Studium přípravy monomerů a polymerů na bázi methakrylovaných hydroxybutyrátů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Cílem této práce je průzkum, návrh a příprava methakrylovaných derivátů poly(3-hydroxybutyrátu) a následná příprava polymerů z připravených prekurzorů. Celkově bylo připraveno šest sloučenin. Mezi připravené sloučeniny patří methyl-3-hydroxybutyrát a ethyl-3-hydroxybutyrát připravené pomocí alkoholytické depolymerace monofunkčním alkoholem a jejich methakrylované deriváty. Nedílnou součástí práce je také příprava ethylenglykolem terminovaného oligomeru 3-hydroxybutyrátu připraveného depolymerací s použitím ethylenglykolu dvěma cestami. První cesta spočívá v depolymeraci s využitím konvenčního ohřevu a druhá cesta zkoumá přípravu série oligomerů s různými molekulovými hmotnostmi s využitím mikrovlnného ohřevu. Připraveny byly také methakrylované deriváty připravených oligomerů. Připravené sloučeniny a jejich samotná příprava jsou charakterizovány pomocí více analytických metod, mezi které patří VPO, NMR, GPC, FT-IR, LC-MS a DSC. Z připravených sloučenin byla připravena série polymerů pomocí radikálové polymerace s využitím fialového záření (s vlnovou délkou 405 nm), jako zdroje energie. Připravené síťované polymery byly charakterizovány pomocí DSC a byly testovány jejich tažnosti a pevnosti v tahu.
The aim of this work is the study, design, and preparation of methacrylated derivatives of poly(3-hydroxybutyrate) and the subsequent preparation of polymers from the prepared precursors. A total of six compounds were prepared. The prepared compounds include methyl-3-hydroxybutyrate and ethyl-3-hydroxybutyrate prepared by alcoholytic depolymerization with monofunctional alcohol and their methacrylated derivatives. The preparation of ethylene glycol terminated oligomer of 3-hydroxybutyrate prepared via depolymerization using ethylene glycol in two ways is also an essential part of the work. The first way involves depolymerization using conventional heating and the second one explores the preparation of a series of oligomers with different molecular weights using microwave heating. Methacrylated derivatives of the prepared oligomers were also prepared. The prepared compounds and their actual preparation are characterized using multiple analytical methods including VPO, NMR, GPC, FT-IR, LC-MS, and DSC. A series of polymers were obtained from the prepared compounds by radical polymerization using purple light (with wavelength 405 nm) as the energy source. The prepared polymer networks were characterized by DSC and their tensile strengths were tested.
The aim of this work is the study, design, and preparation of methacrylated derivatives of poly(3-hydroxybutyrate) and the subsequent preparation of polymers from the prepared precursors. A total of six compounds were prepared. The prepared compounds include methyl-3-hydroxybutyrate and ethyl-3-hydroxybutyrate prepared by alcoholytic depolymerization with monofunctional alcohol and their methacrylated derivatives. The preparation of ethylene glycol terminated oligomer of 3-hydroxybutyrate prepared via depolymerization using ethylene glycol in two ways is also an essential part of the work. The first way involves depolymerization using conventional heating and the second one explores the preparation of a series of oligomers with different molecular weights using microwave heating. Methacrylated derivatives of the prepared oligomers were also prepared. The prepared compounds and their actual preparation are characterized using multiple analytical methods including VPO, NMR, GPC, FT-IR, LC-MS, and DSC. A series of polymers were obtained from the prepared compounds by radical polymerization using purple light (with wavelength 405 nm) as the energy source. The prepared polymer networks were characterized by DSC and their tensile strengths were tested.
Description
Keywords
poly(3-hydroxybutyrát), ethyl-3-hydroxybutyrát, methyl-3-hydroxybutyrát, oligomery, mikrovlnný ohřev, fotopolymerace, parní osmometrie, biopolymery, termosety, poly(3-hydroxybutyrate), ethyl-3-hydroxybutyrate, methyl-3-hydroxybutyrate, oligomers, microwave heating, photopolymerization, vapour pressure osmometry, biopolymer, thermoset
Citation
LIŠKA, M. Studium přípravy monomerů a polymerů na bázi methakrylovaných hydroxybutyrátů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Pác (člen)
Ing. Jiří Lerch (člen)
Date of acceptance
2023-05-30
Defence
Diplomant při prezentaci práce na téma Studium přípravy monomerů a polymerů na bázi methakrylovaných hydroxybutyrátů nejdříve představil cíle své práce. Následně vysvětlil průběh reakce a způsob stanovení míry konverze a způsob analýzy materiálů. Po zhodnocení výtěžností provedených reakcí student odpověděl na otázky oponenta:
1) V jaké aplikaci vidíte možnosti použití světlem tvrditelných materiálů na základě methakrylovaných esterů a difunkčních methakrylovaných oligomerů z P3HB?
2) Bylo by možné v této fázi porovnat získané vlastnosti finálních polymerů s některými komerčně používanými termosety?
Po zodpovězení otázek oponenta student odpovídal na otázky komise:
1) Jaký byl postup polymerace?
2) Prokázáním biodegrability se aplikační možnosti zvyšují nebo snižují?
Student na všechny otázky výborně odpověděl.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení