Search

Termoporozimetrie je metoda založená na depresi teplot tání a krystalizace a je vhodná ke stanovení velikosti malých pórů. Teplotní posun byl stanoven pomocí diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC). Vývoj metody byl proveden na silice se známou úzkou distribucí velikostí pórů. Byla sledována řada faktorů ovlivňující depresi teplot tání a krystalizace (např. použití vhodného rozpouštědla, doba a frekvence odstřeďování, doba odpařování atd.). Práce je zaměřena především na optimalizaci podmínek na silice. Na základě stanovených optimálních podmínek na silice, bylo navrženo experimentální provedení metody pro polypropylenové prášky. Následně bylo vybráno několik polypropylenových prášků, syntetizovaných na různých katalyzátorech a stanovena jejich porozita. Morfologie a struktura polymerních prášků byly hodnoceny pomocí standardních metod. Porozita získaná pomocí termoporozimetrie byla porovnána s porozitou získanou sorpční a BET metodou., Thermoporosimetry is a technique to determine small pore sizes based on melting and crystallization point depression. The temperature shift was measured by Differential Scanning Calorimetry (DSC). Development of thermoporosimetry was carried out on silica with a well-characterized narrow pore size distribution. Several parameters were studied, which a have a direct influence on melting and crystallization point depression (for example: a quality of the solvent, filling the pores with the solvent, time and frequency of centrifuging, superfluous solvent removal conditions, etc.). The optimum conditions for the thermoporosimetry method were developed using high porosity silica. The optimized experimental conditions found for silica were applied to polypropylene powder with much lower porosity. Several polypropylene powders were synthesized using different polymerization catalysts and their porosity determined. Polymer powder morphology and structure was characterized by standard methods. Powder porosity obtained by thermoporometry, gas sorption, and BET methods was compared.

V této práci byla odkryta a pozorována nadmolekulární struktura osmi typů komerčně dostupných iPP, jeho směsí (iPP-PLLA) a kopolymerů (cPP-EPR) spolu se čtyřmi typy PE (HDPE, LDPE). Sférolitická struktura byla u homopolymerů PP a PE a kopolymerů PP odkrývána oxidačním leptáním šesti typy směsí minerálních kyselin s KMnO4 a rozpouštěním ve čtyřech vybraných rozpouštědlech; u směsí PP-PLLA byla struktura odkrytá rekrystalizací (rozumí se změna struktury teplotou ohřevu a rychlostí chlazení). Odkrytá struktura byla přímo pozorována pomocí konfokálního laserového rastrovacího mikroskopu (CLSM) a SEM. Míra krystalického podílu byla spolu s odhadem velikosti krystalických oblastí stanovená pomocí DSC. Ukázalo se, že nadmolekulární strukturu je snadné okrýt u povrchů lisovaných vzorků a lomových ploch vstřikovaných těles metodou leptání. Nadmolekulární strukturu povrchu vstřikovaných těles se podařilo odkrýt teprve po rekrystalizaci; metoda rozpouštění se ukázala být více méně neúčinnou. Účinnost leptacích směsí se lišila, ale všeobecně lze říci, že materiály s vysokým stupněm krystalinity byly odleptány dříve. Ukázalo se, že směsi s kyselinou dusičnou a nadbytkem kyseliny sírové odkrývají povrch sférolitů „jemněji“ s ohledem na detaily lamelárních svazků v porovnání se směsmi obsahujícími kyselinu orthofosforečnou. Důležitým poznatkem je fakt, že účinná nebyla pouze leptací směs, ale také její páry, které dle složení leptací směsi (především s kyselinou dusičnou), odkryly povrch později a tento navíc vypadal plasticky (3D) s jemně odkrytyými detaily struktury. Morfologie vzorků iPP-PLLA se lišila dle poměru obou složek; u kopolymerů cPP-EPR s dobou leptání do popředí vystupovala ethylenová/kaučuková fáze a struktura PP mizela. CLSM se ukázal být velmi vhodným prostředkem pro pozorování nadmolekulární struktury studovaných vzorků na rozdíl od SEM, která se pro olefiny ukázala být naprosto nevhodná. DSC analýzu lze doporučit jako základ pro získání povědomí o podílu amorfní, Supramolecular structure of eight commercial types of iPP, its blends with poly(L-lactide) (PP-PLLA) and copolymers with ethylene-propylene rubber (PP-EPR) together with four types of polyethylene (LDPE, HDPE) was uncovered and observed in this work. The spherulitic structure of iPP and PE homopolymers and PP copolymers was uncovered by etching of six different solutions of mineral acids with KMnO4 and by dissolution in four selected solvents. The latter was found to be ineffective. The structure of PP-PLLA blends was uncovered only after recrystallization (the change of structure by annealing and cooling rate). The uncovered crystalline structure was observed directly by confocal laser scanning microscope (CLSM) and SEM. Crystallinity together with a size distribution of crystallites was determined by DSC. It was proved that spherulitic supramolecular structure was easy to uncover by chemical etching only for molded samples and for fracture surfaces of injected samples. The efficiency of etchants varied but, generally, the samples with high degree of crystallinity were etched earlier. The etchants containing nitric acid and high content of sulphuric acid uncovered fine details of shperulites with respect to mixtures containing orthophosporic acid. It was also observed that not only the etchant (especially with nitric acid) itself but also its vapors were effective. The structure was revealed later but the appearance was plastic (3D) and the structure was very fine. The supramolecular structure of PP-PLLA blends differed with amount of each component. The ethylene-rubber phase came forth with increasing time of etching while PP spherulites disappeared in PP-EPR samples. CLSM was shown to be very good tool for observing supramolecular structure of studied samples with respect to SEM, which was proved to be entirely unsuitable for polyolefines. DSC is recommended to be performe before uncovering supramolecular structure for basic information about proportion of amorph

