Tato diplomová práce se zabývá vyhodnocováním makrodisperze v plněných elastomerech. Teoretická část popisuje elastomery, ztužující plniva, míchácí proces, disperze a jako nejdůležitější část řeší metody k vyhodnocování makrodisperze.
Experimentální část zahrnuje měření na přístroji Dispergrader, což je optický mikroskop fungující v odrazovém módu. Hlavní cíle diplomové práce jsou sledování distribuce měřených hodnot pro elastomerní směsi plněné sazemi a silikou, další vývoj kalibračního materiálu, který byl navržen patentem CZ 304580 B6, sledování nastavení Dispergraderu a porovnání staré a nové verze přístroje Dispergarder.
V této práci bylo zjištěno, které skleněné kuličky se jeví jako nejvhodnější pro přípravu kalibračního dílce. Dále bylo nutné nalézt vhodné barvivo a bylo dokázano, že nejvhod-nějším barvivem, které neovlivňuje měření je červená temperová barva.
Dále bylo také prokázáno, že nastavení Dispergraderu, doba expozice a práh pro obrazové vyhodnocení, mají určitý vliv na měření, proto pro zvýšenou reprodukovatelnost a přesnost výsledků je důležité je vzít v úvahu při měření.
Posledním cílem práce bylo porovnání staré a nové verze Dispergraderu- Dispergarder+ a Dispergrader -view. Porovnání ukázalo, že pokud má Dispergarder -view nastavenou dobu expozice na specifický čas, obě zařízení vykazují porovnatelné výsledky.
Anotace v angličtině
This master thesis focuses on macro-dispersion evaluation in filled elastomers. State-of-art part describes elastomers, reinforcing fillers, mixing process, dispersion and most important methods for macro-dispersion evaluation.
Experimental part deals with the macro-dispersion via Dispergrader device, optical micro-scope employed in reflection mode. The aims of the thesis are to investigate distribution of the measured values with carbon black and silica fillers, also further development of cali-bration object proposed in patent CZ 304580 B6, investigation of Dispergrader settings and comparison of old and new version of the device.
In this study was found which glass spheres are suitable for the calibration object prepara-tion. The calibration object was pigmented as customer market desires pigmented calibration object and red tempera colour showed to be an appropriate pigment, because it does not significantly influence the measurement.
It was also proved that Dispergarder settings, exposure time and threshold for image analysis, have an influence on the measurement and need to be considered for increased repro-ducibility and accuracy of measurements.
The last aim of the thesis was a comparison of the old and new Disapergrader device. Evaluation showed that when the exposure time of Dispergarder -view is set on specific values, both devices show comparable results.
Klíčová slova
elastomery, plniva, saze, silika, makrodisperze, Dispergrader, referenční materiál, reprodu-kovatelnost, doba expozice, práh pro obrazové vyhodnocení
Klíčová slova v angličtině
elastomers, fillers, carbon black, silica, macro-dispersion, Dispergrader, calibration object, reproducibility, exposure time, threshold for image evaluation
Rozsah průvodní práce
100 s. (17 595 znaků)
Jazyk
AN
Anotace
Tato diplomová práce se zabývá vyhodnocováním makrodisperze v plněných elastomerech. Teoretická část popisuje elastomery, ztužující plniva, míchácí proces, disperze a jako nejdůležitější část řeší metody k vyhodnocování makrodisperze.
Experimentální část zahrnuje měření na přístroji Dispergrader, což je optický mikroskop fungující v odrazovém módu. Hlavní cíle diplomové práce jsou sledování distribuce měřených hodnot pro elastomerní směsi plněné sazemi a silikou, další vývoj kalibračního materiálu, který byl navržen patentem CZ 304580 B6, sledování nastavení Dispergraderu a porovnání staré a nové verze přístroje Dispergarder.
V této práci bylo zjištěno, které skleněné kuličky se jeví jako nejvhodnější pro přípravu kalibračního dílce. Dále bylo nutné nalézt vhodné barvivo a bylo dokázano, že nejvhod-nějším barvivem, které neovlivňuje měření je červená temperová barva.
Dále bylo také prokázáno, že nastavení Dispergraderu, doba expozice a práh pro obrazové vyhodnocení, mají určitý vliv na měření, proto pro zvýšenou reprodukovatelnost a přesnost výsledků je důležité je vzít v úvahu při měření.
Posledním cílem práce bylo porovnání staré a nové verze Dispergraderu- Dispergarder+ a Dispergrader -view. Porovnání ukázalo, že pokud má Dispergarder -view nastavenou dobu expozice na specifický čas, obě zařízení vykazují porovnatelné výsledky.
Anotace v angličtině
This master thesis focuses on macro-dispersion evaluation in filled elastomers. State-of-art part describes elastomers, reinforcing fillers, mixing process, dispersion and most important methods for macro-dispersion evaluation.
Experimental part deals with the macro-dispersion via Dispergrader device, optical micro-scope employed in reflection mode. The aims of the thesis are to investigate distribution of the measured values with carbon black and silica fillers, also further development of cali-bration object proposed in patent CZ 304580 B6, investigation of Dispergrader settings and comparison of old and new version of the device.
In this study was found which glass spheres are suitable for the calibration object prepara-tion. The calibration object was pigmented as customer market desires pigmented calibration object and red tempera colour showed to be an appropriate pigment, because it does not significantly influence the measurement.
