Modifikace stability biologicky rozložitelných polyesterů za abiotických podmínek

Ing. Petra Drőhsler

Doctoral thesis

Stability Modification of Biodegradable Polyesters under Abiotic Conditions

Abstract:

This work is focused on stability modification of the degradation extent and rate of biodegradable polyesters such as polylactide (PLA), its copolymers and polycaprolactone (PCL) with the motivation to expand their applicability range. The theoretical part summarizes the current state of the art of PLA-based materials, including their associated properties, application and degradation mechanisms. The experimental section brings authentic research results of the dissertation aimed at stability modification of PLA and PCL by non-toxic and environmentally friendly additive extracted from waste biomass. Second study is focused on chemical modifications of PLA structure by means of copolymerization reactions with the acrylic acid. Such alteration accelerated the process of polymer degradation, additionally supported and correlated by incorporating an inorganic filler. The results were as anticipated, revealing that a beneficial effect had been exerted on the degradation mechanisms of polylactide, as confirmed by various analytical techniques.

Abstract:

Tato práce se zaměřuje na modifikaci stability, která ovlivňuje především rychlost degradace vybraných biodegradabilních polyesterů, jako je polylaktid (PLA), jeho kopolymery a polykaprolakton (PCL) za účelem rozšíření aplikačního rozsahu. Teoretická část shrnuje u materiálu na bázi PLA současný stav jeho vlastností, dosud dostupné modifikace, aplikační potenciál a také degradační mechanizmus za různých podmínek. Experimentální část nabízí nové možnosti modifikace degradační stability polymeru PLA s výsledky výzkumu zaměřené na netoxické a ekologicky šetrné aditiva. V první části je srovnáván vliv aditiva z odpadni biomasy v polymerech PLA a PCL. Druhá studie je zaměřena na chemické modifikace struktury PLA pomocí kopolymeračních reakcí s kyselinou akrylovou. Pro zvýšení tohoto efektu a korelaci dalších vybraných vlastností byla současně provedena úprava pomocí anorganického nanoplniva. Výsledky prokázaly požadovaný vliv na degradační mechanizmus sledovaného polymeru dle typů aditiva, které bylo potvrzeno jednotlivými analýzami.

Keywords

biorozložitelný polymer, polylaktid, modifikace polymerů, aditiva, degradace, stabilita

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 6. 2024

Obhajoba závěrečné práce

Tomas Bata University in Zlín

Tomas Bata University in Zlín

Doctoral programme / odbor:
Material Sciences and Engineering / Biomaterials and Biocomposites