Effect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerization

but.committeeprof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda) doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen) doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen) RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. (člen) prof. Dr. Ing. Juraj Kosek, oponent (člen) doc. RNDr. Jaroslav Petrůj, CSc., oponent (člen)cs
but.defencePředseda komise představil doktoranda a předal mu slovo. Ing. Hoza má již řadu pracovních zkušeností (Polymer Institut Brno, Unipetrol). Ve své powerpointové prezentaci shrnul Ing. Hoza podstatné výsledky své práce. Oponenti přečetli své posudky, oba kladné a doporučovaly práci k obhajobě. Posudky nicméně obsahovaly množství dotazů, na které žadatel odpověděl velmi uspokojivým způsobem. Následně se rozproudila bohatá diskuze, z níž vzešla celá řada dotazů, tyto dotazy jsou uvedeny na přiložených lístcích, které se archivují.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programMakromolekulární chemiecs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorKratochvíla, Janen
dc.contributor.authorHoza, Adamen
dc.contributor.refereeKosek, Jurajen
dc.contributor.refereePetrůj, Jaroslaven
dc.date.accessioned2019-06-14T11:02:25Z
dc.date.available2019-06-14T11:02:25Z
dc.date.created2017cs
dc.description.abstractVýzkum v této práci byl zaměřen na přípravu a charakterizaci blokových kopolymerů typu polypropylen-blok-poly(propylenu-co-ethylenu) (dále jen PP-blok-EPR). Tyto materiály jsou považovány za účinné kompatibilizátory mezi semi-krystalickou polypropylenovou (PP) matricí a amorfními doménami statistického kopolymeru propylenu a etylenu (EPR) v rázuvzdorném sekvenčním kopolymeru (ICP) a proto byl výzkum zaměřen na zkoumání vlivu přídavku blokového kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti komerčního ICP. Blokové kopolymery byly připraveny za použití techniky „stopped-flow“. Pro tento účel byla zkonstruována vysokotlaká polymerační „stopped-flow“ aparatura, která umožňuje syntézu kopolymerů PP-blok-EPR za podmínek blízkých podmínkám v průmyslových reaktorech pro výrobu komerčních ICP materiálů. Aparatura umožňuje vyrábět PP-blok-EPR polymer v množství dostačující na jeho charakterizaci a následnou přípravu směsí s komerčním ICP. Velmi krátké polymerační časy (obvykle kolem 0.2 s) kterých bylo dosaženo v kapilárním reaktoru aparatury „stopped-flow“ zajišťuje, že aktivní centra Ziglorova-Nattova katalyzátoru produkují polymer řetězce skládající se z bloku semikrystalického polypropylenu a bloku amorfního EPR kopolymeru. Takovéto molekuly jsou v literatuře popsány jako „skutečné blokové kopolymery PP-blok-EPR“. Kopolymery syntetizované v aparatuře „stopped-flow“ byly frakcionovány preparativní TREF (Temperature Rising Elution Fractionation) metodou a získané frakce byly následně analyzovány pomocí DSC, 13C-NMR a GPC/SEC. Tyto analýzy odhalily přítomnost amorfního EPR ve vysoce krystalické frakci (100-140 °C). Toto zjištění potvrdilo, že významná část polymerních řetězců, připravených v aparatuře „stopped-flow“ jsou blokové kopolymery skládající se z bloku semikrystalického PP homopolymeru a bloku amorfního EPR kopolymeru v jednom polymerním řetězci. Kopolymery získané metodou „stopped-flow" byly v tavenině smíchány s komerčním rázuvdorným kopolymerem ICP. U takto připravených směsí byly vyhodnoceny mechanické vlastnosti, DTMA a reologické vlastnosti a výsledky byly srovnány s vlastmi původního komerčního ICP kopolymeru. Dále byly studovány rozdíly v morfologii a umístění EPR domén v matrici PP prostřednictvím SEM. Zřetelný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP byl pozorován zejména v morfologických změnách EPR domén dispergovaných v PP matrici. Tyto změny mají pozitivní vliv na rovnováhu mezi modulem v ohybu a rázovou pevností ICP materiálu. Vliv kopolymeru PP-blok-EPR na reologické vlastnosti ICP byl nevýznamný. Podobně také v případě DTMA nebyl pozorován významný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP.en