V této práci byla odkryta a pozorována nadmolekulární struktura osmi typů komerčně dostupných iPP, jeho směsí (iPP-PLLA) a kopolymerů (cPP-EPR) spolu se čtyřmi typy PE (HDPE, LDPE). Sférolitická struktura byla u homopolymerů PP a PE a kopolymerů PP odkrývána oxidačním leptáním šesti typy směsí minerálních kyselin s KMnO4 a rozpouštěním ve čtyřech vybraných rozpouštědlech; u směsí PP-PLLA byla struktura odkrytá rekrystalizací (rozumí se změna struktury teplotou ohřevu a rychlostí chlazení). Odkrytá struktura byla přímo pozorována pomocí konfokálního laserového rastrovacího mikroskopu (CLSM) a SEM. Míra krystalického podílu byla spolu s odhadem velikosti krystalických oblastí stanovená pomocí DSC. Ukázalo se, že nadmolekulární strukturu je snadné okrýt u povrchů lisovaných vzorků a lomových ploch vstřikovaných těles metodou leptání. Nadmolekulární strukturu povrchu vstřikovaných těles se podařilo odkrýt teprve po rekrystalizaci; metoda rozpouštění se ukázala být více méně neúčinnou. Účinnost leptacích směsí se lišila, ale všeobecně lze říci, že materiály s vysokým stupněm krystalinity byly odleptány dříve. Ukázalo se, že směsi s kyselinou dusičnou a nadbytkem kyseliny sírové odkrývají povrch sférolitů „jemněji“ s ohledem na detaily lamelárních svazků v porovnání se směsmi obsahujícími kyselinu orthofosforečnou. Důležitým poznatkem je fakt, že účinná nebyla pouze leptací směs, ale také její páry, které dle složení leptací směsi (především s kyselinou dusičnou), odkryly povrch později a tento navíc vypadal plasticky (3D) s jemně odkrytyými detaily struktury. Morfologie vzorků iPP-PLLA se lišila dle poměru obou složek; u kopolymerů cPP-EPR s dobou leptání do popředí vystupovala ethylenová/kaučuková fáze a struktura PP mizela. CLSM se ukázal být velmi vhodným prostředkem pro pozorování nadmolekulární struktury studovaných vzorků na rozdíl od SEM, která se pro olefiny ukázala být naprosto nevhodná. DSC analýzu lze doporučit jako základ pro získání povědomí o podílu amorfní, Supramolecular structure of eight commercial types of iPP, its blends with poly(L-lactide) (PP-PLLA) and copolymers with ethylene-propylene rubber (PP-EPR) together with four types of polyethylene (LDPE, HDPE) was uncovered and observed in this work. The spherulitic structure of iPP and PE homopolymers and PP copolymers was uncovered by etching of six different solutions of mineral acids with KMnO4 and by dissolution in four selected solvents. The latter was found to be ineffective. The structure of PP-PLLA blends was uncovered only after recrystallization (the change of structure by annealing and cooling rate). The uncovered crystalline structure was observed directly by confocal laser scanning microscope (CLSM) and SEM. Crystallinity together with a size distribution of crystallites was determined by DSC. It was proved that spherulitic supramolecular structure was easy to uncover by chemical etching only for molded samples and for fracture surfaces of injected samples. The efficiency of etchants varied but, generally, the samples with high degree of crystallinity were etched earlier. The etchants containing nitric acid and high content of sulphuric acid uncovered fine details of shperulites with respect to mixtures containing orthophosporic acid. It was also observed that not only the etchant (especially with nitric acid) itself but also its vapors were effective. The structure was revealed later but the appearance was plastic (3D) and the structure was very fine. The supramolecular structure of PP-PLLA blends differed with amount of each component. The ethylene-rubber phase came forth with increasing time of etching while PP spherulites disappeared in PP-EPR samples. CLSM was shown to be very good tool for observing supramolecular structure of studied samples with respect to SEM, which was proved to be entirely unsuitable for polyolefines. DSC is recommended to be performe before uncovering supramolecular structure for basic information about proportion of amorph

V této bakalářské práci byla změřena kinetika krystalizace tří kopolymerů PP s ethylén-propylénovým kaučukem po násobné extruzi a to ze závislosti růstu průměru sférolitů na čase pomocí polarizačního optického mikroskopu (POM). Izotermní krystalizace z taveniny byla provedena při třech teplotách (135, 140 a 150 °C). Rychlost krystalizace klesala s teplotou u všech vzorků, přičemž se lišila mezi jednotlivými vzorky s největší pravděpodobností z důvodu odlišné struktury (různé polymerační technologie). Třetí extruze ve srovnání s první rychlost krystalizace více méně neovlivnila. Pomocí zpožďovací sádrovcové destičky byl určen typ sférolitů a byla rozlišená ? a ß struktura PP. U dlouhodobě pozorovaných vzorků při 135 °C bylo v blízkosti taveniny pozorováno zpevňování lamel., In this bachelor thesis, the kinetics of crystallization was studied for three PP copolymers with ethylene-propylene rubber after multiple extrusion. The crystallization rate was determined from the diameter growth of spherulites with time. The growth was observed in-situ by polarizing optical microscope (POM). Isothermal melt-crystallization was investigated at three temperatures (135, 140 and 150 °C). The crystallization rate decreased with temperature for all samples and varied among particular samples the most likely due to the different structure (different polymerization technology). The third extrusion has not affected the crystallization rate compared with the first one. The ? and ß structure of PP was distinguished with help of the first order retardation plate together with determination of the types of spherulites. The lamellar thickening near the border of melt was observed for all samples that crystallized at 135 °C for a long time.

Práce shrnuje problematiku výroby a použití stretch fólií. Byla sledována změna pevnosti, tažnosti a poměrné relaxace vlivem různých časů odběru z role v průběhu tří týdnů. Dále byla sledována změna pevnosti a tažnosti vlivem změny rychlosti deformace, vlivem vystavení zrychlenému stárnutí v UV komoře a vlivem změny směru namáhání. Mechanické zkoušky byly prováděny na trhacím stroji, relaxační zkoušky probíhaly na DMA a změna krystalinity byla sledována na DSC. Přitom byly sledovány závislosti chemického složení na mechanických a termomechanických vlastnostech stretch fólií. Bylo zjištěno, že chemické složení hraje důležitou roli pro užitné vlastnosti stretch fólií, avšak kvůli nemožnosti odlišit vlivy chemického složení a parametrů výroby nebylo možné nalézt vztah jasně popisující tuto závislost., Thesis summarizes the problems of production and use of stretch film. The change of strength, ductility and relative relaxation effect in different times of drawing from role in three weeks was observed. Further, change of strength and ductility due to changes in the rate of deformation, exposure to accelerated aging in a UV chamber and changes in the loading direction were observed. Mechanical tests were realized on a tensile tester, relaxation tests on DMA and crystallinity changes were observed on the DSC. Relationship between chemical composition of stretch film and mechanical and thermomechanical properties were studied. It was found that chemical composition essential for stretch film properties. However, due to the impossibility to distinguish effects of chemical composition and process parameters was impossible to find clear relation describing this relationship.

