but.committee	prof. RNDr. Jaroslav Cihlář, CSc. (předseda) doc. Ing. Viera Khunová, Ph.D. (člen) doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen) prof. Ing. Ĺubomír Lapčík, CSc. (člen) RNDr. Pavel Bradna, CSc., oponent (člen) doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D., oponent (člen)	cs
but.defence	Předseda komise představil doktoranda a předal mu slovo. Ing. Zdeněk Bystřický se podílel na 7 publikacích, na 6 z nich je uveden jako první autor. Má také 1 patent. Doktorand má již řadu pracovních zkušeností: 2014–2015 na CEITECu, pozice výzkumný zaměstanec, 2015–2019 Advanced Dental Materials – ADM, a.s., Materis project), manažer výzkumu a inovací. Řešil několik projektu. Ve své powepointové prezentaci představil doktorand podstatné výsledky dizertační práce. Oponenti přečetli posudky. Oba posudky byly kladné a doporučovaly dizertační práci k obhajobě. Doktorand uspokojivým způsobem zodpověděl všechny otázky obsažené v posudcích. Poté se rozproudila diskuze, přičemž Ing. Bystřický zodpověděl rovněž dotazy z této diskuze vzešlé. Konkrétní dotazy jsou obsaženy na přiložených lístcích, které se archivují.	cs
but.jazyk	angličtina (English)
but.program	Makromolekulární chemie	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Jančář, Josef	en
dc.contributor.author	Bystřický, Zdeněk	en
dc.contributor.referee	Lehocký, Marián	en
dc.contributor.referee	Bradna, Pavel	en
dc.date.accessioned	2019-12-11T15:55:13Z
dc.date.available	2019-12-11T15:55:13Z
dc.date.created	2019	cs
dc.description.abstract	Tato dizertační práce se zabývá studiem morfogeneze dimethakrylátových sítí. V práci byly využity zjednodušené systémy založené na monomerech, které bývají typicky využívány jako složky matric pryskyřičných kompozitních materiálů využívaných v oblasti záchovné stomatologie. Kinetika a mechanismy formování polymerních sítí byly studovány především s ohledem na strukturu jednotlivých monomerů, jejich vzájemný molární poměr a koncentraci iniciačního systému využitého pro radikálovou polymeraci. Vypočtené profily konverze funkčních skupin a reakčních rychlostí byly využity jako základ pro pochopení a interpretaci mechanismů morfogeneze sítí a porovnání se známými modely. Dále byla studována kinetika termické degradace, která je s morfologií vytvrzených sítí přímo spjata. V rámci takto charakterizovaných systémů byla stanovena teplotní závislost dynamického modulu a byl popsán vztah mezi supra-molekulární strukturou dimethakrylátových sítí a jejich viskoelastickou odezvou v daném teplotním rozmezí. Kinetika polymerace byla studována pomocí diferenční kompenzační foto-kalorimetrie (DPC) a infračervené spektroskopie (FTIR). Proces termické degradace byl analyzován pomocí termo-gravimetrické analýzy (TGA). Viskoelastické parametry byly charakterizovány pomocí dynamicko-mechanické analýzy (DMA). Reaktivita jednotlivých systémů je přímo odvozena od molekulární struktury monomerů, která ovlivňuje mobilitu reagujících složek v průběhu polymerace. Kinetika polymerace je řízena především difúzí, přičemž její rychlost je dána tuhostí monomerní páteře, koncentrací funkčních skupin a vlivem fyzikálních interakcí. Omezená mobilita rostoucích řetězců, postranních funkčních skupin i samotných monomerů vede k monomolekulární terminaci makro-radikálů a omezení stupně konverze funkčních skupin. Vzhledem k tomu, že k zásadnímu omezení mobility dochází již v počáteční fázi polymerace, tj. v bodu gelace, je případná termodynamická nestabilita vedoucí k fázové separaci polymerujícího systému potlačena a proces kopolymerace je ve své podstatě náhodný. To bylo prokázáno i prostřednictvím identifikace jedné teploty skelného přechodu u charakterizovaných kopolymerů. Heterogenní charakter morfogeneze je spjat s rozdílnou reaktivitou postranních funkčních skupin. V počátečních fázích polymerace dochází k propagaci reakcí postranní funkční skupiny s radikálem na stejném rostoucím řetězci, což vede ke vzniku tzv. primárního cyklu. Pravděpodobnost cyklizace souvisí především s flexibilitou monomerní páteře. Heterogenita polymerace je charakterizována vznikem vnitřně zesítěných struktur, tzv. mikrogelů, a jejich následným spojováním. Tuhost monomeru naopak přispívá k vyšší efektivitě zesítění a více homogenní morfologii vytvrzené sítě. Heterogenita dimethakrylátových sítí se odráží v mechanismu termické degradace, přičemž přítomnost strukturně odlišných domén vede k rozkladu ve dvou krocích. Průběh soufázového modulu a teplota skelného přechodu korelují s tuhostí polymerních sítí, efektivitou zesítění a přítomností fyzikálních interakcí, které vyztužují strukturu sítě nad rámec kovalentního zesítění. Heterogenní morfologie sítí se projevuje rozšiřováním spektra relaxačních časů. Experimentální data jsou v kvalitativní shodě s existujícími numerickými modely popisujícími kinetiku radikálové polymerace multifunkčních monomerů.	en
