SADÍLEK, J. Vliv teplotní historie na vztah mezi strukturou a vlastnostmi orientovaného polypropylenu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2010.
Doktorand se během tříletého období věnoval studiu literatury i experimentální práci na tématu, které bylo odvozeno od řešeného projektu POKROK 1H PK/39, který byl zaměřen na vývoj lisovaných samovyztužených polypropylenových desek. V průběhu řešení doktorand prokázal schopnost samostatného vedení experimentů a zpracování dat. Dokázal je rovněž komplexně hodnotit a interpretovat ve vzájemných souvislostech. Během studia se účastnil řady odborných akcí, aktivně se účastnil několika konferencí (viz seznam), připravuje ve spolupráci s UTB Zlín článek k publikaci. Podílel se rovněž aktivně na řešení projektu, od něhož byla práce odvozena (viz spoluautorství několika zpráv), podílel se však i na řešení problematiky PP kopolymerů mimo svoji hlavní studijní aktivitu. Osvojil si při tom znalosti z řady dalších experimentálních technik, základy lomové mechaniky a nabyl poměrně rozsáhlých zkušeností při mikroskopickém studiu fraktografie a morfologie PP kopolymerů. Lze konstatovat, že v průběhu studia prokázal jak teoretické, tak experimentální znalosti potřebné pro aspiranta na titul Ph.D.
Předložená dizertační práce Ing. Jiřího Sadílka je věnována velmi aktuální tématice, kterou je modifikace vlastností orientovaných semikrystalických polymerů tepelným popouštěním. Tepelnou modifikací lze cíleně změnit některé užitné vlastnosti materiálu a navíc mohou takový výzkumy poskytnou základní informace o termodynamice heterogenních polymerních systémů. To může být významným přínosem pro vybrané speciální aplikace polymerů. Dosažení požadovaných užitných vlastností materiálů pro tyto aplikace bývá závislé na vývoji speciálních polymerů a ne vždy je schůdné navrhnout polymerní strukturu, která zajistí dobré mechanické, pevnostní a v neposlední řadě i zpracovatelské parametry. Z těchto důvodů hodnotím zvolenou tématiku jako velmi aktuální a z vědeckého hlediska závažnou. Uchazeč se v práci zaměřuje na tepelnou modifikaci polypropylénu, jednoho z nejvýznamnějších komoditních polymerů. Práce je přehledně rozdělena do 9 sekcí. Trochu nelogické se jeví zařazení sekce 2. Cíle před sekci 3 Teoretická část. Cíle práce by měly vyplynout logicky ze stavu znalostí daného problému. Velmi podrobná je sekce 4 Experimentální část, i když například postrádám zmínku o statistickém zpracování primárních experimentálních dat. V sekci 5 Výsledky a diskuze jsou shromážděny výsledky experimentálních prací. Nejsem si jist, zda logika uspořádání je vhodná, zvláště se zřetelem na diskuzi a interpretaci výsledků. Trochu vytrženě působí zařazení sekce 6 Sumarizace problematiky - celková diskuze. V sekci 8 Seznam literatury zřejmě unikla autorovi skutečnost, že u mnohých citací nemá uvedeny autory (namátkou citace 22, 23, 27, atd.). K předložené práci však nemám z hlediska formálního zásadních připomínek. Cíle práce jsou definovány poněkud vágně a bez uvedení souvislostí a účelu prováděného výzkumu. Cílem práce určitě není "proměřit křivky tání..". tato sekce tedy spíše připomíná stručný přehled použitých experimentálních technik než skutečnou definici cílů, které čtenář spíše vytuší. Teoretická část naznala ve srovnání s minimem předloženým při rigorózní zkoušce značného vylepšení. Zůstala však relativně krátká a bez hlubšího popisu stávajících znalostí o struktuře a vlastnostech orientovaných semikrystalických polymerů. Větší důraz byl kladen spíše na technologické aspekty než na pochopení zákonitostí chování těchto zajímavých systémů. Značení rovnic je v této sekci méně přehledné, než by se od dizertační práce očekávalo. Řada možných