Termoporozimetrie je metoda založená na depresi teplot tání a krystalizace a je vhodná ke stanovení velikosti malých pórů. Teplotní posun byl stanoven pomocí diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC). Vývoj metody byl proveden na silice se známou úzkou distribucí velikostí pórů. Byla sledována řada faktorů ovlivňující depresi teplot tání a krystalizace (např. použití vhodného rozpouštědla, doba a frekvence odstřeďování, doba odpařování atd.). Práce je zaměřena především na optimalizaci podmínek na silice. Na základě stanovených optimálních podmínek na silice, bylo navrženo experimentální provedení metody pro polypropylenové prášky. Následně bylo vybráno několik polypropylenových prášků, syntetizovaných na různých katalyzátorech a stanovena jejich porozita. Morfologie a struktura polymerních prášků byly hodnoceny pomocí standardních metod. Porozita získaná pomocí termoporozimetrie byla porovnána s porozitou získanou sorpční a BET metodou., Thermoporosimetry is a technique to determine small pore sizes based on melting and crystallization point depression. The temperature shift was measured by Differential Scanning Calorimetry (DSC). Development of thermoporosimetry was carried out on silica with a well-characterized narrow pore size distribution. Several parameters were studied, which a have a direct influence on melting and crystallization point depression (for example: a quality of the solvent, filling the pores with the solvent, time and frequency of centrifuging, superfluous solvent removal conditions, etc.). The optimum conditions for the thermoporosimetry method were developed using high porosity silica. The optimized experimental conditions found for silica were applied to polypropylene powder with much lower porosity. Several polypropylene powders were synthesized using different polymerization catalysts and their porosity determined. Polymer powder morphology and structure was characterized by standard methods. Powder porosity obtained by thermoporometry, gas sorption, and BET methods was compared.

V této diplomové práci byla studována morfologie polyamidu 12 (PA12), polyamidu 11 (PA11) a jejich směsí v procentuálním poměru 95/5, 75/25, 50/50, 25/75 a 5/95 vzniklá za tlaku 7 MPa v kalorimetru a to jak po kontinuálním ohřevu a chlazení, tak po teplotní kondicionaci a izotermické krystalizaci. Čisté polyamidy a směsi byly dále charakterizovány pomocí termogravimetrické analýzy, diferenční kompenzační kalorimetrie za atmosférického tlaku, infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací v módu úplného zeslabeného odrazu a rentgenovou difrakční analýzou. Zvýšený tlak zlepšuje míru uspořádanosti řetězců v krystalických lamelách. Kondicionace vedla především k douspořádání PA12, izotermická krystalizace vedla k výraznému zvýšení krystalického podílu, přičemž u směsí bohatých na PA11 vedla ke zdokonalení krystalitů PA12. U čistého PA12 došlo za zvýšeného tlaku k určité míře transformace ze struktury do struktury , u čistého PA11 došlo patrně ke změně konformace řetězců a jejich těsnějšímu uspořádání, ne však ke změně krystalografické struktury., In this master thesis it was studied morphology of polyamide 12 (PA12), polyamide 11 (PA11) and their blends in the percent ratios 95/5, 75/25, 50/50, 25/75 and 5/95 formed at pressure 7 MPa in a calorimeter both after continual heating and cooling and after annealing and isothermal crystallization. Neat polyamides and blends were further characterized by thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry at atmospheric pressure, Fourier-transform infrared spectroscopy in attenuated total refection, and X-ray diffraction analysis. The increased pressure improved level of polyamide chains ordering in crystal lamellae. Thermal annealing improved especially ordering of PA12, isothermal crystallization led to considerable increase of crystallinity, whereas PA11-rich blends supported perfection of PA12 crystals. Partial transformation of - to -structure occurred in case of neat PA12 at high pressure, the change of the chain conformation into the closer one occurred in neat PA11 without transformation of the type of crystal structure.

V této bakalářské práci byla změřena kinetika krystalizace tří kopolymerů PP s ethylén-propylénovým kaučukem po násobné extruzi a to ze závislosti růstu průměru sférolitů na čase pomocí polarizačního optického mikroskopu (POM). Izotermní krystalizace z taveniny byla provedena při třech teplotách (135, 140 a 150 °C). Rychlost krystalizace klesala s teplotou u všech vzorků, přičemž se lišila mezi jednotlivými vzorky s největší pravděpodobností z důvodu odlišné struktury (různé polymerační technologie). Třetí extruze ve srovnání s první rychlost krystalizace více méně neovlivnila. Pomocí zpožďovací sádrovcové destičky byl určen typ sférolitů a byla rozlišená ? a ß struktura PP. U dlouhodobě pozorovaných vzorků při 135 °C bylo v blízkosti taveniny pozorováno zpevňování lamel., In this bachelor thesis, the kinetics of crystallization was studied for three PP copolymers with ethylene-propylene rubber after multiple extrusion. The crystallization rate was determined from the diameter growth of spherulites with time. The growth was observed in-situ by polarizing optical microscope (POM). Isothermal melt-crystallization was investigated at three temperatures (135, 140 and 150 °C). The crystallization rate decreased with temperature for all samples and varied among particular samples the most likely due to the different structure (different polymerization technology). The third extrusion has not affected the crystallization rate compared with the first one. The ? and ß structure of PP was distinguished with help of the first order retardation plate together with determination of the types of spherulites. The lamellar thickening near the border of melt was observed for all samples that crystallized at 135 °C for a long time.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

