Zpracovatelství polymerů
Aktuální vývoj v oblasti zpracovatelství polymerních materiálů sleduje mimo materiálového vývoje nových plastů pro stávající aplikace, také využití stávajících materiálů pro zcela nové aplikace či nyní stále častější potřebu definice využití recyklovaných (odpadních) materiálů pro výrobu stávajících či nových produktů. S ohledem na tuto skutečnost je pro zajištění dlouhodobé udržitelnosti efektivního postupu inovačních aktivit v této oblasti nejen vhodné zohlednit všechny tyto aspekty při výrobní praxi, ale v souladu s moderními výrobními postupy je účelné využít dostupné softwarové nástroje jak pro návrh optimalizace technologických podmínek, tak i design zpracovatelských nástrojů.
Předmět výzkumných a vývojových aktivit skupiny Zpracovatelství polymerů je zaměřen na vybrané segmenty moderních zpracovatelských technologií. Jedná se zejména o přípravu vláken, netkaných textilií, polymerních pěn a keramikou a kovem vysoce plněných komponentů s jejich následnou sintrací, dále pak zpracování termosetických materiálů a materiálů se sníženou hořlavostí, vstřikování více komponentních výrobků a konečně pokročilý 3D tisk hierarchicky strukturovaných materiálů. Přes skutečnost, že se tyto zpracovatelské postupy celkem výrazně liší ve svých technologických požadavcích, nezpochybnitelným společným jmenovatelem je zde důležitost znalosti reologického chování zpracovávaných makromolekulárních systémů, která je řídícím parametrem při nastavení a optimalizaci všech technologických postupů výroby.
V rámci výzkumných a vývojových aktivit jsou sledovány vztahy mezi materiálovými vlastnostmi vstupů (termické, reologické, mechanické a další vlastnosti), zpracovatelskými podmínkami využitých technologií (teplota, tlak, rychlost proudění, ..) a dosaženými parametry výsledných produktů (adheze, mechanické, optické, bariérové vlastnosti, hořlavostní charakteristiky, atd.). Pro účely dosažení optimalizace zpracovatelských procesů je využívána znalost tokových a viskoelastických vlastností použitých materiálů (využívány jsou moderní rotační, oscilační a vysokotlaké kapilární reometry), znalost vlivu zvolených technologických podmínek na finální charakteristiky připravených zkušebních a funkčních vzorků a jejich vzájemné souvislosti.
V oblasti zpracovatelství polymerních materiálů skupina nabízí komplexní řešení výzkumných a vývojových úkolů i problémů, které přináší průmyslová praxe. Možné je připravit zkušební produkty, testovací vzorky, polotovary a další výrobky na zařízeních laboratorní a poloprovozní velikosti. Expertní znalosti pracovníků i vybavení pokrývá oblasti kontinuálních a diskontinuálních procesů jako je kompaundace pomocí dvoušneků, vyfukování a vytlačování 5-vrstvých folií, více komponentní zvlákňování a přípravu netkaných textilií, vyfukování dutých produktů, tepelné tvarování, vytlačování plastových a elastomerních profilů, 1K a 2K vstřikování, vstřikování vysoce plněných systémů včetně systémů plněných abrazivními plnivy (PIM - Powder Injection Molding), debinding a sintrování ve speciálních pecích s řízenou atmosférou, 3D tisk.
Rozvoj výzkumného směru
RP/CPS/2024-28/003 - Udržitelné aplikace pokročilých polymerních systémů, 2024-2028
Hlavní řešitel: Ing. Tomáš Plachý, Ph.D.
Cílem projektu je modifikace a zpracování polymerních systémů s ohledem na zajištění požadovaných výsledných materiálových a užitných vlastností při využití pokročilých zpracovatelských technologií. Objektivní snahou bude nahrazení klasických syntetických polymerů udržitelnými surovinami a materiály získanými z recyklačních postupů (např. odpadní materiály a meziprodukty) či obnovitelných zdrojů (např. PLA, PBAT, PBS, přírodní částicové systémy).
Řešené projekty
TQ15000300 - Stranově vyzařující flexibilní světlovodiče, 2025-2026
GA25-16538S - Nekonvenční piezoaktivní částice pro vysoce účinnou mechano ATRP metodu, 2025-2027
TK05020036 Projekt Théta 5 - "Bezhalogenové bezpečnostní elektrické kabely splňující požadavky LOCA nejnovějších typů jaderných elektráren a nejnovější požadavky na požární bezpečnost podle Evropské a národní legislativy (CPR EU/305/2011, EN 50575 a ČSN 73 0895; spolupráce s PRAKAB PRAŽSKÁ KABELOVNA s.r.o.)" - 2023-2025
FW03010465 Projekt Trend "Technologický výrobní odpad jako inovativní materiálový zdroj při procesu výroby netkaných textilií" (spolupráce UTB, PEGAS NONWOVENS a PFN-FIC) - 2021-2025
FW06010324 Projekt Trend "Redukce uhlíkové stopy netkané textilie zejména pro jednorázové hygienické a medicínské aplikace" (spolupráce UTB a PFNonwovens Czech s.r.o.) - 2023-2026
NPRP13S-0127-200177 GreenHouses for Qatari Climate: Energy Saving Smart and Sustainable Phase Change Materials (Green3SPCM), 2022-2025
Ukončené projekty
GA22-33307S Vývoj nových 3D hierarchicky strukturovaných polysacharidových a proteinových porézních systémů - 2022-2024
LTAB19019 - "Příprava nano- a mikro-strukturovaných materiálů pomocí samo-organizovaných proteinových fibrilárních systémů" (spolupráce s University of Bayreuth) - 2019-2021
GA19-17457S - "Výroba a analýza flexibilních piezoelektrických vrstev pro chytré strojírenství" - 2019-2021
TH04020466 - Projekt Epsilon "REAKTIN - Dlouhovláknové kompozity pro sériovou výrobu" (spolupráce UTB a 5M s.r.o.) - 2019-2022
TE01020216 - "Centrum pokročilých polymerních a kompozitních materiálů" - 2012-2019
FV20088 - "Vývoj nových receptur za účelem modifikace asfaltových směsí při využití recyklátu polyvinylbutyralu" - 2017-2019
GJ16-20361Y - "Inteligetní systémy na bázi modifikovaných částic grafen oxidu", 2016-2018
Aktuální výstupy

