, skenovací elektronová mikroskopie (SEM), diferenciální kompenzační kalorimetrie (DSC), termogravimetrická analýza (TGA), stanovení hustoty a nasákavosti. Experimentální část vycházející z teoretické části se zaměřuje na zjištění vlivu modifikace na strukturu a vlastnosti vybraných polymerních materiálů. Pro ověření strukturních změn polyamidů byly použity výše zmíněné analýzy. Zkušební tělíska vyrobená z polyamidů metodou vstřikování byla následně ozářena beta zářením. Efekt beta záření na polyamidy s příměsí polyfunkčního monomeru byl pomocí stanovení obsahu gelu, spliting indexu a FTIR určen jako převážně síťující. WAXS, FTIR a DSC rozbory ukázaly, že v polyamidech nedochází ke změně typu krystalické fáze, pouze se snižuje kvalita a stupeň uspořádanosti řetězů. TGA křivky vykázaly v případě zesíťovaných vzorků mírné zvýšení teploty rozkladu, ale nižší odolnost vůči termodegradaci v porovnání s neozářenými vzorky. V případě PA 6 a PA 6.6 vytvořená síť významně lépe odolávala vůči působení leptacího činidla, jak ukázala metoda selektivního leptání a snímky ze SEM. Rychlost nasákavosti ovlivňující mechanické vlastnosti se stupněm ozáření rostla (PA 6). Modifikace do určité dávky radiačního ozáření výrazně zlepšila mechanické vlastnosti vybraných materiálů, mezi které patří modul pružnosti, creepového chování a tvrdost.