V této bakalářské práci byla změřena kinetika krystalizace tří kopolymerů PP s ethylén-propylénovým kaučukem po násobné extruzi a to ze závislosti růstu průměru sférolitů na čase pomocí polarizačního optického mikroskopu (POM). Izotermní krystalizace z taveniny byla provedena při třech teplotách (135, 140 a 150 °C). Rychlost krystalizace klesala s teplotou u všech vzorků, přičemž se lišila mezi jednotlivými vzorky s největší pravděpodobností z důvodu odlišné struktury (různé polymerační technologie). Třetí extruze ve srovnání s první rychlost krystalizace více méně neovlivnila. Pomocí zpožďovací sádrovcové destičky byl určen typ sférolitů a byla rozlišená ? a ß struktura PP. U dlouhodobě pozorovaných vzorků při 135 °C bylo v blízkosti taveniny pozorováno zpevňování lamel., In this bachelor thesis, the kinetics of crystallization was studied for three PP copolymers with ethylene-propylene rubber after multiple extrusion. The crystallization rate was determined from the diameter growth of spherulites with time. The growth was observed in-situ by polarizing optical microscope (POM). Isothermal melt-crystallization was investigated at three temperatures (135, 140 and 150 °C). The crystallization rate decreased with temperature for all samples and varied among particular samples the most likely due to the different structure (different polymerization technology). The third extrusion has not affected the crystallization rate compared with the first one. The ? and ß structure of PP was distinguished with help of the first order retardation plate together with determination of the types of spherulites. The lamellar thickening near the border of melt was observed for all samples that crystallized at 135 °C for a long time.

V této diplomové práci byla studována morfologie polyamidu 12 (PA12), polyamidu 11 (PA11) a jejich směsí v procentuálním poměru 95/5, 75/25, 50/50, 25/75 a 5/95 vzniklá za tlaku 7 MPa v kalorimetru a to jak po kontinuálním ohřevu a chlazení, tak po teplotní kondicionaci a izotermické krystalizaci. Čisté polyamidy a směsi byly dále charakterizovány pomocí termogravimetrické analýzy, diferenční kompenzační kalorimetrie za atmosférického tlaku, infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací v módu úplného zeslabeného odrazu a rentgenovou difrakční analýzou. Zvýšený tlak zlepšuje míru uspořádanosti řetězců v krystalických lamelách. Kondicionace vedla především k douspořádání PA12, izotermická krystalizace vedla k výraznému zvýšení krystalického podílu, přičemž u směsí bohatých na PA11 vedla ke zdokonalení krystalitů PA12. U čistého PA12 došlo za zvýšeného tlaku k určité míře transformace ze struktury do struktury , u čistého PA11 došlo patrně ke změně konformace řetězců a jejich těsnějšímu uspořádání, ne však ke změně krystalografické struktury., In this master thesis it was studied morphology of polyamide 12 (PA12), polyamide 11 (PA11) and their blends in the percent ratios 95/5, 75/25, 50/50, 25/75 and 5/95 formed at pressure 7 MPa in a calorimeter both after continual heating and cooling and after annealing and isothermal crystallization. Neat polyamides and blends were further characterized by thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry at atmospheric pressure, Fourier-transform infrared spectroscopy in attenuated total refection, and X-ray diffraction analysis. The increased pressure improved level of polyamide chains ordering in crystal lamellae. Thermal annealing improved especially ordering of PA12, isothermal crystallization led to considerable increase of crystallinity, whereas PA11-rich blends supported perfection of PA12 crystals. Partial transformation of - to -structure occurred in case of neat PA12 at high pressure, the change of the chain conformation into the closer one occurred in neat PA11 without transformation of the type of crystal structure.

Práce shrnuje problematiku výroby a použití stretch fólií. Byla sledována změna pevnosti, tažnosti a poměrné relaxace vlivem různých časů odběru z role v průběhu tří týdnů. Dále byla sledována změna pevnosti a tažnosti vlivem změny rychlosti deformace, vlivem vystavení zrychlenému stárnutí v UV komoře a vlivem změny směru namáhání. Mechanické zkoušky byly prováděny na trhacím stroji, relaxační zkoušky probíhaly na DMA a změna krystalinity byla sledována na DSC. Přitom byly sledovány závislosti chemického složení na mechanických a termomechanických vlastnostech stretch fólií. Bylo zjištěno, že chemické složení hraje důležitou roli pro užitné vlastnosti stretch fólií, avšak kvůli nemožnosti odlišit vlivy chemického složení a parametrů výroby nebylo možné nalézt vztah jasně popisující tuto závislost., Thesis summarizes the problems of production and use of stretch film. The change of strength, ductility and relative relaxation effect in different times of drawing from role in three weeks was observed. Further, change of strength and ductility due to changes in the rate of deformation, exposure to accelerated aging in a UV chamber and changes in the loading direction were observed. Mechanical tests were realized on a tensile tester, relaxation tests on DMA and crystallinity changes were observed on the DSC. Relationship between chemical composition of stretch film and mechanical and thermomechanical properties were studied. It was found that chemical composition essential for stretch film properties. However, due to the impossibility to distinguish effects of chemical composition and process parameters was impossible to find clear relation describing this relationship.

Práce shrnuje problematiku výroby a použití stretch fólií. Byla sledována změna pevnosti, tažnosti a poměrné relaxace vlivem různých časů odběru z role v průběhu tří týdnů. Dále byla sledována změna pevnosti a tažnosti vlivem změny rychlosti deformace, vlivem vystavení zrychlenému stárnutí v UV komoře a vlivem změny směru namáhání. Mechanické zkoušky byly prováděny na trhacím stroji, relaxační zkoušky probíhaly na DMA a změna krystalinity byla sledována na DSC. Přitom byly sledovány závislosti chemického složení na mechanických a termomechanických vlastnostech stretch fólií. Bylo zjištěno, že chemické složení hraje důležitou roli pro užitné vlastnosti stretch fólií, avšak kvůli nemožnosti odlišit vlivy chemického složení a parametrů výroby nebylo možné nalézt vztah jasně popisující tuto závislost., Thesis summarizes the problems of production and use of stretch film. The change of strength, ductility and relative relaxation effect in different times of drawing from role in three weeks was observed. Further, change of strength and ductility due to changes in the rate of deformation, exposure to accelerated aging in a UV chamber and changes in the loading direction were observed. Mechanical tests were realized on a tensile tester, relaxation tests on DMA and crystallinity changes were observed on the DSC. Relationship between chemical composition of stretch film and mechanical and thermomechanical properties were studied. It was found that chemical composition essential for stretch film properties. However, due to the impossibility to distinguish effects of chemical composition and process parameters was impossible to find clear relation describing this relationship.