Atom transfer radical polymerization of 2-isopropenyl-2-oxazoline in solution and from the surface of carbonyl iron particles toward fabrication of a cytocompatible magneto-responsive hybrid filler
Synthesis and exfoliation of calcium organophosphonates for tailoring rheological properties of sodium alginate solutions: A path toward polysaccharide-based bioink

Injection-molded isotactic polypropylene colored with green transparent and opaque pigments

Engineering conductivity and performance in electrorheological fluids using a nanosilica grafting approach

Viscoelastic response of elastohydrodynamically lubricated compliant contacts below glass-transition temperature
Influence of PMMA brushes grafted from GO on rheological properties of PMMA/SAN immiscible blend in shear and elongation flow

Three-dimensional printing process for musical instruments: Sound reflection properties of polymeric materials for enhanced acoustical performance
Phase change materials designed from Tetra Pak waste and paraffin wax as unique thermal energy storage systems

Effect of chain extending cross-linkers on the disintegration behavior of composted PBAT/PLA blown films

Modification of polyvinyl chloride composites for radiographic detection of polyvinyl chloride retained surgical items

Interactions between sodium hyaluronate and β-cyclodextrin as seen by transport properties

Semi-conducting microspheres formed from glucose for semi-active electric field-responsive electrorheological systems
Kontakty
-
+420 57 603 8012
-
+420 724 434 581
-
A416
-
research
-
prof. Mgr. Aleš Mráček, Ph.D.
-
+420 57 603 1730
-
A218
-
research
-
doc. Ing. Antonín Minařík, Ph.D.
-
+420 57 603 5166
-
A316
-
research
-
doc. Ing. Martina Polášková, Ph.D.
-
+420 57 603 1727
-
A214
-
research
-
doc. Ing. Petr Smolka, Ph.D.
-
+420 57 603 5166
-
A316
-
research
-
Ing. Markéta Ilčíková, Ph.D.
-
+420 57 603 1728
-
A216
-
research
-
Ing. Přemysl Fajkus
-
+420 57 603 1721
-
A207
-
Ing. Danila Gorgol
-
+420 57 603 1721
-
A207
- Ing. Rostislav Vilém
-
+420 57 603 1721
-
A207
- Ing. Markéta Kadlečková, Ph.D.
-
+420 57 603 1727
-
A214
-
Ing. Karolína Kocourková, Ph.D.
-
+420 57 603 5108
-
433/U15
- Ing. Roman Kolařík, Ph.D.
-
+420 57 603 8028
-
A215
-
research
- Ing. Lukáš Maňas, Ph.D.
-
+420 57 603 1737
-
A228
-
research
- Ing. Miroslav Mrlík, Ph.D.
-
+420 57 603 8027
-
A314
-
research
- Ing. Josef Osička, Ph.D.
-
+420 57 603 1728
-
A216
-
research
-
Ing. Erika Pavlíková, Ph.D.
-
+420 57 603 1730
-
A218
- Ing. Tomáš Plachý, Ph.D.
-
+420 57 603 1730
-
A218
-
research