1. Inovativna sinteza poroznih glicidil metakrilatnih zrn s tehniko suspenzijske polimerizacije HIP emulzije : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeTilen Vozelj, 2025, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela smo razvijali metodo za sintezo visoko poroznih polimernih kroglic na osnovi GMA (glicidil metakrilat) in EGDMA (etilenglikol dimetakrilat). Za dosego visoke poroznosti v kroglicah smo izvedli suspenzijsko polimerizacijo emulzije z visokim deležem notranje faze. Ker so emulzije viskozni sistemi, smo najprej proučili vpliv različnih deležev notranje faze na viskoznost emulzije in posledično na morfologijo polimeriziranih materialov. Ugotovili smo, da z zviševanjem deleža notranje faze narašča viskoznost emulzije, velikost por v končnih produktih se povečuje, stene por se tanjšajo, povezovalne pore postajajo večje in bolj sferične oblike, specifična površina pa se poveča z 2,4 na 3,1 m²/g.
V naslednjem koraku smo pripravili suspenzijo emulzije z visokim deležem notranje faze tako, da smo k homogeni emulziji dodali vodno raztopino stabilizatorja, suspenzijo temeljito premešali in izvedli fotopolimerizacijo. Kot končni produkt smo dobili polimerne kroglice, med katerimi so bile nekatere skoraj popolnoma sferične, druge pa bolj cilindrične oblike. Kroglice so ohranile odprto celično morfologijo.
Pripravljene materiale smo karakterizirali z različnimi tehnikami, vključno s FTIR spektroskopijo, porozimetrijo, vrstično elektronsko mikroskopijo in elementno analizo, kar je omogočilo podrobno razumevanje njihove strukture, morfologije in kemijskih lastnosti.
Keywords: porozni polimeri, poliHIPE, HIP emulzija, glicidil metakrilat, suspenzijska polimerizacija
Published in DKUM: 23.09.2025; Views: 0; Downloads: 11
 Full text (5,24 MB) |
2. Trajnostni biopolimeri: sinteza zamreženih polimernih materialov na osnovi terpenov s tiol-en polimerizacijo : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeŽan Gal Rožer, 2025, undergraduate thesis Abstract: Iskanje spojin iz obnovljivih virov za proizvodnjo plastike brez uporabe nafte je postalo osrednja raziskovalna tema na področju polimerov. To ni posledica le naraščajoče okoljske ozaveščenosti in prizadevanj za trajnost, temveč tudi izčrpavanja zalog fosilnih goriv. Posledično sistemi reakcij, ki sledijo načelom »zelene kemije«, pridobivajo vse več pozornosti.
V tem kontekstu imajo tudi terpeni velik potencial — naravne spojine, ki jih najdemo v biomasi in so glavne sestavine eteričnih olj in smol. Njihova kemijska struktura temelji na izoprenu, kar omogoča uporabo dvojnih vezi za nadaljnjo polimerizacijo. Med številnimi sintetskimi metodami se kot obetavna alternativa uveljavlja tiol-enske polimerizacije. Ta temelji na hitri reakciji med dvojnimi vezmi alkenov ali trojnimi vezmi alkini in tiolskimi skupinami. Metoda poteka v blagih reakcijskih pogojih, pogosto ob prisotnosti UV-svetlobe, brez zaviralnega učinka kisika in brez potrebe po organskih topilih, kar omogoča nastanek zamreženih polimerov z odličnimi mehanskimi lastnostmi.
V tej nalogi bomo sintetizirali biopolimerne materiale na osnovi terpenov (mircen, karvon) in večfunkcionalnih tiolov z uporabo masne tiol-enske klik-polimerizacije. Cilj je razviti nove zamrežene tiol-enske polimere, pri katerih bomo z uravnavanjem molskega razmerja terpen:tiol izboljšali mehanske lastnosti materialov in optimizirali reaktivnost terpenov pri tvorbi zamreženih kopolimerov.
Keywords: tiol-en polimerizacija, terpeni, mircen, karvon, poliHIPE, porozni polimeri
Published in DKUM: 18.09.2025; Views: 0; Downloads: 12
Full text (76,19 MB) |
3. Pridobivanje trajnostnih polimernih materialov iz vanilin metakrilataUroš Sodin, 2025, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomskega dela smo raziskali sintezo in uporabo vanilin metakrilata kot bio-osnovanega monomera za pripravo trajnostnih, visoko poroznih polimernih materialov. Vanilin metakrilat smo sintetizirali iz vanilina in anhidrida metakrilne kisline ob prisotnosti katalizatorja 4-(dimetilamino)piridina v inertni atmosferi. Nastali produkt smo okarakterizirali z jedrsko magnetno resonanco, s čimer smo potrdili uspešnost esterifikacije ter strukturo sintetizirane spojine.