V této diplomové práci byla studována morfologie polyamidu 12 (PA12), polyamidu 11 (PA11) a jejich směsí v procentuálním poměru 95/5, 75/25, 50/50, 25/75 a 5/95 vzniklá za tlaku 7 MPa v kalorimetru a to jak po kontinuálním ohřevu a chlazení, tak po teplotní kondicionaci a izotermické krystalizaci. Čisté polyamidy a směsi byly dále charakterizovány pomocí termogravimetrické analýzy, diferenční kompenzační kalorimetrie za atmosférického tlaku, infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací v módu úplného zeslabeného odrazu a rentgenovou difrakční analýzou. Zvýšený tlak zlepšuje míru uspořádanosti řetězců v krystalických lamelách. Kondicionace vedla především k douspořádání PA12, izotermická krystalizace vedla k výraznému zvýšení krystalického podílu, přičemž u směsí bohatých na PA11 vedla ke zdokonalení krystalitů PA12. U čistého PA12 došlo za zvýšeného tlaku k určité míře transformace ze struktury do struktury , u čistého PA11 došlo patrně ke změně konformace řetězců a jejich těsnějšímu uspořádání, ne však ke změně krystalografické struktury., In this master thesis it was studied morphology of polyamide 12 (PA12), polyamide 11 (PA11) and their blends in the percent ratios 95/5, 75/25, 50/50, 25/75 and 5/95 formed at pressure 7 MPa in a calorimeter both after continual heating and cooling and after annealing and isothermal crystallization. Neat polyamides and blends were further characterized by thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry at atmospheric pressure, Fourier-transform infrared spectroscopy in attenuated total refection, and X-ray diffraction analysis. The increased pressure improved level of polyamide chains ordering in crystal lamellae. Thermal annealing improved especially ordering of PA12, isothermal crystallization led to considerable increase of crystallinity, whereas PA11-rich blends supported perfection of PA12 crystals. Partial transformation of - to -structure occurred in case of neat PA12 at high pressure, the change of the chain conformation into the closer one occurred in neat PA11 without transformation of the type of crystal structure.

Práce shrnuje problematiku výroby a použití stretch fólií. Byla sledována změna pevnosti, tažnosti a poměrné relaxace vlivem různých časů odběru z role v průběhu tří týdnů. Dále byla sledována změna pevnosti a tažnosti vlivem změny rychlosti deformace, vlivem vystavení zrychlenému stárnutí v UV komoře a vlivem změny směru namáhání. Mechanické zkoušky byly prováděny na trhacím stroji, relaxační zkoušky probíhaly na DMA a změna krystalinity byla sledována na DSC. Přitom byly sledovány závislosti chemického složení na mechanických a termomechanických vlastnostech stretch fólií. Bylo zjištěno, že chemické složení hraje důležitou roli pro užitné vlastnosti stretch fólií, avšak kvůli nemožnosti odlišit vlivy chemického složení a parametrů výroby nebylo možné nalézt vztah jasně popisující tuto závislost., Thesis summarizes the problems of production and use of stretch film. The change of strength, ductility and relative relaxation effect in different times of drawing from role in three weeks was observed. Further, change of strength and ductility due to changes in the rate of deformation, exposure to accelerated aging in a UV chamber and changes in the loading direction were observed. Mechanical tests were realized on a tensile tester, relaxation tests on DMA and crystallinity changes were observed on the DSC. Relationship between chemical composition of stretch film and mechanical and thermomechanical properties were studied. It was found that chemical composition essential for stretch film properties. However, due to the impossibility to distinguish effects of chemical composition and process parameters was impossible to find clear relation describing this relationship.

Termoporozimetrie je metoda založená na depresi teplot tání a krystalizace a je vhodná ke stanovení velikosti malých pórů. Teplotní posun byl stanoven pomocí diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC). Vývoj metody byl proveden na silice se známou úzkou distribucí velikostí pórů. Byla sledována řada faktorů ovlivňující depresi teplot tání a krystalizace (např. použití vhodného rozpouštědla, doba a frekvence odstřeďování, doba odpařování atd.). Práce je zaměřena především na optimalizaci podmínek na silice. Na základě stanovených optimálních podmínek na silice, bylo navrženo experimentální provedení metody pro polypropylenové prášky. Následně bylo vybráno několik polypropylenových prášků, syntetizovaných na různých katalyzátorech a stanovena jejich porozita. Morfologie a struktura polymerních prášků byly hodnoceny pomocí standardních metod. Porozita získaná pomocí termoporozimetrie byla porovnána s porozitou získanou sorpční a BET metodou., Thermoporosimetry is a technique to determine small pore sizes based on melting and crystallization point depression. The temperature shift was measured by Differential Scanning Calorimetry (DSC). Development of thermoporosimetry was carried out on silica with a well-characterized narrow pore size distribution. Several parameters were studied, which a have a direct influence on melting and crystallization point depression (for example: a quality of the solvent, filling the pores with the solvent, time and frequency of centrifuging, superfluous solvent removal conditions, etc.). The optimum conditions for the thermoporosimetry method were developed using high porosity silica. The optimized experimental conditions found for silica were applied to polypropylene powder with much lower porosity. Several polypropylene powders were synthesized using different polymerization catalysts and their porosity determined. Polymer powder morphology and structure was characterized by standard methods. Powder porosity obtained by thermoporometry, gas sorption, and BET methods was compared.

