Modification of gas permeability of thermoplastic elastomers

Zuzana Kalíková

Bachelor's thesis

Modification of Gas Permeabiity of Thermoplastic Elastomers

Abstract:

This bachelor thesis deals with various possibilities of modification of barrier properties of polymeric materials with the possibility of using nanofillers for this purpose. The modifications that proved to be very effective according to the literature search and also practicable for us were tested with thermoplastic polyurethane (TPU) as the initial modified material with good barrier properties even in the pure state. Two types of montmorillonite (MMT) and two types of graphene oxide (GO) were chosen as fillers. Films were blown from these blends and were further tested not only for gas permeability but also by X-Ray Diffraction (XRD), which showed the level of dispersion of the nanofiller, rheological measurements evaluating changes in the process properties of the melts, Differential Scanning Calorimetry (DSC), from which changes in melting and crystallization temperature as a function of filler addition were evaluated, and finally Dynamic Mechanical Analysis (DMA), which described the viscoelastic behavior of the modified materials in solid phase.

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá různými možnostmi modifikací bariérových vlastností polymerních materiálů s možností využití pro tento účel nanoplniv. Modifikace, které se ukázaly dle literární rešerše jako velmi efektivní a zároveň pro nás proveditelné byly odzkoušeny s termoplastickým polyurethanem (TPU) jako výchozí modifikovaný materiál s dobrými bariérovými vlastnostmi i v čistém stavu. Jako plniva byly zvoleny dva typy montmorillonitu (MMT) a dva druhy grafen oxidu (GO). Z těchto směsí byly vyfouknuty fólie, které byly dále testovány nejen na plynopropustnost, ale i X-Ray Diffraction (XRD), který ukázal stupeň rozdispergování nanoplniva, reologické měření hodnotící změny procesních vlastností tavenin, Diferenční skenovací kalorimetrie (DSC), ze které byly zhodnoceny změny v teplotě tání a krystalizace v závislosti na přidání plniva, a nakonec Dynamická mechanická analýza (DMA), která popsala viskoelastické chování modifikovaných materiálů v pevné fázi.

Keywords

plynopropustnost, bariérové vlastnosti, nanoplniva, termoplastický elastomer

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Tomáš Sedláček, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Bachelor programme / field:
Materials and Technologies / Polymeric Materials and Technology