Vanilin metakrilat smo uporabili kot osnovni monomer za pripravo poroznih kopolimerov s tremi različnimi zamreževali: etilen glikol dimetakrilatom, 1,6-heksandiol diakrilatom in divinil adipatom. Polimere smo sintetizirali s postopkom fotopolimerizacije emulzij z visokim deležem notranje faze. Kot notranjo fazo emulzij smo uporabili vodno raztopino kalcijevega klorida heksahidrata, kot surfaktant Hypermer B246 ter kot fotoiniciator Irgacure 819. Preučevali smo vpliv razmerja monomerov na morfologijo in strukturo pripravljenih materialov.
Sintetizirane poliHIPE monolite smo okarakterizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM), infrardečo spektroskopijo (FTIR) ter z določanjem specifičnih površin po metodi BET porozimetrije. Rezultati so pokazali, da imajo sintetizirani materiali odprtocelično ali delno odprtocelično morfologijo. Izrazita odprtocelična morfologija je bila dosežena pri uporabi etilen glikol dimetakrilata in 1,6-heksandiol diakrilata, medtem ko je bil pri polimerih z divinil adipatom zaznan nastanek por, vendar te niso bile tako izrazito odprtocelične kot pri ostalih dveh zamreževalih. FTIR analiza je potrdila uspešno vključitev monomerov v polimerno verigo, BET porozimetrija pa je pokazala, da se s povečevanjem deleža zamreževala povečuje tudi specifična površina materialov.
Keywords: vanilin, vanilin metakrilat, anhidrid ocetne kisline, emulzije, poliHIPE, bioosnovani polimeri
Published in DKUM: 12.09.2025; Views: 0; Downloads: 8
Full text (4,62 MB) |
4. Funkcionalizacija poli(eugenol metakrilata) s tiol-en kemijoTim Oražem, 2025, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomske naloge smo izvedli sintezo eugenol metakrilata (EMA), ki smo ga pripravili z esterifikacijo med hidroksilno skupino eugenola in anhidridom metakrilne kisline. Tako dobljeni monomer smo nato analizirali s Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FTIR) in jedrsko magnetno resonanco (NMR), pri čemer smo z obema metodama potrdili njegovo uspešno pripravo in ustrezno čistost. Reakcijski izkoristek se je gibal med 70 in 80%.
EMA smo uporabili za sintezo visoko poroznih polimernih materialov s polimerizacijo emulzije, pri čemer smo kot zamreževalo uporabili 1,6-heksandiol diakrilat (1,6-HDDA). Dobljene polimere smo podrobno okarakterizirali z uporabo FTIR spektroskopije, elementne analize (EA) ter vrstične elektronske mikroskopije (SEM). Rezultati FTIR spektroskopije in EA so pokazali, da sta bila oba monomera uspešno vgrajena v polimerno verigo, s čimer smo potrdili učinkovito polimerizacijo. Analiza z SEM pa je razkrila tipično odprtocelično strukturo z razvito notranjo poroznostjo. Velikost por v nastalih materialih se giblje med 2,7 in 25,3 μm, odvisno od deleža zamreževala. Pore so večje v primeru 15 mol% (1,6-HDDA) in manjše v primeru 85 mol% (1,6-HDDA).
V nadaljevanju smo proste alilne dvojne vezi v polimerni mreži izkoristili za funkcionalizacijo s pentaeritritol tetrakis(3-merkaptopropionatom) (PETMP). Uspešnost reakcije smo potrdili z elementno analizo, saj je bil v modificiranem polimeru zaznan delež žvepla, ki ga v osnovnem materialu ni bilo. Analiza je pokazala, da je bil delež S višji (5,7%) pri polimerih z višjim deležem EMA (85 mol%) in obratno, nižji (4,2%) pri polimerih z nižjim deležem EMA (40 mol%).