V této práci byla odkryta a pozorována nadmolekulární struktura osmi typů komerčně dostupných iPP, jeho směsí (iPP-PLLA) a kopolymerů (cPP-EPR) spolu se čtyřmi typy PE (HDPE, LDPE). Sférolitická struktura byla u homopolymerů PP a PE a kopolymerů PP odkrývána oxidačním leptáním šesti typy směsí minerálních kyselin s KMnO4 a rozpouštěním ve čtyřech vybraných rozpouštědlech; u směsí PP-PLLA byla struktura odkrytá rekrystalizací (rozumí se změna struktury teplotou ohřevu a rychlostí chlazení). Odkrytá struktura byla přímo pozorována pomocí konfokálního laserového rastrovacího mikroskopu (CLSM) a SEM. Míra krystalického podílu byla spolu s odhadem velikosti krystalických oblastí stanovená pomocí DSC. Ukázalo se, že nadmolekulární strukturu je snadné okrýt u povrchů lisovaných vzorků a lomových ploch vstřikovaných těles metodou leptání. Nadmolekulární strukturu povrchu vstřikovaných těles se podařilo odkrýt teprve po rekrystalizaci; metoda rozpouštění se ukázala být více méně neúčinnou. Účinnost leptacích směsí se lišila, ale všeobecně lze říci, že materiály s vysokým stupněm krystalinity byly odleptány dříve. Ukázalo se, že směsi s kyselinou dusičnou a nadbytkem kyseliny sírové odkrývají povrch sférolitů „jemněji“ s ohledem na detaily lamelárních svazků v porovnání se směsmi obsahujícími kyselinu orthofosforečnou. Důležitým poznatkem je fakt, že účinná nebyla pouze leptací směs, ale také její páry, které dle složení leptací směsi (především s kyselinou dusičnou), odkryly povrch později a tento navíc vypadal plasticky (3D) s jemně odkrytyými detaily struktury. Morfologie vzorků iPP-PLLA se lišila dle poměru obou složek; u kopolymerů cPP-EPR s dobou leptání do popředí vystupovala ethylenová/kaučuková fáze a struktura PP mizela. CLSM se ukázal být velmi vhodným prostředkem pro pozorování nadmolekulární struktury studovaných vzorků na rozdíl od SEM, která se pro olefiny ukázala být naprosto nevhodná. DSC analýzu lze doporučit jako základ pro získání povědomí o podílu amorfní, Supramolecular structure of eight commercial types of iPP, its blends with poly(L-lactide) (PP-PLLA) and copolymers with ethylene-propylene rubber (PP-EPR) together with four types of polyethylene (LDPE, HDPE) was uncovered and observed in this work. The spherulitic structure of iPP and PE homopolymers and PP copolymers was uncovered by etching of six different solutions of mineral acids with KMnO4 and by dissolution in four selected solvents. The latter was found to be ineffective. The structure of PP-PLLA blends was uncovered only after recrystallization (the change of structure by annealing and cooling rate). The uncovered crystalline structure was observed directly by confocal laser scanning microscope (CLSM) and SEM. Crystallinity together with a size distribution of crystallites was determined by DSC. It was proved that spherulitic supramolecular structure was easy to uncover by chemical etching only for molded samples and for fracture surfaces of injected samples. The efficiency of etchants varied but, generally, the samples with high degree of crystallinity were etched earlier. The etchants containing nitric acid and high content of sulphuric acid uncovered fine details of shperulites with respect to mixtures containing orthophosporic acid. It was also observed that not only the etchant (especially with nitric acid) itself but also its vapors were effective. The structure was revealed later but the appearance was plastic (3D) and the structure was very fine. The supramolecular structure of PP-PLLA blends differed with amount of each component. The ethylene-rubber phase came forth with increasing time of etching while PP spherulites disappeared in PP-EPR samples. CLSM was shown to be very good tool for observing supramolecular structure of studied samples with respect to SEM, which was proved to be entirely unsuitable for polyolefines. DSC is recommended to be performe before uncovering supramolecular structure for basic information about proportion of amorph

V této bakalářské práci byla změřena kinetika krystalizace tří kopolymerů PP s ethylén-propylénovým kaučukem po násobné extruzi a to ze závislosti růstu průměru sférolitů na čase pomocí polarizačního optického mikroskopu (POM). Izotermní krystalizace z taveniny byla provedena při třech teplotách (135, 140 a 150 °C). Rychlost krystalizace klesala s teplotou u všech vzorků, přičemž se lišila mezi jednotlivými vzorky s největší pravděpodobností z důvodu odlišné struktury (různé polymerační technologie). Třetí extruze ve srovnání s první rychlost krystalizace více méně neovlivnila. Pomocí zpožďovací sádrovcové destičky byl určen typ sférolitů a byla rozlišená ? a ß struktura PP. U dlouhodobě pozorovaných vzorků při 135 °C bylo v blízkosti taveniny pozorováno zpevňování lamel., In this bachelor thesis, the kinetics of crystallization was studied for three PP copolymers with ethylene-propylene rubber after multiple extrusion. The crystallization rate was determined from the diameter growth of spherulites with time. The growth was observed in-situ by polarizing optical microscope (POM). Isothermal melt-crystallization was investigated at three temperatures (135, 140 and 150 °C). The crystallization rate decreased with temperature for all samples and varied among particular samples the most likely due to the different structure (different polymerization technology). The third extrusion has not affected the crystallization rate compared with the first one. The ? and ß structure of PP was distinguished with help of the first order retardation plate together with determination of the types of spherulites. The lamellar thickening near the border of melt was observed for all samples that crystallized at 135 °C for a long time.

