Úprava nadmolekulární struktury polyolefinů\nl{}

Ing. Martin STĚNIČKA

Diplomová práce

Modification of supermolecular structure of polyolefins

Anotace:

Diplomová práce se obecně zabývá úpravou nadmolekulární struktury polyolefinů samovyztužením, tzn. modifikací struktury, a tím i vlastností polymeru, pouze na základě molekulární orientace. V teoretické části jsou stručně popsány hlavní metody, vedoucí k samovyztužení, přičemž experimentálně je pak práce zaměřena pouze na metodu kontinuálního vytlačování. V tomto případě dochází k orientaci polymerních řetězců již v tavenině, a to užitím specifické geometrie vytlačovací hlavy a netradičních procesních podmínek. V rámci diplomové práce byly na speciálně sestavené experimentální vytlačovací lince, při různých procesních podmínkách, vytlačeny polyetylénové extrudáty s obdélníkovým profilem a s různým stupněm molekulární orientace. Dále byla provedena podrobná studie morfologie a výsledných vlastností vyrobených pásků. Bylo potvrzeno, že vytlačování při netradičních tokových a procesních podmínkách, tzn. extruze skrze vytlačovací hlavu se semihyperbolickou geometrií, a obdélníkovým výstupem při vysokém vytlačovacím tlaku, a relativně nízkých procesních teplotách, vede ke vzniku orientované struktury extrudátů, což samozřejmě souvisí s ovlivněním jejich finálních vlastností. Polyetylénové pásky vytlačené v rámci této práce, vykazovaly jednak téměř čistě fibrilární strukturu, jednak strukturu, jež by mohla spíše odpovídat struktuře šiš-kebab. Díky těmto morfologiím, které se vyznačují vysokým stupněm jednosměrné molekulární orientace, vykazovaly dané profily zlepšení především mechanických vlastností ve směru extruze.

Abstract:

The master thesis deals with modification of supermolecular structure of polyolefins by self-reinforcement, i.e. with structure and properties improvement based on molecular orientation. The theoretical part describes basic methods leading to the self-reinforcing effect. The experimental part is then focused only on continuous extrusion technique in which the polymer chains are oriented even in the melt using specific geometry of extrusion die and uncommon processing conditions. Within this work, polyethylene extrudates with rectangular profile and with different level of orientation were extruded using special experimental extrusion line under various processing conditions. Further, morphology and final properties of manufactured tapes were studied in detail. It was confirmed that extrusion under special flow and processing conditions, i.e. extrusion through die with semihyperbolic convergency and rectangular outlet at high extrusion pressure and relatively low processing conditions, leads to formation of high oriented structure of extrudates. As a result, final properties of products are influenced. Polyethylene tapes extruded in present study showed in some cases almost pure fibrillar morphology otherwise structure which could correspond rather to shish-kebab morphology. Due to these structural arrangements having high level of unidirectional molecular orientation, namely mechanical properties of extrudates were enhanced compared to articles extruded under common processing conditions.

Klíčová slova

vysokohustotní polyetylén, samovyztužení, orientace, morfologie

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2006

Identifikátor: 2832

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 6. 2006

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fakulta technologická

Magisterský studijní program / obor:
Chemie a technologie materiálů / Inženýrství polymerů