teoretických modelů je pouza jmenována nebo extrémně stručně zmíněna bez naznačení vztahu k problematice řešené touto dizertační prací. Poněkud archaicky působí sekce 3.3.2, která popisuje několik jednoduchých fenomenologických modelů zavedených v 60. a 70. letech 20. století, nicmíně se vůbec nezabývá (nebo jen minimálně) molekulárními teoriemi velkých deformací (např. Stachurski a další), které mají mnohem větší predikční sílu něž zmíněné fenomenologické modely. Teoretická část nemá ani shrnutí, ze kterého by bylo jasné, jak dále ve výzkumu problému vlivu teplot yna deformační chování orientovaných semikrystalických polymerů. Experimentální část popisuje všechny použité metody až na způsob statistického zpracování experimentálních dat. Rovněž z ní není jasné, které techniky provozoval dizertant sám a které byly poskytnuty jako servisní měření pracovištěm. Je třeba vyzdvihnout, že Ing. Sadílek prokázal velkou pracovitost a získal velké množství experimentálních dat, která jsou uvedena v sekci 5. Vzhledem k tomu, že až na obr. 5-4 až 5-7, 5-10, 5-33 až 5-35 a 5-37 nejsou uvedeny standardní odchylky a není tedy jasné, jaký je statistický význam prezentovaných dat, je velmi těžké posoudit reprodukovatelnost a správnost naměřených výsledků. Jsou prezentovány velké soubory experimentálních dat, ale diskuze je velmi popisná, příliš stručná a interpretace buď chybí nebo je popisná a nevyužívá existující teoretický aparát (např. obr. 5-7). Malá velikost obrázků a uvedení tabulek v textu jej činí poněkud méně přehledný (např. str. 34). Z čeho plyne závěr, že tmavé linie na obr. 5-8, které jsou orientovány kolmo na směr dloužení, jsou mikrotrhliny. Proč nebylo v experimentu pokračováno až do otevření těchto mikrotrhlin? Při popisu obrázků není možno používat laboratorní hantýrku (viz. obr. 5-10). Tento obrázek poskytuje velmi zajímavé, i když očekávané, závislosti mechanických vlastností na teplotě a tudíž je dobrým základem pro interpretaci, která však bohužel chybí. Navíc jsou prezentována "syrová data". Navrhoval bych použít místo teploty jako proměnné odpovídající změnu některého strukturního parametru (velikost krystalitu, retrakční sílu tie molecules nebo něco podobného, co by bylo použitelné pro strukturní interpretaci. Velké množství dat obsahuje i část prezentující výsledky měření změn strukturních parametrů, avšak i zde chybí úplně diskuze. Např. obr. 5-29 by jistě stál za pozornost, jelikož je školní ukázkou odlišnosti strukturní informace z DSC a z rtg. Diskuze chybí a navíc nejsou uvedeny ani směrodatné odchylky, aby bylo možno posoudit významnost pozorovaných trendů. Proč nebylo v obr. 5-30 využito výsledků výpočtů pomocí rovnice 5-2, které jsou uvedeny v tabulce 5-8? Obr. 5-31 je opět v hantýrce PEVNOST (jaká?) MODUL PRUŽNOSTI (jaký?). V obr. 5-32 se jedná o jaký MODUL (lunární?)? Jsou spojnice bodů vypočtené nebo je to jen pro optické spojení dat pro daný vzorek? Jsou zmiňovány fenomenologické modely (str. 61), ale v obr. 5-40 není žádná predikční křivka vynesena. Na závěr bych rád zdůraznil, že si vážím odvahy se kterou se doktorand pustil do náročného tématu. Domnívám se rovněž, že v některých ohledech získal velmi zajímavé výsledky a to na poli, které nabízí řadu atraktivních využití. Bylo by namístě, aby takto vložená práce byla i kvalitně interpretována na úrovni, která odpovídá požadavkům obvyklým pro doktorskou disertační práci. Přes všechny zmíněné nedostatky jak formální tak obsahové se domnívám, že Ing. Jiří Sadílek splnil všechny požadavky kladené na dizertační práci v DSP Makromolekulární chemie na FCH VUT v Brně. Doporučuji, aby mu tedy byla po úspěšné obhajobě udělena vědecká hodnost Ph.D. (doktor filozofie)v oboru makromolekulární chemie.