V této bakalářské práci byla změřena kinetika krystalizace tří kopolymerů PP s ethylén-propylénovým kaučukem po násobné extruzi a to ze závislosti růstu průměru sférolitů na čase pomocí polarizačního optického mikroskopu (POM). Izotermní krystalizace z taveniny byla provedena při třech teplotách (135, 140 a 150 °C). Rychlost krystalizace klesala s teplotou u všech vzorků, přičemž se lišila mezi jednotlivými vzorky s největší pravděpodobností z důvodu odlišné struktury (různé polymerační technologie). Třetí extruze ve srovnání s první rychlost krystalizace více méně neovlivnila. Pomocí zpožďovací sádrovcové destičky byl určen typ sférolitů a byla rozlišená ? a ß struktura PP. U dlouhodobě pozorovaných vzorků při 135 °C bylo v blízkosti taveniny pozorováno zpevňování lamel., In this bachelor thesis, the kinetics of crystallization was studied for three PP copolymers with ethylene-propylene rubber after multiple extrusion. The crystallization rate was determined from the diameter growth of spherulites with time. The growth was observed in-situ by polarizing optical microscope (POM). Isothermal melt-crystallization was investigated at three temperatures (135, 140 and 150 °C). The crystallization rate decreased with temperature for all samples and varied among particular samples the most likely due to the different structure (different polymerization technology). The third extrusion has not affected the crystallization rate compared with the first one. The ? and ß structure of PP was distinguished with help of the first order retardation plate together with determination of the types of spherulites. The lamellar thickening near the border of melt was observed for all samples that crystallized at 135 °C for a long time.

Předložená diplomová práce se zabývá přípravou a charakterizací vzorků z kompozitního kostního cementu na bázi fosforečnanu vápenatého (CPC). V teoretické části jsou popsány vlastnosti a struktura fosforečnanů vápenatých, včetně jejich interakce s tělním prostředím. Experimentální část nejdříve popisuje stanovení optimální techniky přípravy vzorků pomocí experimentů prováděných v ultračisté vodě. Optimální technika pro vytvrzování zahrnuje použití formy z paměťové pěny, ukončení vytvrzovacích reakcí pomocí absolutního chladného etanolu a sušení vzorků ve vakuové sušárně. Následně je v práci popsána příprava vzorků a proces vytvrzování CPC jak v přirozeném (prasečí krev), tak v prostředí simulovaných tělních tekutin (fyziologický roztok, Hankův a Ringerův roztok). Byla provedena morfologická studie pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM) pro vzorky vytvrzené 1 den, 1 týden, 2 týdny a 1 měsíc kvůli očekávané významné změně v jejich krystalické struktuře, která byla taktéž zkoumána pomocí rentgenové difrakce (XRD), stanovující přeměnu -fosforečnanu vápenatého na kalcium deficitní hydroxyapatit (CDHA). Porozita vzorků byla zkoumána rentgenovou mikrotomografií (-CT) a vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly mírně vyšší porozitu. Mechanické vlastnosti CPC vzorků byly zkoumány pomocí mechanických kompresních testů. Výsledky testů ukázaly stabilní pevnost cementových vzorků vytvrzených ve fyziologickém roztoku už po jednom dni vytvrzování, zatímco vzorky vytvrzené v krvi vykazovaly nárůst pevností dokonce i po jednom měsíci vytvrzování. Naopak pevnost vzorků vytvrzených jak v Hankově, tak v Ringerově roztoku rychle klesla po 2 týdnech vytvrzování pravděpodobně důsledkem mírně kyselého pH vytvrzovacích roztoků, které urychluje rozpad CPC vzorků. Výsledky práce ukazují významný vliv vytvrzovacích prostředí na vlastnosti CPC kostních cementů. Vzorky vytvrzené v krvi oproti vzorkům vytvrzených v umělé tělní plazmě vykázaly lepší vlastnosti, protože krev imituje in vivo podmín, Presented diploma thesis describes the preparation and characterization of composite calcium-phosphate bone cements (CPCs). In the literature review properties and structure of tricalcium phosphates (TCPs) are described, including their interaction with body environment. In the experimental work, first of all, sample preparation technique was determined by experiments with setting reactions provided in ultrapure water environment. Optimal technique of setting CPC samples included memory foam setting mold, ending setting reactions by absolute cold ethanol and vacuum drying procedures. Consequently, the work describes the sample preparation and process of TCP bone cement setting in both natural (pig blood) and simulated body fluids (physiological, Hank´s and Ringer´s solutions). Morphology study by Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed for samples set for 1 day, 1 week, 2 weeks and 1 month, due to the significant change in crystalline structure proving as well by X-ray diffraction (XRD) analysis by determining -TCP conversion to calcium-deficient hydroxyapatite (CDHA). Porosity investigated by X-ray computed microtomography (-CT) was slightly higher at sample set in natural blood. Mechanical properties of CPC samples measured by mechanical compression tests showed stable cement strength set in physiological solution already after 1 day while cements set in blood has shown still increasing strength even at 1 month. On contrary, strength of cement samples rapidly decreased after 2 weeks of setting in both Hank´s and Ringer´s solutions probably due to its slightly acidic pH accelerating CPC disintegration. As a result, setting environment has significant effect on resulting CPC properties and natural blood in comparison to simulated plasma had shown better CPC properties while more closely imitating the in vivo conditions.