It was also proved that Dispergarder settings, exposure time and threshold for image analysis, have an influence on the measurement and need to be considered for increased repro-ducibility and accuracy of measurements.
The last aim of the thesis was a comparison of the old and new Disapergrader device. Evaluation showed that when the exposure time of Dispergarder -view is set on specific values, both devices show comparable results.
Klíčová slova
elastomery, plniva, saze, silika, makrodisperze, Dispergrader, referenční materiál, reprodu-kovatelnost, doba expozice, práh pro obrazové vyhodnocení
Klíčová slova v angličtině
elastomers, fillers, carbon black, silica, macro-dispersion, Dispergrader, calibration object, reproducibility, exposure time, threshold for image evaluation
Zásady pro vypracování
- Vypracovat literární rešerši pojednávající o problematice plniv elastomerních materiálů, kvality jejich disperze a způsoby vyhodnocování kvality disperze (mikrodisperze, makrodisperze, vyhodnocování topografie povrchu, dispergrader).
- V rámci experimentální práce studentka připraví sérii vzorků o různých koncentracích plniva.
- Plnivo bude nejprve charakterizováno dostupnými analytickými metodami např. optická mikroskopie, distribuce velikostí částic, apod. Studentka si bude muset metody charakterizace osvojit.
- V další fázi bude plnivo zamícháno do matrice a bude vyhodnocována kvalita makrodisperze připravených vzorků i jiných vzorků s odlišným typem plniva.
- To by mělo probíhat především na přístroji pro vyhodnocování makrodisperze s názvem dispergrader, starší i nový typ přístroje. Tyto dva typy dispergraderu budou následně mezi sebou porovnány. Techniku měření na dispergraderu si studentka bude muset osvojit.
- Závěrem práce by mohla být mimo jiné série vzorků sloužících pro zlepšení funkčnosti dispergraderu sloužících k jeho kalibraci.
Zásady pro vypracování
- Vypracovat literární rešerši pojednávající o problematice plniv elastomerních materiálů, kvality jejich disperze a způsoby vyhodnocování kvality disperze (mikrodisperze, makrodisperze, vyhodnocování topografie povrchu, dispergrader).
- V rámci experimentální práce studentka připraví sérii vzorků o různých koncentracích plniva.
- Plnivo bude nejprve charakterizováno dostupnými analytickými metodami např. optická mikroskopie, distribuce velikostí částic, apod. Studentka si bude muset metody charakterizace osvojit.
- V další fázi bude plnivo zamícháno do matrice a bude vyhodnocována kvalita makrodisperze připravených vzorků i jiných vzorků s odlišným typem plniva.
- To by mělo probíhat především na přístroji pro vyhodnocování makrodisperze s názvem dispergrader, starší i nový typ přístroje. Tyto dva typy dispergraderu budou následně mezi sebou porovnány. Techniku měření na dispergraderu si studentka bude muset osvojit.
- Závěrem práce by mohla být mimo jiné série vzorků sloužících pro zlepšení funkčnosti dispergraderu sloužících k jeho kalibraci.
Seznam doporučené literatury
G. Parfitt. Dispersion of Powders in Liquids: With Special Reference to Pigments. 2nd Ed. London: Applied Science Publ. 1973. ISBN 0-85334-533-3.
E. Kissa. Dispersions Characterization, Testing and Measurement. Marcel Dekker, Inc. 1999; 708p. ISBN 0-8247-1994-8.
J.E. Mark, B. Erman, F.R. Eirich. Science and Technology of Rubber. Elsevier Academic Press 2005. ISBN 0-12-464786-3.
R.N. Rothon. Particulate Filled Polymer Composites. 2nd Ed., Rapra Technology Limited 2003; 556p. ISBN 1-85957-382-7.
J.L. Leblanc. Filled Polymer Science and Industrial Application. CRC Press 2010. ISBN 978-1-4398-0042-3.
A. Limper. Mixing of rubber compounds. Munich: Hanser Publishers 2012; 239p. ISBN 978-3-446-41743-4.
Seznam doporučené literatury
G. Parfitt. Dispersion of Powders in Liquids: With Special Reference to Pigments. 2nd Ed. London: Applied Science Publ. 1973. ISBN 0-85334-533-3.
E. Kissa. Dispersions Characterization, Testing and Measurement. Marcel Dekker, Inc. 1999; 708p. ISBN 0-8247-1994-8.
J.E. Mark, B. Erman, F.R. Eirich. Science and Technology of Rubber. Elsevier Academic Press 2005. ISBN 0-12-464786-3.
R.N. Rothon. Particulate Filled Polymer Composites. 2nd Ed., Rapra Technology Limited 2003; 556p. ISBN 1-85957-382-7.
J.L. Leblanc. Filled Polymer Science and Industrial Application. CRC Press 2010. ISBN 978-1-4398-0042-3.
A. Limper. Mixing of rubber compounds. Munich: Hanser Publishers 2012; 239p. ISBN 978-3-446-41743-4.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
doc. Stoklasa:
Jak tímto měřením posoudíte dvojici vzorků různých, který je lépe dispergován? Studentka výstižně odpověděla na otázku.
doc. Pavlínek:
Je vámi použitá experimentální metoda schopná odlišit vzduchové bubliny ve vzorku? Studentka výstižně odpověděla na otázku.
doc. Obadal:
Jak se připravuje lomová plocha na měření na přístroji Dispergrader? Studentka výstižně odpověděla na otázku.