Keywords: porozni polimeri, poliHIPE, HIP emulzija, eugenol metakrilat, 1, 6-heksandiol diakrilat, prosta verižna radikalska polimerizacija, tiol-en klik reakcija
Published in DKUM: 12.09.2025; Views: 0; Downloads: 5
Full text (3,34 MB) |
5. Funkcionalizacija tanina kot trajnostnega antioksidanta v recikliranem kompozitu polipropilenaLaura Šantl, 2025, undergraduate thesis Abstract: Potrebe po polimernih materialih, osnovanih iz termoplastov bodisi termosetov, ki jih opredeljujemo kot plastične materiale, naraščajo zaradi njihove vsestranske uporabe. Kljub nenehni rasti proizvodnje se letno reciklira le približno 10 % plastike, 8 % se sežge, preostanek pa konča na odlagališčih, v oceanih in posledično tudi v živih organizmih. To ne povzroča le izčrpavanja neobnovljivih virov energije, temveč tudi vpliva na emisije toplogrednih plinov. Ključna prioriteta EU za doseganje ogljične nevtralnosti do leta 2050 predstavljajo učinkovite strategije za trajnostni razvoj in zmanjšanje CO₂, ki temeljijo na ponovni uporabi recikliranih materialov. Predlagana raziskava obravnava razvoj trajnostnih in reciklirnih kompozitov, katerih glavni izziv je ustvarjanje visoko zmogljivih reciklirnih termoplastičnih kompozitov, ojačanih s polifenoli, kjer naravna polnila nadomeščajo tradicionalna kemična z biološko osnovanimi alternativami.
V sklopu diplomske naloge smo s procesom ekstruzije vroče taline pripravili termoplastični kompozit na osnovi recikliranega polipropilena (PP-r), ojačan z naravnim polnilom taninom (T.P), funkcionaliziranim s citronsko kislino (CA). Preučevali smo vpliv funkcionalizacije T.P na vezavo med polimerno matrico in polnilom ter na fizikalno-kemijske, termične in antioksidativne lastnosti PP-r. Funkcionalizirane delce T.P smo ovrednotili z infrardečo spektroskopijo z oslabljenim popolnim odbojem (ATR-FTIR), termogravimetrično analizo (TGA), dinamičnim sipanjem svetlobe (DLS) in 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) metodo, termoplastične kompozite pa z ATR-FTIR spektroskopijo, TGA, diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC) in DPPH metodo. Ugotovili smo, da vzorci z nižjim dodatkom CA izkazujejo najugodnejše ravnovesje lastnosti ter izboljšano kompatibilnost s polimerno matrico. Rezultati potrjujejo potencial funkcionaliziranih naravnih dodatkov pri izboljšavi lastnosti recikliranih polimernih kompozitov, kar predstavlja pomemben korak v smeri razvoja trajnostnih materialov.
Keywords: tanin, citronska kislina, reciklirani polimeri, funkcionalizacija, antioksidativnost, termičnoplastični kompoziti, trajnostni materiali
Published in DKUM: 12.09.2025; Views: 0; Downloads: 13
Full text (6,05 MB) |
6. Razvoj funkcionalno gradientnih makroporoznih polimerov z emulzijsko templacijo : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeLana Mori, 2025, undergraduate thesis Abstract: V okviru diplomske naloge smo sintetizirali visoko porozne gradientne polimere z verižno radikalsko fotopolimerizacijo emulzij z visokim deležem notranje faze (HIPE). Polimere smo pripravili na dva načina: (i) s postopnim fotopolimeriziranjem po nanašanju vsake posamezne plasti in (ii) s fotopolimerizacijo na koncu, ko so bile vse plasti že nanešene. Pokazalo se je, da so bili polimeri, pripravljeni z enkratno fotopolimerizacijo na koncu, mehansko stabilnejši, medtem ko so se pri postopnem fotopolimeriziranju ponekod posamezne plasti ločile.
Gradientnost smo dosegli s plastenjem emulzij, ki so se med seboj razlikovale v treh ključnih parametrih: (i) hitrosti mešanja pri pripravi emulzije (med 250 in 20 000 obrati/minuto), (ii) deležu notranje faze (med 60 vol.% in 90 vol.% glede na celoten volumen emulzije) ter (iii) razmerju monomerov metil metakrilata, etilen glikol dimetakrilata in glicidil metakrilata (kemijski sestavi). Vsi ostali parametri so ostali konstantni.
