Search

U ovoj doktorskoj disertaciji razvijeni su polimerni materijali, nosači biološki aktivnih supstanci namenjeni za oblaganje urinarnih katetera. Poli(ε-kaprolakton) (PCL) nanovlakna sa antibiotikom cefazolinom su procesirana pomoću tri metode elektropredenja. Dobijeni nanovlakanasti matovi su otpuštali lek različitom dinamikom i za 30 dana oslobođeno je ~68 %, ~43 % i ~5 % iz nanovlaknastih matova dobijenih elektropredenjem iz rastvora, koaksijalnim i emulzionim elektropredenjem, redom. Nanovlakna sa cefazolinom su pokazala antibakterijsko dejstvo prema S. aureus i E. coli. Razvijeni su i PCL nanovlaknasti matovi korišćenjem metode elektropredenja iz rastvora sa četiri koncentracije ekstrakta hajdučke trave. Korišćenjem statistički planiranog eksperimenta optimizovani su uslovi sušenja raspršivanjem za dobijanje suvog ekstrakta podesnog za inkorporaciju u polimerni materijal. Sušenje je izvedeno na temperaturi od 130 °C, pri brzini protoka tečnog ekstrakta od 7,5 ml/min sa 1,2 % sadržaja suve materije. Do 98 % inkorporiranih polifenola hajdučke trave oslobođeno je iz PCL nanovlakana tokom pet dana. Nanovlaknasti matovi su pokazali antioksidativnu i antibakterijsku aktivnost prema S. aureus. Dodatak ekstrakta hajdučke trave poboljšao je mehanička svojstva PCL nanovlaknastih matova, evidentno kroz povećanje Jungovog modula elastičnosti (do 5,7 puta), zatezne čvrstoće (do 5,5 puta) i prekidne deformacije (do 1,45 puta). Silikonski i gumeni kateteri obloženi PCL nanovlaknastim matovima sa cefazolinom ili ekstraktom hajdučke trave uz adheziv n-butil-2-cijanoakrilat pokazali su dobru mehaničku stabilnost i antibakterijsku aktivnost. U disertaciju su razvijeni materijali pogodni za dobijenje obloženih katetera koji mogu da spreče razvoj bakterija i infekcije urinarnog trakta. Polymeric materials, carriers of biologically active substances, intended for the production of urinary catheter coatings were developed in this doctoral thesis. Poly(ε-caprolactone) (PCL) nanofibers with antibiotic cefazolin were produced by using three electrospinning methods. The obtained nanofiber mats showed different dynamics of drug release. After a period of 30 days ~68%, ~43% and ~5% of the drug was released from the nanofiber mats obtained by blend electrospinning, co-axial and emulsion electrospinning, respectively. PCL nanofibers with cefazolin suppressed the growth of S. aureus and E. coli. Moreover, PCL nanofiber mats containing four different concentrations of yarrow extract were processed by using blend electrospinning. Spray drying parameters for obtaining dry yarrow extract, which is suitable for incorporation in a polymeric material, were optimized in a statistically planned experiment. The drying was performed at 130 °C, with a liquid extract (1.2 % of dry matter content) flow rate of 7.5 ml/min. Up to 98 % of the total polyphenols were released from the electrospun PCL nanofibers after a period of five days. Nanofiber mats showed antioxidant and antibacterial activity against S. aureus. The addition of yarrow extract improved mechanical properties of PCL nanofibers, evident by an increase in Young’s modulus of elasticity (up to 5.7 fold), the tensile strength (up to 5.5 fold), and the strain at break (up to 1.45 fold). Silicone and rubber catheters were coated wtih PCL nanofiber mats with cefazolin or yarrow by using adhesive n-butyl-2-cyanoacrylate. The coated catheters showed good mechanical stability and antibacterial activity. The materials are suitable for production of coated catheters that could prevent urinary tract infections.

Production engineering is a combination of manufacturing technology, engineering sciences. A production engineer typically has a wide knowledge of engineering practices and is aware of challenges related to production. In addition to this the materials science combines the properties, production methods and structure of materials and creates the matrix of knowledge that enables the successful design of a material. This thesis was oriented to synthesis and characterisation of a polymer matrix composite using specific ceramic particles... Proizvodno mašinstvo je kombinacija proizvodne tehnologije i injženerskih nauka. Proizvodni inženjer obično ima široko znanje o inženjerskim praksama i svestan je izazova vezanih za proizvodnju. Pored ovoga, nauka o materijalima kombinuje svojstva, načine pripreme i strukturu materijala i stvara matricu znanja koja omogućava uspešno oblikovanje materijala. Ova doktorska disertacija bila je orijentisana na sintezu i karakterizaciju polimerno matričnog kompozita korišćenjem specifičnih keramičkih čestica.

