Řízení vlastností plazmových polymerů
| Thesis title in Czech: | Řízení vlastností plazmových polymerů |
|---|---|
| Thesis title in English: | Tailoring of properties of plasma polymers |
| Key words: | plazmové polymery |
| English key words: | plasma polymers |
| Academic year of topic announcement: | 2022/2023 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | |
| Department: | Department of Macromolecular Physics (32-KMF) |
| Supervisor: | Mgr. Jaroslav Kousal, Ph.D. |
| Author: |
| Guidelines |
| 1) Seznámit se se základy techniky vakuového napařování, s nízkotlakým plazmatem a s plazmovou polymerací.
2) Připravit sérii vrstev termální dekompozicí s plazmovou (re)polymerací z pevného polymeru. Bude zohledněn zejména vliv výkonu v plazmatu. 3) Podílet se na základních charakterizacích takto připravených vrstev, zejména z hlediska jejich složení a stability. 4) Vypracovat diplomovou práci. |
| References |
| Andrei Choukourov, Ivan Gordeev, Oleksandr Polonskyi, Anna Artemenko, Lenka Hanyková, Ivan Krakovský, Ondřej Kylián, Danka Slavínská, Hynek Biederman, Poly(ethylene oxide)-like Plasma Polymers Produced by Plasma-Assisted Vacuum Evaporation, Plasma Processes and Polymers, Volume 7, Issue 6, pages 445–458, June 22, 2010
+ další odborná literatura týkající se dané problematiky. Bude upřesněno po konzultaci s vedoucím. |
| Preliminary scope of work |
| Tenké vrstvy na organickém základě jsou nezbytnou součástí mnoha průmyslových aplikací. Mnohé jinak zajímavé látky je však problematické připravit v této podobě, například vodivé nebo biodegradabilní polymery.
Klasické polymery mají dobře definovanou chemickou strukturu, ale u mnoha typů polymerů je obtížné dosáhnout vysokého stupně sesíťování bez reziduí síťovacích činidel. Naproti tomu plazmové polymery vykazují obvykle vysoký stupeň sesíťování, ale velmi neuspořádanou molekulární strukturu. Plazmová (re)polymerizace z tepelné dekompozice je kombinací těchto dvou přístupů. Prášek klasického polymeru ("prekurzoru") je zahřát ve vakuu na teplotu, kdy se začínají štěpit polymerní řetězce. Oligomerní fragmenty jsou uvolněny do doutnavého výboje a vytváří tenkou vrstvu. Metoda vakuové plazmové (re)polymerace z termálně fragmentovaného vzorku umožňuje ve značném rozsahu regulovat míru zachování chemické struktury původní látky a sesíťování výsledné vrstvy. To má vliv na její stabilitu, botnání, bariérové vlastnosti či vodivost. |
| Preliminary scope of work in English |
| Thin organic-based films are a vital part of many industrial applications. Many otherwise interesting materials are tricky to prepare in this form, e.g. conductive or biodegradable polymers.
Polymers prepared by classical “wet“ chemistry methods typically possess well-defined molecular structure. However, significant degree of crosslinking without residues of the crosslinking agent is not easily achievable for many types of polymers. In contrast, plasma polymers usually exhibit very high degree of crosslinking, yet with poorly defined molecular structure. Plasma assisted vapour thermal deposition is a combination of these two approaches. Powder of bulk polymer (“precursor“) is heated under vacuum to the temperature at which the cleavage of macromolecular chains starts to occur. Oligomeric fragments are released into the gas phase through a glow discharge, forming a thin film. Method of vacuum plasma (re)polymerization from thermally fragmented sample allows a broad control of retention of chemical strusture of the source material a and of the crosslinking resulting film. This changes as well its stability, swelling, barrier properties or conductivity. |