dc.description.abstractThe research presented in this thesis was focused on preparation and characterization of polypropylene-block-poly(propylene-co-ethylene (hereinafter referred to also as real PP-block-EPR),. These materials are considered to be efficient compatibilizers between semi-crystalline polypropylene (PP) matrix and amorphous ethylene/propylene rubber (EPR) domains in impact-resistant polypropylene copolymers (ICP), thus also an effect of prepared PP-block-EPR copolymers on properties of commercial ICP materials was investigated. The unique PP-block-EPR copolymers were prepared by using the „stopped-flow” technique. For this purpose a high-pressure "stopped-flow" polymerization apparatus was constructed. This apparatus allowed synthesis of PP-block-EPR copolymers under conditions comparable to conditions applied in industrial reactors for production of standard ICP materials. The apparatus also enabled to produce sufficient amounts of materials for characterizing and subsequent blending with ICP. Very short polymerization times (typically around 0.2 s) applied in "stopped-flow" capillary reactors ensured that active sites of a Ziegler-Natta catalyst produced polymer chains consisting of a block of semi-crystalline polypropylene (PP) and a block of amorphous ethylene/propylene random copolymer (EPR). Such macromolecules are described in literature as “real PP-block-EPR copolymer”. Copolymer materials synthesized in the "stopped-flow" apparatus were fractionated by preparative means of Temperature Rising Elution Fractionation (TREF). The obtained fractions were subsequently analyzed by DSC, 13C-NMR and GPC/SEC methods. These analyses revealed the presence of amorphous EPR, also in high crystalline fraction (100 140 °C). This finding confirmed that a noticeable portion of polymer chains, produced in the stopped-flow polymerization, were real block copolymers consisting of block of semi-crystalline PP homopolymer and block of amorphous EPR copolymer in one polymer chain. The prepared samples were blended in melt with a commercial ICP material. Mechanical properties, DTMA and oscillation rheology were employed on the prepared blends and the results compared with properties of original ICP copolymer. Furthermore, the differences in EPR domains morphology and location in PP matrix were studied by SEM. An obvious influence of PP-block-EPR copolymer on ICP properties was observed mainly in morphological changes of EPR domains dispersed in the PP matrix. These changes showed a positive influence on the balance between flexural modulus and impact strength of ICP material. The influence of PP-block-EPR copolymer on ICP rheology was insignificant. Similarly, also in the case of DTMA no obvious influence of PP-block-EPR copolymer on dynamic-mechanical properties of ICP was observed.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationHOZA, A. Effect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerization [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2017.cs
dc.identifier.other104444cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/68295
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta chemickács
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectStopped-flowen
dc.subjectblokový kopolymeren
dc.subjectpolypropylénen
dc.subjectStopped-flowcs
dc.subjectblock copolymercs
dc.subjectpolypropylenecs
dc.titleEffect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerizationen
dc.title.alternativeEffect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerizationcs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2017-06-20cs
dcterms.modified2017-11-02-10:03:08cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta chemickács
sync.item.dbid104444en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2021.11.22 23:17:39en
sync.item.modts2021.11.22 22:41:00en
thesis.disciplineChemie makromolekulárních materiálůcs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. Ústav chemie materiálůcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
3.31 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.05 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Kosek_Hoza_2017.pdf
Size:
292.15 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Kosek_Hoza_2017.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Petruj_Hoza.pdf
Size:
280.04 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Petruj_Hoza.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_104444.html
Size:
4.4 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
review_104444.html
Collections