Vliv nanočástic na mobilitu řetězců a kinetiku krystalizace nanokompozitů polyolefinů
Cíle projektu
Nanočástice mění jak statickou konformační strukturu řetězců tak reptační čas pro difúzi řetězců v nanokompozitech řídící růst krystalů v semikrystalických polymerech. Model retardované reptace publikovaný navrhovatelem lze použít pro popis vlivu jednotlivých strukturních parametrů na mobilitu řetězců a kinetiku krystalizace semikrystalických nanokompozitů. V projektu bude zkoumán vliv imobilizace makromolekul nanočásticemi na morfologenezi a následné deformační chování nanokompozitů s PP and PE matricemi o různé molekulární architektuře. Morfologie nanokompozitů bude zkoumána pomocí metod optické a elektronové mikroskopie, diferenciální dynamické kalorimetrie, rtg difrakce, měření kinetiky krystalizace pomocí hot stage a měřením hustoty. K charakterizaci mechanických vlastností nanokompozitů budou použity metody dynamicko-mechanické termální spektroskopie, tahové a lomové testy a speciálně zkonstruovaná mikrotrhačka pracující v zorném poli laserového konfokálního mikroskopu. MD/MC simulace budou využity k určení toho, zda hlavním mechanismem retardace reptačního pohybu řetězců je jejich imobilizace interakcemi s nanočásticemi, topologické omezení pohyblivosti pseudozapleteninami nebo změny strukturní frustrace řetězců u povrchu nanočástic. V souvislosti s tím bude učiněn pokus o nalezení popisu zapletenin jak v kapalné tak v pevné fázi buď jako topologických obstrukcí pohybu řetězců nebo jako dynamicky se měnících klastrů kooperativně se pohybujících ansámblů řetězců.
Klíčová slova
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 13 (SGA02010GA-ST)
Hlavní účastníci
—
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
P205-10-2259
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Effect of nanoparticles on the chain mobility and crystallization kinetics in polyolefin nanocomposites
Anotace anglicky
The nanoparticles change both static conformational structure and lengthen the chain reptation time considerably. Model based on the reptation dynamics, proposed by the PI, is capable to predict effects of structural variables on spherulite growth rate in the presence of solid nanoparticles. It is proposed to investigate effects of adding nanoparticles on the morphogenesis of spherulitic structure and deformation response of nanocomposites with PP and PE matrices of different molecular architecture. Morphology of nanocomposites will be investigated utilizing optical and electron microscopy, differential scanning calorimetry, x-ray diffraction, hot stage and measurements of density. Mechanical behavior will be explored using dynamic-mechanical thermal spectroscopy, static tensile testing and microdeformation mechanisms will be investigated employing newly designed microtensile tester operating in the viewing field of the Confocal Laser Microscope. MD/MC simulations will be employed to determine if theretardation of the reptation dynamics is due to the chain immobilization or chain topological confinement or increased chain structural frustration in the vicinity of the nanoparticle surface. Also, the nature of entanglements will be clarified, comparing the model of entanglement as the topological constraint with the dynamic fragility approach based on dynamically rearranging chain cluster.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
CD - Makromolekulární chemie
CEP - vedlejší obor
JI - Kompositní materiály
CEP - další vedlejší obor
BK - Mechanika tekutin
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10404 - Polymer science
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Zjištění řízení morfologie polyolefinů, že rychlost izotermní krystalizace v módu II malého podchlazení se škáluje s Mn v souladu s reptační teorií vedlo k potvrzení mechanismu zpomalení rychlosti krystalizace přídavkem nenukleujících nanočástic tj. ret?
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2010
Ukončení řešení
31. 12. 2012
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
1. 4. 2012
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP13-GA0-GA-U/02:3
Datum dodání záznamu
17. 5. 2016
Finance
Celkové uznané náklady
3 030 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
3 030 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
3 030 tis. Kč
Statní podpora
3 030 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
CD - Makromolekulární chemie
Doba řešení
01. 01. 2010 - 31. 12. 2012