Rezultati so pokazali, da je bila sinteza gradientnih polimerov uspešna. Pri različnih hitrostih mešanja se je gradientnost odražala v različni velikosti por vzdolž polimera: najmanjše pore so nastale pri najvišji hitrosti mešanja, največje pa pri najnižji. Podoben trend smo opazili tudi pri spreminjanju deleža notranje faze, kjer so največje pore nastale v plasti z najvišjim deležem notranje faze. Poleg tega je na gradientnost pomembno vplivala tudi kemijska sestava polimera – z variiranjem razmerja monomerov smo dosegli različne stopnje poroznosti in morfološke značilnosti vzdolž gradientne strukture.
Polimere smo okarakterizirali z FTIR spektroskopijo in vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM). FTIR spektroskopija je omogočila potrditev kemijske sestave in uspešnost polimerizacije, SEM pa je bil ključen za analizo morfologije, razporeditve ter velikosti por v gradientnih polimerih.
Keywords: metil metakrilat, makroporozni polimeri, poliHIPE, gradientni polimeri
Published in DKUM: 10.09.2025; Views: 0; Downloads: 12
Full text (4,91 MB) |
7. Sinteza N-vinilkaprolaktam-ko-N,N-dimetilakrilamidnih poliHIPE z uporabo emulzijskega sistema olje-v-olju : magistrsko deloŠpela Podgrajšek, 2025, master's thesis Abstract: V okviru magistrskega dela smo z uporabo emulzijskega sistema olje-v-olju sintetizirali visoko porozne polimerne materiale na osnovi N-vinilkaprolaktama (VCL) in N,N-dimetilakrilamida (DMAA). Preizkusili smo različna molska razmerja VCL in DMAA ter jih zamrežili z dvema različnima zamreževaloma, in sicer z N,N'-metilenbisakrilamidom (MBAA) in etilen glikol dimetakrilatom (EGDMA). Primerjali smo uspešnost polimerizacije dveh različnih tipov emulzijskega sistema, ugotavljali stabilnost emulzije pri različnih zamreženjih ter spreminjali zamreženost naših visoko poroznih polimerov.
Za uspešno polimerizacijo poliHIPE smo izbrali ustrezen tip emulzijskega sistema ter primeren surfaktant. Eksperimentalno smo potrdili predvidevanje, da z emulzijskim sistemom voda-v-olju ne bi bili uspešni. V nadaljnjih analizah smo se osredotočili na emulzijski sistem olje-v-olju in preučevali vpliv različnih parametrov na kemijske in fizikalno-morfološke lastnosti materialov. S FTIR spektroskopijo smo identificirali prisotnost funkcionalnih skupin, s 13C CP/MAS NMR spektroskopijo pa smo potrdili uspešno polimerizacijo kopolimerov in homopolimerov, značilnih za uporabljena monomera in zamreževala. PoliHIPE strukturo smo potrdili s SEM in helijevo piknometrijo.
Keywords: poliHIPE, kopolimer, emulzija, N-vinilkaprolaktam, N, N-dimetilakrilamid, temperaturno odzivni polimeri
Published in DKUM: 26.08.2025; Views: 0; Downloads: 24
Full text (6,45 MB) |
8. Sinteza eugenol metakrilata in njegova uporaba pri razvoju funkcionalnih polimernih mrež : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeVeronika Ogrin, 2025, undergraduate thesis Abstract: V tej diplomski nalogi smo se osredotočili na razvoj in karakterizacijo polimernih materialov, pripravljenih iz eugenol metakrilata (EMA), ki smo ga sintetizirali iz eugenola z esterifikacijo z anhidridom metakrilne kisline. Na ta način smo pridobili monomer z visoko reaktivno metakrilatno funkcionalno skupino. Strukturo in čistost EMA smo potrdili z uporabo naprednih analitskih tehnik, kot sta jedrska magnetna resonanca (NMR) in Fourierjeva transformacijska infrardeča spektroskopija (FTIR). Nato smo pripravili porozne polimerne materiale z dvema metodama: polimerizacijo v masi in polimerizacijo zunanje faze emulzije z visokim deležem notranje faze (t. i. HIP emulzije). V obeh primerih smo kot monomer uporabili EMA, kot zamreževalo pa etilen glikol dimetakrilat (EGDMA).
Polimerizacijo v masi smo izvedli z uporabo različnih topil (toluen, etanol, metanol in propan-2-ol), da bi preučili vpliv topila na morfologijo nastalih materialov ter na sposobnost polimerizacije eugenol metakrilata. Eugenol kljub prisotnosti proste vinilne skupine v svoji strukturi sam po sebi ni zmožen polimerizacije, medtem ko metakrilatna skupina v EMA izkazuje visoko reaktivnost, kar smo tudi eksperimentalno potrdili.