Oralno-disperzibilne tablete (ODT) i oralno-disperzibilni filmovi (ODF) predstavljaju kompleksne formulacije koje su namenjene primeni u ustima, gde se u kontaktu sa salivom, gotovo trenutno raspadaju. Pored zahteva za brzo raspadanje, potrebno je da pokazuju i prihvatljivu mehaničku otpornosti kako bi se obezbedila adekvatna manipulacija tokom proizvodnje i primene leka. Cilj istraživanja je bilo ispitivanje i mehanističko objašnjenje uticaja različitih faktora formulacije i procesnih parametara na raspadljivost i mehaničke karakteristike, koji su prepoznati kao kritični atributi kvaliteta ODT/ODF. Dinamička analiza kompakcije i teorija perkolacije primenjene su sa ciljem procene funkcionalnosti novih, direktno kompresibilnih, koprocesovanih ekscipijenasa dizajniranih posebno za razvoj formulacije ODT. Test na istezanje i oscilatorna reološka merenja sprovedena su u svrhu sveobuhvatne analize uticaja različitih ekscipijenasa (hidrofilni polimeri, superdezintegratori) i variranja udela plastifikatora na mehanička svojstva ODF, pripremljenih metodom izlivanja. Direktno oblaganje čestica sprovedeno je sa ciljem maskiranja neprijatnog ukusa ispitivanih lekovitih supstanci, nakon čega je sprovedena in vivo i in vitro procena efikasnosti primenjenog pristupa. Fiziološki zasnovano farmakokinetičko modelovanje primenjeno je sa ciljem simuliranja in vivo ponašanja ispitivanih preparata i procene obima apsorpcije lekovite supstance iz odabranih ODT/ODF primenom nedavno razvijenog prostornog modela apsorpcije i tranzita kroz usnu duplju (OCCATTM). Rezultati sveobuhvatne farmaceutsko-tehnološke karakterizacije i dinamičke analize kompakcije ispitivanih korpocesovanih ekscipijenasa ukazali su na kompleksne odnose između osnovnih karakteristika materijala i njihove funkcionalnosti. Uprkos činjenici da se brzo raspadanje najčešće dovodi u vezu sa lošijom mehaničkom otpornošću tableta, bilo je moguće formulisati ODT sa visokim udelom lekovitih supstanci (37-67% kofeina, odnosno 18-49% ibuprofena) bez narušavanja kritičnih karakteristika kvaliteta (vreme raspadanja < 3 mi; zatezna čvrstina > 1 MPa). U slučaju ODF, ispitivani hidrofilni polimeri su obezbedili inkorporiranje 20-25% kofeina, odnosno ibuprofena uz održavanje brzog raspadanja i odgovarajućih mehaničkih svojstava. In vivo i in vitro procenom efikasnosti maskiranja ukusa potvrđena je uspešnost direktnog oblaganja čestica kao metode za maskiranje neprijatnog ukusa lekovitih supstanci. Visok stepen korelacije između in vivo i in vitro podataka ukazuje da se modifikovani test dispergovanja lekovitih supstanci u maloj zapremini medijuma može koristiti kao zamena za in vivo ispitivanja efikasnosti maskiranja ukusa. In silico rezultati simulacije apsorpcije kofeina, odnosno ibuprofena iz pripremljenih oralno-disperzibilnih farmaceutskih oblika ukazuju da se nakon primene ispitivanih formulacija može očekivati zanemarljiv obim intraoralne apsorpcije i biološka raspoloživost slična onoj koja se postiže nakon primene konvencionalnih peroralnih farmaceutskih oblika sa trenutnim oslobađanjem. Novel solid dosage forms, orodispersible tablets (ODTs) and orodispersible films (ODFs), are developed as complex formulations providing fast dosage form disintegration in oral cavity coupled with adequate mechanical resistance to withstand manipulation during manufacture and drug administration. The aim of the study was to investigate and mechanistically explain the influence of different formulation factors and process parameters on dosage form disintegration and mechanical properties identified as ODT/ODF critical quality attributes (CQAs). Dynamic compaction analysis and percolation theory were employed in order to explore material properties of novel, directly compressible coprocessed excipients designed specifically for ODT formulation. Tensile tests and oscillatory rheology were employed for comprehensive evaluation of various excipients selection, including film-forming polymers, superdisintegrants and plasticizer load on mechanical properties of ODFs prepared by solvent casting method. Direct drug coating was applied with the aim to mask unpleasant taste of the investigated active substances, accompanied with the in vivo and in vitro evaluation of taste masking effectiveness. Physiologically based pharmacokinetic modeling has been performed with the aim to simulate in vivo dosage form performance and predict drug absorption from the investigated ODT/ODF using recently developed Oral Cavity Compartmental Absorption & Transit (OCCATTM) model. Comprehensive pharmaceutical-technological evaluation and dynamic compaction analysis of the investigated coprocessed excipients revealed complex relation between fundamental material characteristics and their functionality. Despite the fact that fast disintegration is, generally, associated with poor mechanical resistance of the solid dosage form, it was possible to obtain ODTs with high drug load (37-67% in the case of caffeine, and 18-49% in the case of ibuprofen) without compromising the targeted CQAs (i.e. the obtained disintegration time was less than 3 min, and tensile strength higher than 1 MPa). In the case of ODFs, the investigated film-forming agents have provided incorporation of 20-25% of caffeine, or ibuprofen load while maintaining fast disintegration and suitable mechanical properties. In vivo and in vitro evaluation of drug taste masking effectiveness indicate usefulness of direct drug coating. Strong correlation between in vivo and in vitro data implicate that small-volume dissolution method may be used as a surrogate for human panel taste-masking assessment, in the case of physical taste-masking approach application. Outcomes of physiologically based pharmacokinetic modeling indicate that intraoral drug absorption from the investigated ODF/ODT would be negligible and that administration of orodispersible drug dosage forms would provide similar bioavailability as conventional immediate release dosage forms.