V této práci byla odkryta a pozorována nadmolekulární struktura osmi typů komerčně dostupných iPP, jeho směsí (iPP-PLLA) a kopolymerů (cPP-EPR) spolu se čtyřmi typy PE (HDPE, LDPE). Sférolitická struktura byla u homopolymerů PP a PE a kopolymerů PP odkrývána oxidačním leptáním šesti typy směsí minerálních kyselin s KMnO4 a rozpouštěním ve čtyřech vybraných rozpouštědlech; u směsí PP-PLLA byla struktura odkrytá rekrystalizací (rozumí se změna struktury teplotou ohřevu a rychlostí chlazení). Odkrytá struktura byla přímo pozorována pomocí konfokálního laserového rastrovacího mikroskopu (CLSM) a SEM. Míra krystalického podílu byla spolu s odhadem velikosti krystalických oblastí stanovená pomocí DSC. Ukázalo se, že nadmolekulární strukturu je snadné okrýt u povrchů lisovaných vzorků a lomových ploch vstřikovaných těles metodou leptání. Nadmolekulární strukturu povrchu vstřikovaných těles se podařilo odkrýt teprve po rekrystalizaci; metoda rozpouštění se ukázala být více méně neúčinnou. Účinnost leptacích směsí se lišila, ale všeobecně lze říci, že materiály s vysokým stupněm krystalinity byly odleptány dříve. Ukázalo se, že směsi s kyselinou dusičnou a nadbytkem kyseliny sírové odkrývají povrch sférolitů „jemněji“ s ohledem na detaily lamelárních svazků v porovnání se směsmi obsahujícími kyselinu orthofosforečnou. Důležitým poznatkem je fakt, že účinná nebyla pouze leptací směs, ale také její páry, které dle složení leptací směsi (především s kyselinou dusičnou), odkryly povrch později a tento navíc vypadal plasticky (3D) s jemně odkrytyými detaily struktury. Morfologie vzorků iPP-PLLA se lišila dle poměru obou složek; u kopolymerů cPP-EPR s dobou leptání do popředí vystupovala ethylenová/kaučuková fáze a struktura PP mizela. CLSM se ukázal být velmi vhodným prostředkem pro pozorování nadmolekulární struktury studovaných vzorků na rozdíl od SEM, která se pro olefiny ukázala být naprosto nevhodná. DSC analýzu lze doporučit jako základ pro získání povědomí o podílu amorfní, Supramolecular structure of eight commercial types of iPP, its blends with poly(L-lactide) (PP-PLLA) and copolymers with ethylene-propylene rubber (PP-EPR) together with four types of polyethylene (LDPE, HDPE) was uncovered and observed in this work. The spherulitic structure of iPP and PE homopolymers and PP copolymers was uncovered by etching of six different solutions of mineral acids with KMnO4 and by dissolution in four selected solvents. The latter was found to be ineffective. The structure of PP-PLLA blends was uncovered only after recrystallization (the change of structure by annealing and cooling rate). The uncovered crystalline structure was observed directly by confocal laser scanning microscope (CLSM) and SEM. Crystallinity together with a size distribution of crystallites was determined by DSC. It was proved that spherulitic supramolecular structure was easy to uncover by chemical etching only for molded samples and for fracture surfaces of injected samples. The efficiency of etchants varied but, generally, the samples with high degree of crystallinity were etched earlier. The etchants containing nitric acid and high content of sulphuric acid uncovered fine details of shperulites with respect to mixtures containing orthophosporic acid. It was also observed that not only the etchant (especially with nitric acid) itself but also its vapors were effective. The structure was revealed later but the appearance was plastic (3D) and the structure was very fine. The supramolecular structure of PP-PLLA blends differed with amount of each component. The ethylene-rubber phase came forth with increasing time of etching while PP spherulites disappeared in PP-EPR samples. CLSM was shown to be very good tool for observing supramolecular structure of studied samples with respect to SEM, which was proved to be entirely unsuitable for polyolefines. DSC is recommended to be performe before uncovering supramolecular structure for basic information about proportion of amorph

Termoporozimetrie je metoda založená na depresi teplot tání a krystalizace a je vhodná ke stanovení velikosti malých pórů. Teplotní posun byl stanoven pomocí diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC). Vývoj metody byl proveden na silice se známou úzkou distribucí velikostí pórů. Byla sledována řada faktorů ovlivňující depresi teplot tání a krystalizace (např. použití vhodného rozpouštědla, doba a frekvence odstřeďování, doba odpařování atd.). Práce je zaměřena především na optimalizaci podmínek na silice. Na základě stanovených optimálních podmínek na silice, bylo navrženo experimentální provedení metody pro polypropylenové prášky. Následně bylo vybráno několik polypropylenových prášků, syntetizovaných na různých katalyzátorech a stanovena jejich porozita. Morfologie a struktura polymerních prášků byly hodnoceny pomocí standardních metod. Porozita získaná pomocí termoporozimetrie byla porovnána s porozitou získanou sorpční a BET metodou., Thermoporosimetry is a technique to determine small pore sizes based on melting and crystallization point depression. The temperature shift was measured by Differential Scanning Calorimetry (DSC). Development of thermoporosimetry was carried out on silica with a well-characterized narrow pore size distribution. Several parameters were studied, which a have a direct influence on melting and crystallization point depression (for example: a quality of the solvent, filling the pores with the solvent, time and frequency of centrifuging, superfluous solvent removal conditions, etc.). The optimum conditions for the thermoporosimetry method were developed using high porosity silica. The optimized experimental conditions found for silica were applied to polypropylene powder with much lower porosity. Several polypropylene powders were synthesized using different polymerization catalysts and their porosity determined. Polymer powder morphology and structure was characterized by standard methods. Powder porosity obtained by thermoporometry, gas sorption, and BET methods was compared.

Práce shrnuje problematiku výroby a použití stretch fólií. Byla sledována změna pevnosti, tažnosti a poměrné relaxace vlivem různých časů odběru z role v průběhu tří týdnů. Dále byla sledována změna pevnosti a tažnosti vlivem změny rychlosti deformace, vlivem vystavení zrychlenému stárnutí v UV komoře a vlivem změny směru namáhání. Mechanické zkoušky byly prováděny na trhacím stroji, relaxační zkoušky probíhaly na DMA a změna krystalinity byla sledována na DSC. Přitom byly sledovány závislosti chemického složení na mechanických a termomechanických vlastnostech stretch fólií. Bylo zjištěno, že chemické složení hraje důležitou roli pro užitné vlastnosti stretch fólií, avšak kvůli nemožnosti odlišit vlivy chemického složení a parametrů výroby nebylo možné nalézt vztah jasně popisující tuto závislost., Thesis summarizes the problems of production and use of stretch film. The change of strength, ductility and relative relaxation effect in different times of drawing from role in three weeks was observed. Further, change of strength and ductility due to changes in the rate of deformation, exposure to accelerated aging in a UV chamber and changes in the loading direction were observed. Mechanical tests were realized on a tensile tester, relaxation tests on DMA and crystallinity changes were observed on the DSC. Relationship between chemical composition of stretch film and mechanical and thermomechanical properties were studied. It was found that chemical composition essential for stretch film properties. However, due to the impossibility to distinguish effects of chemical composition and process parameters was impossible to find clear relation describing this relationship.