S polimerizacijo HIP emulzij smo želeli sintetizirati materiale z večjo poroznostjo in specifično površino, kar smo tudi uspešno dosegli. Sintetizirani materiali so izkazovali tipično poliHIPE strukturo z večjimi primarnimi in manjšimi sekundarnimi porami.
Pridobljene polimerne materiale smo karakterizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM), FTIR spektroskopijo, elementno analizo in porozimetrijo, da bi ocenili njihovo morfologijo, kemijsko sestavo ter strukturne lastnosti.
Keywords: porozni polimeri, HIP emulzija, poliHIPE, eugenol metakrilat, bio-osnovan polimer
Published in DKUM: 14.07.2025; Views: 0; Downloads: 43
Full text (3,66 MB) |
9. Sinteza in lastnosti poliHIPE materialov na osnovi N-vinilpirolidona : magistrsko deloMelani Vengust, 2025, master's thesis Abstract: V magistrskem delu smo uspešno sintetizirali visoko porozne polimerne materiale na osnovi N-vinilpirolidona (N-VP) s prosto radikalsko fotopolimerizacijo kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze (HIPE) tipa olje v vodi. Z uporabo različnih zamreževal (pentaeritritol tetraakrilat (PETA), etilen glikol dimetakrilat (EGDMA) in trimetilolpropan triakrilat (TMPTA)) smo preučili njihov vpliv na morfologijo, poroznost in sposobnost absorpcije vode. Rezultati so pokazali, da lahko izbira zamreževala pomembno vpliva na nastanek različnih poroznih struktur – od tipične odprto celične poliHIPE strukture preko bikontinuirne morfologije do inverzne morfologije zlitih kroglic. Poleg tega na končno morfologijo materialov vpliva predhodna stabilnost emulzije (kemijska struktura in koncentracija surfaktanta ter kosurfaktanta) in sestava emulzije (volumen notranje faze in vrsta uporabljenih monomerov).
Materiali so izkazali visoko poroznost (do 70%), kar je nekoliko nižje od teoretično pričakovane. To je verjetno posledica porušitve por med sušenjem. Uspešnost sinteze smo potrdili s FTIR spektroskopijo, kjer smo zaznali signale za značilne funkcionalne skupine. Vsi sintetizirani materiali so absorbirali vodo, pri čemer je imela največji vpliv koncentracija in tip zamreževala. Pri enaki koncentraciji zamreževala so najvišjo sposobnost absorpcije vode (okoli 400 % glede na maso vzorca) dosegli materili zamreženi z EGDMA, najmanj (okoli 100 % glede na maso vzorca) pa materiali zamreženi s PETA.
Izvedene raziskave so potrdile uspešno sintezo visoko poroznih materialov na osnovi N-vinilpirolidona s prilagodljivimi morfološkimi in funkcionalnimi lastnostmi, ki predstavljajo dobro osnovo za nadaljnje raziskave in morebitno uporabo na biomedicinskih področjih.
Keywords: visoko porozni polimeri, N-vinilpirolidon, hidrogeli, morfologija, zamreževalo.
Published in DKUM: 01.07.2025; Views: 0; Downloads: 40
Full text (3,80 MB) |
10. Nekovinski materialiIvan Anžel, Franc Zupanič, Mihael Brunčko, 2025 Abstract: V skripti Nekovinska gradiva bodo študenti spoznali ključne vidike pomena nekovinskih materialov v sodobnem inženirstvu. Ti materiali so danes v številnih panogah postali nepogrešljivi pri načrtovanju in izdelavi izdelkov, v nekaterih primerih pa že povsem nadomeščajo kovine in zlitine. Kombinacija njihovih edinstvenih lastnosti omogoča razvoj tehnološko naprednih rešitev, ki so hkrati energetsko učinkovite in prijazne do okolja. S študijskim gradivom Nekovinski materiali bodo študenti pridobili poglobljeno razumevanje o zgradbi, lastnostih in tehnologijah izdelave polimernih, keramičnih in kompozitnih materialov.
Keywords: nekovinski materiali, polimeri, keramika, kompoziti, zgradba, lastnosti
Published in DKUM: 10.06.2025; Views: 0; Downloads: 14
Full text (17,25 MB)
This document has many files! More... |