Oralno-disperzibilne tablete (ODT) i oralno-disperzibilni filmovi (ODF) predstavljajukompleksne formulacije koje su namenjene primeni u ustima, gde se u kontaktu sa salivom,gotovo trenutno raspadaju. Pored zahteva za brzo raspadanje, potrebno je da pokazuju iprihvatljivu mehaničku otpornosti kako bi se obezbedila adekvatna manipulacija tokomproizvodnje i primene leka. Cilj istraživanja je bilo ispitivanje i mehanističko objašnjenjeuticaja različitih faktora formulacije i procesnih parametara na raspadljivost i mehaničkekarakteristike, koji su prepoznati kao kritični atributi kvaliteta ODT/ODF.Dinamička analiza kompakcije i teorija perkolacije primenjene su sa ciljem procenefunkcionalnosti novih, direktno kompresibilnih, koprocesovanih ekscipijenasa dizajniranihposebno za razvoj formulacije ODT. Test na istezanje i oscilatorna reološka merenjasprovedena su u svrhu sveobuhvatne analize uticaja različitih ekscipijenasa (hidrofilnipolimeri, superdezintegratori) i variranja udela plastifikatora na mehanička svojstva ODF,pripremljenih metodom izlivanja. Direktno oblaganje čestica sprovedeno je sa ciljemmaskiranja neprijatnog ukusa ispitivanih lekovitih supstanci, nakon čega je sprovedena in vivoi in vitro procena efikasnosti primenjenog pristupa. Fiziološki zasnovano farmakokinetičkomodelovanje primenjeno je sa ciljem simuliranja in vivo ponašanja ispitivanih preparata iprocene obima apsorpcije lekovite supstance iz odabranih ODT/ODF primenom nedavnorazvijenog prostornog modela apsorpcije i tranzita kroz usnu duplju (OCCATTM).Rezultati sveobuhvatne farmaceutsko-tehnološke karakterizacije i dinamičke analizekompakcije ispitivanih korpocesovanih ekscipijenasa ukazali su na kompleksne odnoseizmeđu osnovnih karakteristika materijala i njihove funkcionalnosti. Uprkos činjenici da sebrzo raspadanje najčešće dovodi u vezu sa lošijom mehaničkom otpornošću tableta, bilo jemoguće formulisati ODT sa visokim udelom lekovitih supstanci (37-67% kofeina, odnosno18-49% ibuprofena) bez narušavanja kritičnih karakteristika kvaliteta (vreme raspadanja < 3mi; zatezna čvrstina > 1 MPa). U slučaju ODF, ispitivani hidrofilni polimeri su obezbediliinkorporiranje 20-25% kofeina, odnosno ibuprofena uz održavanje brzog raspadanja iodgovarajućih mehaničkih svojstava. In vivo i in vitro procenom efikasnosti maskiranja ukusapotvrđena je uspešnost direktnog oblaganja čestica kao metode za maskiranje neprijatnogukusa lekovitih supstanci. Visok stepen korelacije između in vivo i in vitro podataka ukazujeda se modifikovani test dispergovanja lekovitih supstanci u maloj zapremini medijuma možekoristiti kao zamena za in vivo ispitivanja efikasnosti maskiranja ukusa. In silico rezultatisimulacije apsorpcije kofeina, odnosno ibuprofena iz pripremljenih oralno-disperzibilnihfarmaceutskih oblika ukazuju da se nakon primene ispitivanih formulacija može očekivatizanemarljiv obim intraoralne apsorpcije i biološka raspoloživost slična onoj koja se postiženakon primene konvencionalnih peroralnih farmaceutskih oblika sa trenutnim oslobađanjem. Novel solid dosage forms, orodispersible tablets (ODTs) and orodispersible films (ODFs), aredeveloped as complex formulations providing fast dosage form disintegration in oral cavitycoupled with adequate mechanical resistance to withstand manipulation during manufactureand drug administration. The aim of the study was to investigate and mechanistically explainthe influence of different formulation factors and process parameters on dosage formdisintegration and mechanical properties identified as ODT/ODF critical quality attributes(CQAs).Dynamic compaction analysis and percolation theory were employed in order to explorematerial properties of novel, directly compressible coprocessed excipients designedspecifically for ODT formulation. Tensile tests and oscillatory rheology were employed forcomprehensive evaluation of various excipients selection, including film-forming polymers,superdisintegrants and plasticizer load on mechanical properties of ODFs prepared by solventcasting method. Direct drug coating was applied with the aim to mask unpleasant taste of theinvestigated active substances, accompanied with the in vivo and in vitro evaluation of tastemasking effectiveness. Physiologically based pharmacokinetic modeling has been performedwith the aim to simulate in vivo dosage form performance and predict drug absorption fromthe investigated ODT/ODF using recently developed Oral Cavity Compartmental Absorption& Transit (OCCATTM) model.Comprehensive pharmaceutical-technological evaluation and dynamic compaction analysis ofthe investigated coprocessed excipients revealed complex relation between fundamentalmaterial characteristics and their functionality. Despite the fact that fast disintegration is,generally, associated with poor mechanical resistance of the solid dosage form, it was possibleto obtain ODTs with high drug load (37-67% in the case of caffeine, and 18-49% in the caseof ibuprofen) without compromising the targeted CQAs (i.e. the obtained disintegration timewas less than 3 min, and tensile strength higher than 1 MPa). In the case of ODFs, theinvestigated film-forming agents have provided incorporation of 20-25% of caffeine, oribuprofen load while maintaining fast disintegration and suitable mechanical properties. Invivo and in vitro evaluation of drug taste masking effectiveness indicate usefulness of directdrug coating. Strong correlation between in vivo and in vitro data implicate that small-volumedissolution method may be used as a surrogate for human panel taste-masking assessment, inthe case of physical taste-masking approach application. Outcomes of physiologically basedpharmacokinetic modeling indicate that intraoral drug absorption from the investigatedODF/ODT would be negligible and that administration of orodispersible drug dosage formswould provide similar bioavailability as conventional immediate release dosage forms.

Predmet naučnog istraživanja je unapređenje svojstava hibridnih kompozitnih materijala korišćenjem polietilena visoke molarne mase (eng. Ultra High Molecular Weight Polyethylene – UHMWPE) u obliku vlakana, koji imaju široku primenu u vojnoj, građevinskoj i pomorskoj industriji. Izrada ovakve vrste kompozita predstavlja izazov kada je potrebno istovremeno uspostaviti kompatibilnost između nekoliko vrsta materijala različitih karakteristika i kao krajnji rezultat dobiti materijal očekivanih svojstava. Međutim, uprkos dugom nizu godina ispitivanja i poboljšavanja svojstava, još uvek postoje nove mogućnosti njegovog unapređenja. Primarni cilj doktorske disertacije je sinteza hibridnog kompozita unapređenih mehaničkih karakteristika i njegova primena u izradi užadi. Na osnovu procene uticaja komercijalnih neorganskih punioca i sintetisanih čestica aluminijum oksida dopiranih gvožđe oksidom na mehanička svojstva hibridnog kompozita sa polimernom matricom na bazi kopolimera etilena i vinil-acetata ojačanog UHMWPE vlaknima, definisano je koji kompozit ima najbolje karakteristike koje zadovoljavaju postavljene zahteve. U ovom istraživanju je korišćen kopolimer etilena i vinil-acetata kao matrice, koja je kompatibilna sa UHMWPE vlaknima i kasnije dodavanim puniocima. Kao ojačanja su korišćena UHMWPE vlakna, komercijalne nano čestice i viskeri