Polypropylen patří díky nízké ceně a dobrým mechanickým i chemickým vlastnostem mezi nejrozšířenější polymery. Pro jeho další aplikace je velmi užitečné důkladněji poznat jeho vlastnosti podrobněji, mimo jiné i stabilitu jeho mechanických vlastností zvýšených dloužením během expozice za zvýšených teplot. Právě této velmi aktuální oblasti se věnuje předložená disertační práce. Po formulaci cílů práce následuje její teoretická (rešeršní) část, která se velmi cíleně věnuje oblasti zaměření práce. Tak se autorovi daří na poměrně malém počtu stránek efektivně shrnout současný stav poznatků, přičemž vychází zejména z nedávno publikovaných časopiseckých článků. Vyhýbá se tak nejčastější chybě disertačních prací - příliš obecnému výkladu postavenému na postarších učebnicích. V experimentální části autor podrobně popisuje materiál i výrobu zkušebních těles. Dále popisuje temperaci vzorků, stanovení jejich základních mechanických vlastností a provádění reologických měření. S ohledem na zaměření práce se soustředí i na stanovení strukturních charakteristik různými metodami. I zde díky neopakování všeobecně známých postupů a současně uvedení všech specifik vzniká stručný a přitom výstižný popis, který neobsahuje nadbytečné informace a přitom v něm nechybí nic potřebného. Prezentaci výsledků a jejich diskusi uvádí autor v další kapitole. Člení ji na tři samostatné části: mechanické vlastnosti ovlivněné temperací, morfologické změny struktury a reologické chování za zvýšených teplot. Každá těchto částí obsahuje vedle výsledků i k nim se vztahující diskusi. V následující kapitole nacházíme souhrn získaných výsledků, kde již v názvu přislíbená diskuse prakticky chybí. Závěr představuje velmi stručné shrnutí dokládající, že vytčené cíle práce byly splněny. Poměrně bohatý a relevantní soupis literatury obsahuje vedle významných monografií a klasických článků i články relativně nové, v nejnovějších zdrojích jsou výrazně zastoupeny webové stránky. Všechny odkazy obsahují dostatek informací k jednoznačné identifikaci zdroje, ovšem k jednotnosti a zejména pak k formě požadované normou ČSN ISO 690, resp. 690-2 mají mnohdy dosti daleko (nevím však, zda FCh nemá vlastní doporučení). V přibližně deseti případech není uveden autor (autoři) publikace, citace kapitol v (jedné a téže) knize, viz [9, 16, 18], nemá formu doporučenou uvedenou normou. Ta také doporučuje u většiny číselných údajů (rok, ročník či svazek, číslo, rozsah stran) uvádět upřesnění (č., s.), neboť může vzniknout pochybnost, zda se jedná o ročník či číslo. Některé údaje jsou nadbytečné: nakladatel se uvádí bez křestního jména, statusu nakladatelství či příbuzenstva (místo John Wiley & Sons stačí Wiley), není třeba vypisovat všechna místa s filiálkami nakladatelství (viz [66]), ani vydavatele normy (viz [71-73]). Velmi užitečný je soupis zkratek a byl by ještě užitečnější, kdyby byl nějak uspořádán (nejlépe podle abecedy), neboť hledání v něm je velmi pracné. Velmi zavádějící je, že stejný symbol s různými významy je uváděn na rozličných místech (např. na s. 78 a 79, přičemž pro vlnovou délku není využit), případně chybí (např. S definovaný na s. 21). Na druhé straně některá vysvětlení (např. H = vodík, ČSN) hrubě podceňují čtenářovy všeobecné znalosti. V práci postrádám na jiných univerzitách či fakultách běžný soupis vlastních publikací autora a přiložené tzv. teze (zkrácenou formu práce), nevím však, zda právě autorova Alma mater je běžně oponentovi poskytuje. Práce jako celek ukazuje, že autor si počínal velmi cílevědomě a zejména systematicky. Nikde sice explicitně neuvádí, jaká část z prezentovaných výsledků představuje jeho čistě osobní přínos (jistě pracoval v rámci týmu, v rámci širšího úkolu atp.), lze se však důvodně domnívat, že jeho podíl byl zásadní. Práce je významným příspěvkem pro rozvoj oboru s velkým aplikačním potenciálem, představuje výsledek systematické mravenčí práce v oblasti, kde stěží