dc.description.abstract	The thesis deals with the investigation of dimethacrylate networks morphogenesis. Simple model resin mixtures used in this work were based on the monomers, which are typically employed as the components of matrix systems of dental resin composites. Kinetics and mechanisms of polymer networks formation were studied with respect to a structure of monomers, molar ratio of comonomers, and a concentration of the radical polymerization initiation system. Calculated profiles of functional groups conversion and polymerization rate were used as a basis for understanding and interpretation of mechanisms of networks morphogenesis and comparison with known models. Furthermore, kinetics of thermal degradation process was studied because it is closely related to the morphology of the networks. Then, temperature dependence of viscoelastic modulus was determined and the relationship between supramolecular structure of dimethacrylate networks and their viscoelastic response within the given temperature range was quantified. Polymerization kinetics was studied by differential photo-calorimetry (DPC) and infrared spectroscopy (FTIR). Process of thermal degradation was analyzed using thermo-gravimetric analysis (TGA). Viscoelastic parameters were measured using dynamic-mechanical analysis (DMA). Reactivity of dimethacrylate systems is derived from the molecular structure of monomers, because it affects mobility of reacting species during polymerization. Kinetics of polymerization is controlled by diffusion. Rate of diffusion is given by the monomer rigidity, concentration of functional groups, and an impact of physical interactions. The mobility restrictions, affecting growing chains, pendant side chains and free monomers, lead to monomolecular termination of macroradicals and limited degree of conversion. Since the mobility is restricted severely from the early phases of the reaction, i.e. from the gel point, phase separation is suppressed despite any potential thermodynamic instability, and the copolymerization process is random. This was confirmed by identification of single glass transition temperature in DMA experiments of copolymers. Heterogeneous character of morphogenesis is related to a varying reactivity of pendant functional groups. In the early phases of the polymerization, propagation proceeds via intramolecular attack of the radical site to the pendant, leading to the primary cycle formation. Probability of the cyclization is increased by flexibility of the monomer backbone. Heterogeneity of the curing reaction is characterized by formation of internally crosslinked structures, i.e. microgels, followed by their interconnections. On contrary, rigidity of the monomer leads to a higher effectivity of crosslinking and more homogeneous morphology of the corresponding networks. Presence of the inhomogeneities, characterized by coexistence of structurally distinct regions, is related to a two-step mechanism of thermal decomposition. Progress of the storage modulus and the glass transition temperature correlate with the network stiffness, effectivity of crosslinking, and the presence of physical interactions that reinforce the structure beyond the scope of covalent crosslinking. Structural heterogeneity is manifested by broad transition region indicating wide variations in relaxation times. Experimental data are in qualitative correlation with the numerical models that simulates kinetics of free radical network polymerization.	cs
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	BYSTŘICKÝ, Z. Morfogeneze a viskoelastické vlastnosti dimethakrylátových sítí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2019.	cs
dc.identifier.other	125237	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/184099
dc.language.iso	en	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	Dimethakrylátové monomery	en
dc.subject	radikálová polymerace	en
dc.subject	kopolymerace	en
dc.subject	polymerační kinetika	en
dc.subject	multifunkční polymerní sítě	en
dc.subject	morfogeneze	en
dc.subject	viskoelasticita	en
dc.subject	termická degradace	en
dc.subject	Dimethacrylate monomers	cs
dc.subject	radical polymerization	cs
dc.subject	copolymerization	cs
dc.subject	polymerization kinetics	cs
dc.subject	multifunctional polymer networks	cs
dc.subject	morphogenesis	cs
dc.subject	viscoelasticity	cs
dc.subject	thermal degradation	cs
dc.title	Morfogeneze a viskoelastické vlastnosti dimethakrylátových sítí	en
dc.title.alternative	Morphogenesis and Viscoelastic Properties of Dimethacrylate Networks	cs
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2019-12-11	cs
dcterms.modified	2019-12-16-10:37:52	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta chemická	cs
sync.item.dbid	125237	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2021.11.10 14:24:50	en
sync.item.modts	2021.11.10 13:38:24	en
thesis.discipline	Chemie makromolekulárních materiálů	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. Ústav chemie materiálů	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Morfogeneze a viskoelastické vlastnosti dimethakrylátových sítí

Files

Original bundle

Collections