aluminijum oksida, kao i čestice aluminijum oksida dopirane gvožđe oksidom. UHMWPE vlakna su impregnirana kopolimerom etilena i vinil-acetata (eng. Poly(ethylene-co-vinyl acetate – EVA)) sa različitim vrstama i masenim udelima punioca. Radi poboljšanja adhezivnih svojstava, matrica je delimično hidrolizovana u cilju stvaranja većeg broja reaktivnih OH grupa koje su imale funkciju obezbeđenja bolje interakcije sa puniocima i ojačanjem. U izradi i ispitivanju hibridnih kompozita korišćena su dva tipa UHMWPE vlakana – netretirana i površinski modifikovana vlakna hromnom kiselinom. Površina čestica Al2O3 je modifikovana nehidrolizovanim i hidrolizovanim GLYMO silanom (3-glicidoksipropiltrimetoksilan). Prezentovana istraživanja daju novi pristup u ispitivanju međupovršinskih efekata, interakcija i stepena ojačanja između UHMWPE vlakana i matrice, uz dodavanje različitih vrsta čestica aluminijum oksida kako bi se ispitao njihov uticaj na povećanje termičke stabilnosti i zatezne čvrstoće dobijenih hibridnih kompozitnih materijala. U cilju krarakterizacije hemijskog sastava materijala, u radu su korišćene infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom (eng. Fourier-transform infrared spectroscopy FT-IR) i Raman spektroskopija. Karakteristike matrice na atomskom nivou, odnosno stepen hidrolize EVA kopolimera definisane su primenom nuklearne magnetne rezonance (NMR spektroskopija). S obzirom na inertnost UHMWPE vlakana i slabu polarnost, ispitivanje kompatibilnosti i međupovršinskih interakcija između UHMWPE vlakana i EVA matrice vršeno je određivanjem ugla kvašenja. Merenja su sprovedena na uzorcima EVA/UHMWPE kompozita sa netretiranim i oksidovanim UHMWPE vlaknima u kombinaciji sa netretiranom i delimično hidrolizovanom EVA matricom. Na osnovu dobijenih rezultata utvrđeno je da su oksidovana UHMWPE vlakna, usled povećanja površinske slobodne energije, ostvarila najmanji kontaktni ugao sa delimično hidrolizovanom EVA matricom što je ukazalo na bolju međupovršisku adheziju odnosno kompatibilnost. Termogravimetrijska analiza dala je uvid u efekat uticaja dodatih čestica na termičku stabilnost hibridnih kompozita kod kojih su tokom procesa zagrevanja, do temperature od 600 °C, praćene fizičke i hemijske promene, odnosno proces degradacije EVA matrice i UHMWPE vlakana. Takođe, kao jedan od bitnih faktora u ispitivanju stabilnosti kompozitnih materijala je i određivanje temperature topljenja primenom DSC analize i merenje entalpije endotermskog procesa EVA matrice i UHMWPE vlakana u kompozitnom materijalu... The subject of scientific research is to improve the properties of hybrid composite materials based on ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) fibers, which have wide application in military, construction and marine industries. The production of this type of composite is a challenge when it is necessary to establish compatibility between several types of materials of different characteristics and, at the same time, to obtain the material of the expected properties. However, despite many years of testing and improving properties, there are still new possibilities for its improvement. The primary goal of the doctoral dissertation is synthesis of the hybrid composite with advanced mechanical characteristics and its application in the production of ropes. Based on the assessment of the influence of commercial inorganic fillers and synthesized particles of aluminum oxide doped with iron oxide on the mechanical properties of the hybrid composite with a polymer matrix which is based on the copolymer of ethylene and vinyl acetate reinforced with UHMWPE fibers, it is defined which composite has the best characteristics that meet the set of requirements. In this study a copolymer of ethylene and vinyl acetate was used as a matrix, which is compatible with UHMWPE fibers and subsequently added fillers. As reinforcements, UHMWPE fibers, commercial nano particles and aluminum oxide whiskers were used, as well as aluminum oxide particles doped with iron oxide. UHMWPE fibers were impregnated with copolymers of ethylene and vinyl acetate (Poly (ethylene-co-vinyl acetate - EVA)) with different types and weight of fillers. In order to improve the adhesive properties, the matrix was partially hydrolyzed in order to create a large number of reactive OH groups that have the function of providing better interaction with fillers and reinforcement. In the preparation and testing of hybrid composites, two types of UHMWPE fibers were used - untreated and surface modified fibers with chromic acid. The surface area of Al2O3 was modified by non-hydrolyzed and hydrolyzed GLYMO silane (3-glycidoxypropyltrimethoxylane). The presented researches give a new approach in the examination of inter-surface effects, interactions and the degree of amplification between UHMWPE fibers and matrices, with the addition of different types of aluminum oxide particles in order to examine their impact on increasing the thermal stability and tensile strength of the obtained hybrid composite materials. In order to characterize the chemical composition of the material, an infrared spectroscopy with Fourier transform (FT-IR) and Raman spectroscopy were used. The characteristics of the matrix at the atomic level, like degree of hydrolysis of the EVA copolymer, are defined by the application of nuclear magnetic resonance (NMR spectroscopy). Considering the inertness of UHMWPE fibers and its poor polarity, compatibility testing and interfacial interactions between UHMWPE fibers and EVA matrix were performed by determining the angle of wetting. Measurements were performed on samples of EVA/UHMWPE composites with untreated and oxidized UHMWPE fibers in combination with untreated and partially hydrolyzed EVA matrix. On the basis of the obtained results it was established that the oxidized UHMWPE fibers, due to the increase in surface free energy, achieved the smallest contact angle with a partially hydrolyzed EVA matrix, which indicated better interconnecting adhesion and compatibility. Thermogravimetric analysis provided an insight into the effect of the influence of added particles on thermal stability of hybrid composites and physical and chemical changes ( process of degradation of EVA matrix and UHMWPE fibers). These changes were monitored during the heating process up to a temperature of 600 ° C. Also, as one of the important factors in testing the stability of composite materials is determination of the melting temperature using DSC analysis and measurement of the enthalpy of the endothermic process of the EVA matrix and UHMWPE fibers in the composite material...

Fokus ove doktorske disertacije je na pripremi i karakterizaciji drvo-plastičnih kompozita (WPC), pri čemu je predstavljen nov način dobijana hibridnih polimernih kompozita na bazi drveta iz rastvora i formiranje finalnog kompozita naknadnom nekonvencionalnom metodom termičke obrade- presovanjem. U toku izrade ove doktorske disertacije istražene su mogućnosti sinteze i ugradnje različitih polietilen teraftalat (PET) vlakana i aluminijum oksid (Al2O3) čestica u kompozitne materijale sa polimernom matricom na bazi drveta. Podešavanjem procentualnog sadržaja PET vlakana i čestica Al2O3 prilikom procesiranja, moguće je uticati na mehanička svojstva hibridnih kompozita. Kao polimerna matrica korišćen je poli(metilmetakrilat) (PMMA). Na osnovu detaljnog literaturnog pregleda zaključeno je da postoji mogućnost modifikacije drvnih vlakana i polimerne matrice vezujućim agensima (3-merkaptopropil) trimetoksisilanom (MPTMS) i 2,4-toluen diizocijanatom (TDI). Takođe, polimerna matrica se ponaša kao impregnator drvenih vlakana, što je svakako posledica uticaja vezujućih agensa i ne dozvoljava apsorpciju vode. Kombinacija modifikacije površine PMMA/drvo i ojačanje u vidu MPET vlakana (mešavina komercijalno dostupnog i recikliranog PET u odnosu 1:1) i modifikovanih čestica Al2O3 (MPTMS) u malom masenom procentu (do 3 mas%) rezultuje kompozitima sa naprednim mehaničkim svojstvima i svojstima upijanja vode i nudi nov način za upotrebu recikliranih PET ljuspica, i daje mogućnost daljim razvojem inkorporiranja česticama aluminijum oksida. Sa ciljem identifikacije inkorporiranih ojačanja u kompozite, izvršene su različite analize, kao što su skenirajuća elektronska mikroskopija (FESEM), infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom (FTIR) i rendgensko-difraktometrijska analiza (XRD). Navedene analize su pokazale da su vlakna i čestice dobro dispergovani tokom procesiranja kompozita. Pored toga, ispitana je efikasnost rezistentnosti na apsorpciju vlage kompozita. Na osnovu dobijenih rezultata zaključuje se da je zbog dobro dispergovanih MPET vlakna i čestica Al2O3 u hibridnom uzorku i ostvarenih veza između modifikovanih čestica i uzorka, apsorpcija vode najmanja i iznosila je svega 1 mas%. The focus of this doctoral dissertation is the preparation and characterization of wood-plastic composites (WPC), whereby a new method of obtaining hybrid polymer composites based on wood from solution and forming the final composite by a subsequent unconventional method of thermal processing and pressing is presented. During the workmanship of this doctoral dissertation, the possibilities of synthesis and incorporation of polyethylene teraphthalate (PET) fibers and aluminum oxide (Al2O3) particles in composite materials with a polymeric matrix based on wood were investigated. By adjusting the percentage content of PET fibers and Al2O3 particles during processing, it is possible to influence the mechanical properties of hybrid composites. Poly (methylmethacrylate) (PMMA) was used as the polymer matrix. Based on a detailed literature review, it has been concluded that there is a possibility of modifying wood fibers and polymer matrix by bonding agents (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane (MPTMS) and 2,4-toluene diisocyanate (TDI). Also, the polymer matrix acts as a wood fiber impregnator, which is certainly due to the influence of the bonding agents and does not allow the water absorption. The combination of PMMA/wood surface modification and MPET fiber reinforcement (mixture of commercially available and recycled PET in a ratio of 1: 1) and modified Al2O3 particles (MPTMS) in a small percentage (up to 3 wt%) results in composites with advanced mechanical properties and water absorption properties and offers a new way to use recycled PET flakes, and provides the opportunity for further development of incorporation of alumina particles. In order to identify incorporated reinforcements in composites, various analyses were performed, such as scanning electron microscope (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction analysis (XRD). These analyses have shown that fibers and particles are well dispersed during the composite processing. In addition, the resistance to moist absorption resistance of the composite was tested. Based on the obtained results, it is concluded that due to well dispersed MPET fibers and Al2O3 particles in the hybrid sample and the realized bonds between the modified particles and the sample, the water absorption was the smallest and amounted to only 1 wt%.

The focus of this doctoral dissertation is the preparation and characterization of wood-plastic composites (WPC), whereby a new method of obtaining hybrid polymer composites based on wood from solution and forming the final composite by a subsequent unconventional method of thermal processing and pressing is presented. During the workmanship of this doctoral dissertation, the possibilities of synthesis and incorporation of polyethylene teraphthalate (PET) fibers and aluminum oxide (Al2O3) particles in composite materials with a polymeric matrix based on wood were investigated. By adjusting the percentage content of PET fibers and Al2O3 particles during processing, it is possible to influence the mechanical properties of hybrid composites. Poly (methylmethacrylate) (PMMA) was used as the polymer matrix. Based on a detailed literature review, it has been concluded that there is a possibility of modifying wood fibers and polymer matrix by bonding agents (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane (MPTMS) and 2,4-toluene diisocyanate (TDI). Also, the polymer matrix acts as a wood fiber impregnator, which is certainly due to the influence of the bonding agents and does not allow the water absorption. The combination of PMMA/wood surface modification and MPET fiber reinforcement (mixture of commercially available and recycled PET in a ratio of 1: 1) and modified Al2O3 particles (MPTMS) in a small percentage (up to 3 wt%) results in composites with advanced mechanical properties and water absorption properties and offers a new way to use recycled PET flakes, and provides the opportunity for further development of incorporation of alumina particles. In order to identify incorporated reinforcements in composites, various analyses were performed, such as scanning electron microscope (FESEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction analysis (XRD). These analyses have shown that fibers and particles are well dispersed during the composite processing. In addition, the resistance to moist absorption resistance of the composite was tested. Based on the obtained results, it is concluded that due to well dispersed MPET fibers and Al2O3 particles in the hybrid sample and the realized bonds between the modified particles and the sample, the water absorption was the smallest and amounted to only 1 wt%. Fokus ove doktorske disertacije je na pripremi i karakterizaciji drvo-plastičnih kompozita (WPC), pri čemu je predstavljen nov način dobijana hibridnih polimernih kompozita na bazi drveta iz rastvora i formiranje finalnog kompozita naknadnom nekonvencionalnom metodom termičke obrade- presovanjem. U toku izrade ove doktorske disertacije istražene su mogućnosti sinteze i ugradnje različitih polietilen teraftalat (PET) vlakana i aluminijum oksid (Al2O3) čestica u kompozitne materijale sa polimernom matricom na bazi drveta. Podešavanjem procentualnog sadržaja PET vlakana i čestica Al2O3 prilikom procesiranja, moguće je uticati na mehanička svojstva hibridnih kompozita. Kao polimerna matrica korišćen je poli(metilmetakrilat) (PMMA). Na osnovu detaljnog literaturnog pregleda zaključeno je da postoji mogućnost modifikacije drvnih vlakana i polimerne matrice vezujućim agensima (3-merkaptopropil) trimetoksisilanom (MPTMS) i 2,4-toluen diizocijanatom (TDI). Takođe, polimerna matrica se ponaša kao impregnator drvenih vlakana, što je svakako posledica uticaja vezujućih agensa i ne dozvoljava apsorpciju vode. Kombinacija modifikacije površine PMMA/drvo i ojačanje u vidu MPET vlakana (mešavina komercijalno dostupnog i recikliranog PET u odnosu 1:1) i modifikovanih čestica Al2O3 (MPTMS) u malom masenom procentu (do 3 mas%) rezultuje kompozitima sa naprednim mehaničkim svojstvima i svojstima upijanja vode i nudi nov način za upotrebu recikliranih PET ljuspica, i daje mogućnost daljim razvojem inkorporiranja česticama aluminijum oksida. Sa ciljem identifikacije inkorporiranih ojačanja u kompozite, izvršene su različite analize, kao što su skenirajuća elektronska mikroskopija (FESEM), infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom (FTIR) i rendgensko-difraktometrijska analiza (XRD). Navedene analize su pokazale da su vlakna i čestice dobro dispergovani tokom procesiranja kompozita. Pored toga, ispitana je efikasnost rezistentnosti na apsorpciju vlage kompozita. Na osnovu dobijenih rezultata zaključuje se da je zbog dobro dispergovanih MPET vlakna i čestica Al2O3 u hibridnom uzorku i ostvarenih veza između modifikovanih čestica i uzorka, apsorpcija vode najmanja i iznosila je svega 1 mas%.