lze v současnosti očekávat nějaký převratný objev. Formální úprava práce je velice dobrá, pochvalu si zaslouží mj. obrázky, grafy i rovnice důsledně psané editorem rovnic (až na nadbytečné vyznačování násobení a nedůslednost v hierarchii závorek). Také jazyková úroveň je s ohledem na technické zaměření autora velmi dobrá, jen výjimečně chybuje v interpunkci. Vzácně se objevují anglikanismy či odborná hantýrka (pík, za který byl napomínán v diplomové práci i oponent, baselina, vkládané napětí jako neobvyklý ekvivalent applied stress atp.), na druhé straně počeštěná forma kríp, s níž se konservatismus oponenta jen těžko smiřuje, má již oporu i v ČSN. Některé nesrovnalosti zřejmě svědčí o rychlém finišování práce (… jsou uvedeny v Tabulka 5-1 - viz s. 32 nad obrázkem, Obrázek Obr. 5-32(a) poskytuje … - s. 55 pod nadpisem), nelogické až matoucí je také mluvit o zkrácení a ještě k tomu uvádět záporné znaménko (obr. 5-35 na s. 58). V zápisu symbolů fyzikálních veličin autor ctí až na výjimky kurzívu, z požadavku mezery mezi číslem a fyzikální jednotkou však nepochopitelně vyjímá °C a také nerozlišuje spojovník a znaménko minus. Občas se objeví zbytečně dlouhý zápis čísla (uvádění standardní odchylky na 4 platná místa je nesmysl - tab. 5-4 na s. 36, určení krystalinity s přesností na setiny procenta mi nepřipadá reálné - tab. 5-5 na s. 42). Autor se občas odchyluje od běžné publikační praxe, např. u popisku obrázků - místo heslovitého, co nejstručnějšího označení zde rozvitými větami rozvíjí mnohořádkový příběh doplněný navíc komentářem, ovšem toto vše patří do textu. Více odkazů na jednom místě se seskupuje do jedné hranaté závorky, odkaz se uvádí v rámci věty (tedy před tečkou, nikoli za tečkou). Diskutabilní souběžnou prezentaci výsledků tabulkou a grafem (např. na s. 34 i jinde dokonce dvěma grafy) lze u disertační práce ještě připustit, v časopiseckém článku však přichází v úvahu pouze ve výjimečných, dostatečně zdůvodněných případech. Následující výběr drobných nepřesností a připomínek oponenta nijak nesnižuje úroveň práce, někdy se jedná pouze o odlišný názor oponenta bez nároku na jeho absolutní správnost, popř. snahu oponenta prokázat, že práci skutečně četl: s. 27, vztah 4-1: česká zkratka pro tangens je tg, s. 30, 1. řádek zdola: Fakultu materiálového inženýrství VUT (bohužel zatím ještě) nemá, s. 31, tabulka 5-1: ztrátový modul je o 8 řádů nadhodnocen (vhodné by bylo si vybrat pro modul jednu jednotku, např. GPa, ne lavírovat mezi více násobnými jednotkami), s. 38, 11. řádek shora: co je to intenzita síly?, s. 40, obr. 5-10: alespoň v popisu obrázku (jinak přespříliš bohatém) by mělo být uvedeno, že se jedná o relativní veličiny, s. 40, 2. řádek pod nadpisem: 5-11 místo 5-13 (odkaz na obr. 5-12 chybí), s. 46, 3. řádek shora: tenčích místo kratších, s. 47, 6. řádek shora: štěpení místo dvojčatění (dvojčatění vyžaduje vysokou míru stejnosti, která zde evidentně chybí), s. 49, 2. řádek nad obrázkem: chybí zdroj odkazů, s. 52, 17. řádek shora: větný fragment bez jasného smyslu, s. 55, řádek nad spodním obrázkem: pokles viditelně není úměrný teplotě, pouze na ní silně závisí, s. 57, obr. 5-33: obrázek je nadbytečný, s malou informační hodnotou (kvůli různému průřezu vzorků), s. 59, obr. 5-36: vysvětlení, co je úsek na svislé ose, je nadbytečné, jeho nešťastné zobrazení matoucí, s. 60, 12. řádek zdola a dále: označení modulu pružnosti pružiny Maxwellova modelu jako elasticita je poněkud zavádějící. Závěrem lze konstatovat, že disertační práce byla věnována velmi aktuálnímu a užitečnému tématu a všechny v ní vytčené cíle byly splněny. Problematika je řešena velmi cílevědomě, získané výsledky jsou velmi bohaté a srozumitelně prezentované. Formální úprava práce je velmi dobrá, jazyková úroveň nadprůměrná, nedostatky nepodstatné. Proto doporučuji, aby předložená práce byla přijata jako práce disertační a po její úspěšné obhajobě byl autoru udělen titul Ph.D.
