Využití luminiscenční spektroskopie pro studium kinetiky vytvrzování epoxidových pryskyřic

Ing. Michaela Mikuličová, Ph.D.

Disertační práce

Anotace:

Disertační práce se zabývá využitím luminiscenční spektroskopie pro studium kinetiky vytvrzování epoxidových pryskyřic. Tato metoda je rychlá, citlivá a bezkontaktní, a je tedy vhodná pro kontinuální měření v průběhu výrobního procesu. Cílem práce je pomocí luminiscenční spektroskopie odhadnout dobu vytvrzení vybrané epoxidové pryskyřice. Za tímto účelem byl vytvořen matematický model kinetiky vytvrzování, který umožňuje určit vybrané technologické parametry z měření provedených v počátku reakce. Tento model může v praxi posloužit jako základ pro vytvoření algoritmu pro automatické řízení procesu v Průmyslu 4.0. Při ověření modelu na epoxidovém systému s větším objemovým zlomkem tvrdidla se objevil jev navýšení toku fotoluminiscenčního záření v počátku vytvrzovacího procesu. Tento jev brání určení potřebných kinetických parametrů. V práci proto byla popsána možná příčina tohoto navýšení. Také byla určena časová konstanta, po jejímž čtyřnásobku proces navýšení končí a probíhající reakci lze dále studovat z pohledu chemického síťování pomocí luminiscenční spektroskopie.

Abstract:

The dissertation deals with the use of luminescence spectroscopy to study the cure kinetics of epoxy resins. This method is rapid, sensitive, and non-contact; therefore, it is suitable for continuous measurement during the production process. The aim of the work is to estimate the cure time of selected epoxy resin using luminescence spectroscopy. For this purpose, a mathematical model of cure kinetics was created. This model enables the determination of selected technological parameters from measurements made at the beginning of the reaction. In practice, this model can serve as a basis for creating an algorithm for automatic process control in Industry 4.0. When verifying the model on an epoxy system with a larger volume fraction of the hardener, the phenomenon of increasing the flux of photoluminescent radiation at the beginning of the curing process appeared. This phenomenon limits the determination of the necessary kinetic parameters; therefore, its possible cause was described in this work. Moreover, the time constant of this phenomenon was determined. After four times this time, the process of increase ends, and the ongoing reaction can be further studied from the point of view of chemical crosslinking using luminescence spectroscopy.

Klíčová slova

luminiscenční spektroskopie, epoxidová pryskyřice, kinetika vytvrzování, navýšení toku fotoluminiscenčního záření

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 1. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 3. 2023
• Vedoucí: doc. RNDr. Vojtěch Křesálek, CSc.

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fakulta aplikované informatiky

Doktorský studijní program / obor:
Inženýrská informatika / Inženýrská informatika