Fokus ove doktorske disertacije je na pripremi i karakterizaciji magnetnih nanokompozitnih membrana za separaciju gasova, kao i na pripremi i karakterizaciji polimernih membrana za uklanjanje jona teških metala iz vode. Pri procesiranju magnetnih membrana, magnetne nanočestice barijum ferita (BaFe12O19) i stroncijum ferita (SrFe12O19) inkorporirane su u etilcelulozu, sa ciljem pospešivanja difuzije kiseonika u odnosu na azot. Sinteza asimetričnih polimernih membrana na bazi hidrogela ojačanog polietarsulfonom (PES) izvršena je kombinovanjem procesa fazne inverzije sa fotopolimerizacijom i umrežavanjem monomera Ispitivan je uticaj udela nanočestica kod magnetnih nanokompozitnih i udela PES kod polimernih membrana na mehanička i separaciona svojstva. Sa ciljem identifikacije struktura nastalih procesiranjem membrana, izvršene su različite analize, kao što su skenirajuća elektronska mikroskopija (FESEM), mikroskopija atomskih sila (AFM), rendgentskodifrakciona analiza (XRD) i infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom (FTIR) Mehanička svojstva membrana ispitivana su mikro Vikers metodom i zatezanjem. Sorpciona kinetika ispitana je promenom koncentracije jona u rastvoru i opisana je korišćenjem različitih kinetičkih modela. Permeabilnost magnetnih nanokompozitnih membrana ispitana je praćenjem promene izlaznog pritiska smeše azota i kiseonika, kao i čistog azota. Membrane na bazi hidrogelova sa većim sadržajem PES pokazuju poboljšana mehanička svojstva, uz visok adsorpcioni kapacitet. Nanokompozitne magnetne membrane sa većim sadržajem magnetnih nanočestica pokazale su značajno poboljšanje mehaničkih svojstava u poređenju sa čistom etilcelulozom, uz visoku permeabilnost. Navedene analize su pokazale da su nanokompozitne membrane na bazi etilceluloze odličan kandidat za separaciju gasova, dok membrane na bazi hidrogelova pokazuju visok potencijal za uklanjanje jona teških metala iz vode. Na osnovu dosadašnjih saznanja, navedeni materijali nisu bili predmet ranijih istraživanja. The focus of this doctoral dissertation is on the preparation and characterization of magnetic nanocomposite membranes for gas separation, as well as on the preparation and characterization of polymer membranes for removal of heavy metal ions from water. In the processing of magnetic membranes, magnetic nanoparticles of barium ferrite (BaFe12O19) and strontium ferrite (SrFe12O19) were incorporated into ethylcellulose, in order to promote oxygen diffusion against nitrogen. Synthesis of asymmetric hydrogel-based polymer membranes reinforced with polyethersulphone (PES) was performed by combining the phase inversion with photopolymerization and the cross-linking of monomers. The influence of the nanoparticle content in magnetic nanocomposite and the PES fraction in polymer membranes on the mechanical and separation properties was investigated. In order to identify the structures formed by membrane processing, various analyzes were performed, such as scanning electron microscopy (FESEM), atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction XRD and infrared spectroscopy with Fourier transformation (FTIR). Mechanical properties of the membranes were investigated using micro Vickers method and tensile test. The sorption kinetics has been followed with the measurements of ions concentration change in the solution, and was described using different kinetic models. The permeability of magnetic nanocomposite membranes was tested by monitoring the output pressure change of the nitrogen and oxygen mixtures, as well as pure nitrogen. Hydrogel-based membranes with a higher PES content showed enhanced mechanical properties, with high adsorption capacity. Nanocomposite magnetic membranes with a higher content of magnetic nanoparticles have shown a significant improvement in mechanical properties compared to pure ethylcellulose, with high permeability. These findings have shown that nanocomposite membranes based on ethylcellulose are an excellent candidate for gas separation, while hydrogel-based membranes exhibit high potential for removal of heavy metal ions from water. Based on our current knowledge, these materials have not been the subject of previous research.