Předložená disertační práce je zaměřena na řešení stanoveného cíle, kterým je prohloubení poznatků o vlivu teplotní historie na vztah mezi strukturou a vlastnostmi orientovaného polypropylenu. Téma velmi významné z pohledu současného trendu řešit zlepšování užitných vlastností isotaktického polypropylenu jeho modifikací orientací za vyšších teplot . Při tomto procesu dochází k nárůstu orientace polymerních řetězců , projevující se významným zlepšením zejména mechanických vlastností ( pevnost, modul, houževnatost) dloužením upravovaného plastového materiálu. Úspěšné řešení tohoto problému předpokládá nutnost získat co nejvíce přesných teoretických i experimentálních podkladů o dloužením za vyšších teplot probíhajících efektech v amorfní a krystalické fázi polymeru , spojených s transformací původní sferolitické struktury na strukturu fibrilární . Především z pohledu vlivu řady dominantních faktorů jako např. teplota temperance , stupeň orientace , mikro ( makro) strukturní defekty a další . S přihlédnutí na současný stav informací byly autorem správně vytypovány hlavní cíle experimentálního řešení zadané problematiky , na které také byla zaměřena teoretická část disertační práce . Mimo stručnou ale výstižnou charakterizaci isotaktického polypropylenu je teoretická čast především zaměřena na analýzu experimentálních postupů měření strukturních efektů v orientovaném polypropylenu vzhledem k současnému stavu znalostí ( modelová představa o transformaci izotropní struktury na orientovanou , primární vliv teploty na tyto procesy, reologie a modely orientované struktury isotaktického polypropylenu apod.). Zhodnocení současného stavu poznatků má velmi dobrou úroveň , důležité pojmy jsou správně interpretovány a přínosy citovaných prací kriticky zhodnoceny , což svědčí o odpovědném přístupu autora k řešené problematice. Lze konstatovat , že výsledky provedené rešerše umožnily řešiteli přistoupit k realizaci experimentální fáze řešení vytyčeného cíle práce na potřebné vědecké úrovni. V experimentální části disertační práce autor po podrobné specifikaci modelového typu polypropylenu - homopolymer Mosten TB 002 , popisuje přípravu zkušebních těles (folie,pásky), experimentální realizaci monoaxiálního dloužení pásků s různým poměrem dloužení a použité postupy při temperaci při teplotách mezi teplotou ? relaxace a teplotou tání. Velice přehledně je proveden popis aplikace experimentálních postupů a metod vyhodnocování naměřených dat s vysokými nároky na odbornost a experimentální invenci při realizaci měření mechanických vlastností a strukturních charakteristik pomocí DSC a RTG analýzy a optické mikroskopie. Autorovi se v této části práce podařilo shromáždit významný soubor experimentálních dat, dovolujících zvýšit úroveň charakterizace vlivu teploty temperance na vztah mezi strukturou a vlastnostmi orientovaného isotaktického polypropylenu na podkladě stanovení širokého spektra změn , k nimž v amorfní a krystalické fázi při temperaci dochází. Pro srozumitelnější analýzu a zpracování značného množství cenných výsledků autor tyto výsledky přehledně presentuje v několika blocích dle metodického zaměření vytyčených cílů , kde textová část je doplněna názornými a vesměs přehlednými diagramy a tabulkami , které jsou v závěru vždy doplněny diskusí dílčích výsledků. Vložení této diskuse považuji za velice přínosné.Jde o nejvhodnější způsob jak docílit při tak širokém rozsahu provedených metodicky odlišných experimentů a získanému počtu naměřených dat co nejpřesnější zhodnocení výpovědní schopnosti výsledků experimentálních prací z pohledu zadaných cílů. Domnívám se, že toto asi ovlivnilo skutečnost, proč není v závěrečné části práce (kap. Sumarizace problematiky-celková diskuze ) autorem tato celková diskuse výsledků v odpovídající šíři provedena . Po obsahové , odborné i jazykové stránce má disertační práce velmi dobrou úroveň.Popisy experimentů a presentace výsledků jsou pečlivě a srozumitelně provedeny , což svědčí o odpovědném přístupu autora k řešené problematice. K práci nemám žádné podstatné připomínky. Drobné formální nedostatky jsou z pohledu rozsahu práce a její celkové velmi dobré úrovni nevýznamné ( pouze poznámka k údajům v tab. 4.2- měly by být uvedeny podmínky tahové zkoušky a typ zkušebních těles ; u hodnoty vrubové houževnatosti Charpy chybí důležitý údaj o typu vrubu a jeho polohování na zkušebním tělese ). Závěrem lze konstatovat, že oponovaná disertační práce svým zaměřením , rozsahem , provedením a dosaženými výsledky splnila v zadání vytyčené cíle. Řešení zadané problematiky významně přispívá ke zkvalitnění teoretických i technologických poznatků , spojených s řešením zvyšování užitných (mechanických) vlastností polypropylenu dloužením za vyšších teplot. Předložená práce splňuje požadavky kladené na disertační práce podle § 47,odst.4, zákona č.111/1998 Sb. o vysokých školách. Proto doporučuji práci přijmout k obhajobě a po jejím úspěšném obhájení udělit jmenovanému titul PhD.
eVSKP id 32799