Fokus ove doktorske disertacije je na pripremi i karakterizaciji magnetnihnanokompozitnih membrana za separaciju gasova, kao i na pripremi i karakterizacijipolimernih membrana za uklanjanje jona teških metala iz vode. Pri procesiranjumagnetnih membrana, magnetne nanočestice barijum ferita (BaFe12O19) i stroncijumferita (SrFe12O19) inkorporirane su u etilcelulozu, sa ciljem pospešivanja difuzijekiseonika u odnosu na azot. Sinteza asimetričnih polimernih membrana na bazihidrogela ojačanog polietarsulfonom (PES) izvršena je kombinovanjem procesa fazneinverzije sa fotopolimerizacijom i umrežavanjem monomera Ispitivan je uticaj udelananočestica kod magnetnih nanokompozitnih i udela PES kod polimernih membrana namehanička i separaciona svojstva. Sa ciljem identifikacije struktura nastalihprocesiranjem membrana, izvršene su različite analize, kao što su skenirajućaelektronska mikroskopija (FESEM), mikroskopija atomskih sila (AFM), rendgentskodifrakcionaanaliza (XRD) i infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom(FTIR) Mehanička svojstva membrana ispitivana su mikro Vikers metodom izatezanjem. Sorpciona kinetika ispitana je promenom koncentracije jona u rastvoru iopisana je korišćenjem različitih kinetičkih modela. Permeabilnost magnetnihnanokompozitnih membrana ispitana je praćenjem promene izlaznog pritiska smešeazota i kiseonika, kao i čistog azota. Membrane na bazi hidrogelova sa većim sadržajemPES pokazuju poboljšana mehanička svojstva, uz visok adsorpcioni kapacitet.Nanokompozitne magnetne membrane sa većim sadržajem magnetnih nanočesticapokazale su značajno poboljšanje mehaničkih svojstava u poređenju sa čistometilcelulozom, uz visoku permeabilnost. Navedene analize su pokazale da sunanokompozitne membrane na bazi etilceluloze odličan kandidat za separaciju gasova,dok membrane na bazi hidrogelova pokazuju visok potencijal za uklanjanje jona teškihmetala iz vode. Na osnovu dosadašnjih saznanja, navedeni materijali nisu bili predmetranijih istraživanja. The focus of this doctoral dissertation is on the preparation and characterization ofmagnetic nanocomposite membranes for gas separation, as well as on the preparationand characterization of polymer membranes for removal of heavy metal ions fromwater. In the processing of magnetic membranes, magnetic nanoparticles of bariumferrite (BaFe12O19) and strontium ferrite (SrFe12O19) were incorporated intoethylcellulose, in order to promote oxygen diffusion against nitrogen. Synthesis ofasymmetric hydrogel-based polymer membranes reinforced with polyethersulphone(PES) was performed by combining the phase inversion with photopolymerization andthe cross-linking of monomers. The influence of the nanoparticle content in magneticnanocomposite and the PES fraction in polymer membranes on the mechanical andseparation properties was investigated. In order to identify the structures formed bymembrane processing, various analyzes were performed, such as scanning electronmicroscopy (FESEM), atomic force microscopy (AFM), X-ray diffraction XRD andinfrared spectroscopy with Fourier transformation (FTIR). Mechanical properties of themembranes were investigated using micro Vickers method and tensile test. The sorptionkinetics has been followed with the measurements of ions concentration change in thesolution, and was described using different kinetic models. The permeability ofmagnetic nanocomposite membranes was tested by monitoring the output pressurechange of the nitrogen and oxygen mixtures, as well as pure nitrogen. Hydrogel-basedmembranes with a higher PES content showed enhanced mechanical properties, withhigh adsorption capacity. Nanocomposite magnetic membranes with a higher content ofmagnetic nanoparticles have shown a significant improvement in mechanical propertiescompared to pure ethylcellulose, with high permeability. These findings have shownthat nanocomposite membranes based on ethylcellulose are an excellent candidate forgas separation, while hydrogel-based membranes exhibit high potential for removal ofheavy metal ions from water. Based on our current knowledge, these materials have notbeen the subject of previous research.

Savremena istraživanja u oblasti razvoja magnetnih kompozitnih materijala na bazi Nd-Fe-B legura usmerena su u tri osnovna pravca: povećanje magnetne energije, odnosno optimizacija magnetnih svojstava, poboljšanje otpornosti na koroziju i redukovanje sadržaja retke zemlje (Nd), u cilju sniženja cene finalnog magnetnog materijala, uz zadržavanje visokih vrednosti maksimalne magnetne energije. Razvoj nanokristalnih i nanokompozitnih magnetnih legura tipa Nd-Fe-B znatno je povećao interesovanje za istraživanje i razvoj magnetnih kompozitnih materijala sa polimernom matricom tzv. bonded magneta, jer su se ovi magnetni prahovi pokazali kao izuzetno pogodni za njihovu proizvodnju. Primenom različitih procesnih tehnika u procesu proizvodnje bonded magneta data je mogućnost upotrebe različitih magnetnih prahova u kombinaciji sa različitim polimernim materijalima kao vezivnim sredstvima. Razvoj bonded tehnologije, istraživanje mogućnosti primene različitih vrsta i udela magnetnih prahova i polimernih veziva, ispitivanje njihovog uticaja, kao i uticaja procesnih parametara, na postizanje optimalnih mehaničkih i magnetnih svojstava kompozita je u istraživačkom fokusu u poslednjih nekoliko godina. Istraživački trend se ogleda u razvoju bonded hibridnih magnetnih kompozitnih materijala sa poboljšanim dinamičko-mehaničkim svojstvima i znatno nižom cenom zbog supstitucije skupih Nd-Fe-B magnetnih prahova jeftinijim feritnim magnetnim prahovima, uz postizanje zadovoljavajućih vrednosti maksimalne magnetne energije. Iz analize i obrade literaturnih podataka može se konstatovati da je, u do sada publikovanim radovima, uticaj kritičnih parametara na finalna svojstva magnetnih kompozitnih materijala ovog tipa analiziran ograničeno i pojedinačno. Na osnovu detaljne obrade raspoloživih literaturnih podataka se može zaključiti da još uvek nije postignuto optimalno rešenje odnosa: struktura – dinamičko-mehanička svojstva – magnetna svojstva – cena bonded magneta. Predmet ove doktorske disertacije je teorijsko i eksperimentalno izučavanje uticaja, vrste i udela magnetnog praha, tipa i udela polimernog veziva, kao i procesnih parametara u primenjenim metodama sinteze, na strukturna, dinamičko-mehanička svojstva u funkciji temperature, mehanička svojstva na sobnoj temperaturi i magnetna svojstva istraživanih magnetnih kompozitnih materijala. Istraživanje mogućnosti poboljšanja fizičkih svojstava bonded magneta je obuhvaćeno istraživačkim ciljem ove disertacije i realizovano je u eksperimentalnom delu, kroz sintezu i karakterizaciju hibridnih magnetnih kompozitnih materijala dobijenih mešanjem dva ili više magnetnih prahova. Interakcije između različitih magnetnih komponenti, kao i interakcije između magnetnih komponenti i polimerne matrice razmatrane su u korelaciji sa dinamičko-mehaničkim i magnetnim svojstvima sintetizovanih magnetnih kompozita... Current research efforts in the field of magnetic composite materials based on Nd-Fe-B alloys are directed towards three main goals: increase of magnetic energy and optimization of magnetic properties, improvement of corrosion resistance and reduction of rare-earth element (Nd) content as a way of the price reduction of the final magnetic material but with retained magnetic energy. Development of Nd-Fe-B nanocrystalline and nanocomposite magnetic alloys has significantly increased interest in research and development of composite magnetic materials with polymer matrix i.e. bonded magnets, since powders of these alloys are proved to be very suitable for their production. Application of different processing techniques in the production process of bonded magnets has provided the opportunity for utilization of different magnetic powders combined with variety of polymer binders. Improvement of production technology of bonded magnets, research of possibilities of application of different types and contents of magnetic powders and polymer binders and investigation of the influence of process parameters on obtaining of optimal mechanical and magnetic properties of the magnetic composite materials are in research focus over the past few years. The research trend is aimed at development of bonded hybrid magnetic composite materials with improved dynamic mechanical properties and significantly lower price due to substitution of expensive Nd-Fe-B magnetic powders with cheaper ferrite magnetic powders, but with suitable values of magnetic energy. Analysis of literature data revealed limited and individual studies of the influence of critical parameters on final properties of magnetic composite materials of this type. Based on more detail analysis of literature data it could be concluded that still there are no optimal solutions of relation: structure – dynamic mechanical properties – magnetic properties – price of boned magnet. The scope of this thesis is theoretical and experimental investigation of the influence of type and content of magnetic powder, type and content of polymer binder and process parameters in the applied methods of synthesis on the structural and dynamic mechanical properties of the investigated magnetic composite materials in the function of temperature as well as mechanical and magnetic properties at ambient temperature. Investigation of possible improvement of physical properties of the bonded magnets was included in the goal of this thesis and it was realized in the experimental part through synthesis and characterization of hybrid magnetic composite materials produced by mixing of two or more magnetic powders...

Savremena istraživanja u oblasti razvoja magnetnih kompozitnih materijala na bazi Nd-Fe-B legura usmerena su u tri osnovna pravca: povećanje magnetne energije, odnosno optimizacija magnetnih svojstava, poboljšanje otpornosti na koroziju i redukovanje sadržaja retke zemlje (Nd), u cilju sniženja cene finalnog magnetnog materijala, uz zadržavanje visokih vrednosti maksimalne magnetne energije. Razvoj nanokristalnih i nanokompozitnih magnetnih legura tipa Nd-Fe-B znatno je povećao interesovanje za istraživanje i razvoj magnetnih kompozitnih materijala sa polimernom matricom tzv. bonded magneta, jer su se ovi magnetni prahovi pokazali kao izuzetno pogodni za njihovu proizvodnju. Primenom različitih procesnih tehnika u procesu proizvodnje bonded magneta data je mogućnost upotrebe različitih magnetnih prahova u kombinaciji sa različitim polimernim materijalima kao vezivnim sredstvima. Razvoj bonded tehnologije, istraživanje mogućnosti primene različitih vrsta i udela magnetnih prahova i polimernih veziva, ispitivanje njihovog uticaja, kao i uticaja procesnih parametara, na postizanje optimalnih mehaničkih i magnetnih svojstava kompozita je u istraživačkom fokusu u poslednjih nekoliko godina. Istraživački trend se ogleda u razvoju bonded hibridnih magnetnih kompozitnih materijala sa poboljšanim dinamičko-mehaničkim svojstvima i znatno nižom cenom zbog supstitucije skupih Nd-Fe-B magnetnih prahova jeftinijim feritnim magnetnim prahovima, uz postizanje zadovoljavajućih vrednosti maksimalne magnetne energije. Iz analize i obrade literaturnih podataka može se konstatovati da je, u do sada publikovanim radovima, uticaj kritičnih parametara na finalna svojstva magnetnih kompozitnih materijala ovog tipa analiziran ograničeno i pojedinačno. Na osnovu detaljne obrade raspoloživih literaturnih podataka se može zaključiti da još uvek nije postignuto optimalno rešenje odnosa: struktura – dinamičko-mehanička svojstva – magnetna svojstva – cena bonded magneta. Predmet ove doktorske disertacije je teorijsko i eksperimentalno izučavanje uticaja, vrste i udela magnetnog praha, tipa i udela polimernog veziva, kao i procesnih parametara u primenjenim metodama sinteze, na strukturna, dinamičko-mehanička svojstva u funkciji temperature, mehanička svojstva na sobnoj temperaturi i magnetna svojstva istraživanih magnetnih kompozitnih materijala. Istraživanje mogućnosti poboljšanja fizičkih svojstava bonded magneta je obuhvaćeno istraživačkim ciljem ove disertacije i realizovano je u eksperimentalnom delu, kroz sintezu i karakterizaciju hibridnih magnetnih kompozitnih materijala dobijenih mešanjem dva ili više magnetnih prahova. Interakcije između različitih magnetnih komponenti, kao i interakcije između magnetnih komponenti i polimerne matrice razmatrane su u korelaciji sa dinamičko-mehaničkim i magnetnim svojstvima sintetizovanih magnetnih kompozita... Current research efforts in the field of magnetic composite materials based on Nd-Fe-B alloys are directed towards three main goals: increase of magnetic energy and optimization of magnetic properties, improvement of corrosion resistance and reduction of rare-earth element (Nd) content as a way of the price reduction of the final magnetic material but with retained magnetic energy. Development of Nd-Fe-B nanocrystalline and nanocomposite magnetic alloys has significantly increased interest in research and development of composite magnetic materials with polymer matrix i.e. bonded magnets, since powders of these alloys are proved to be very suitable for their production. Application of different processing techniques in the production process of bonded magnets has provided the opportunity for utilization of different magnetic powders combined with variety of polymer binders. Improvement of production technology of bonded magnets, research of possibilities of application of different types and contents of magnetic powders and polymer binders and investigation of the influence of process parameters on obtaining of optimal mechanical and magnetic properties of the magnetic composite materials are in research focus over the past few years. The research trend is aimed at development of bonded hybrid magnetic composite materials with improved dynamic mechanical properties and significantly lower price due to substitution of expensive Nd-Fe-B magnetic powders with cheaper ferrite magnetic powders, but with suitable values of magnetic energy. Analysis of literature data revealed limited and individual studies of the influence of critical parameters on final properties of magnetic composite materials of this type. Based on more detail analysis of literature data it could be concluded that still there are no optimal solutions of relation: structure – dynamic mechanical properties – magnetic properties – price of boned magnet. The scope of this thesis is theoretical and experimental investigation of the influence of type and content of magnetic powder, type and content of polymer binder and process parameters in the applied methods of synthesis on the structural and dynamic mechanical properties of the investigated magnetic composite materials in the function of temperature as well as mechanical and magnetic properties at ambient temperature. Investigation of possible improvement of physical properties of the bonded magnets was included in the goal of this thesis and it was realized in the experimental part through synthesis and characterization of hybrid magnetic composite materials produced by mixing of two or more magnetic powders...