In this work, the compounding of polycarbonate (PC) / poly-butylene terephthalate (PBT) blends was studied for the purpose of improving quality of products with reduced wastage and finally to satisfaction of end users. The effect of material rheological characteristics and processing conditions on compounding of PC /PBT was investigated through statistical experiments carried out on a 58 mm twin-screw extruder at SABIC Innovative Plastics Limited (formerly GE Plastics Limited) in Cobourg, Ontario. Melt Volume-Flow Rate (MVR) is the most commonly used property to monitor the quality of products of PC/PBT blends. The MVR was studied with different sampling times and correlations between product properties (melt flow) and processing conditions (screw speed, flow rates) were discussed. The rheological behavior of PC/PBT blends was investigated by dynamic and capillary rheometers. The effects of processing conditions (screw speed, feed rate) on viscosity were measured and it was found that the Cox-Merz rule is not valid for PC/PBT blends. The change of morphology of PC/PBT blends was observed under a scanning electron microscope (SEM) by using different types of samples. Those samples were (i) PC/PBT blends pellets, (ii) PC/PBT blend samples, but collected after completing the rheological tests in the parallel plate rheometer, and (iii) PC/PBT blend samples, but collected after completing the rheological tests in the capillary rheometer. There was evidence that the samples collected after completing the tests in the parallel and capillary rheometer might be degraded due to temperature and time.

Festkörperspurdetektoren (FKSD) auf der Basis von Polymermaterialien sind ein geeignetes Mittel zum Nachweis von Ionenstrahlung [1]. Ebenso können damit Neutronen über ihre sekundären Ionen gemessen werden. Als passive und integrierende Detektoren eignen sie sich insbesondere gut für die Dosimetrie, wobei die geringe bzw. fehlende Empfindlichkeit für Elektronen und Photonenstrahlung ein weiteres Argument für die Anwendungen in gemischten Strahlungsfeldern darstellt. Als passive Detektoren arbeiten FKSD ohne zusätzliche Messelektronik und Stromversorgung. Das macht sie insbesondere für die Personen- und Ortsdosimetrie interessant. Allerdings sind die latenten, submikroskopischen Ionenspuren nach der Exposition nicht unmittelbar sichtbar. Erst durch einen mehr oder weniger aufwendigen Ätzprozess werden diese lichtmikroskopisch oder für das Auge direkt sichtbar. Da bei FKSD von der Herstellung bis zur Ätzung alle Ereignisse registriert werden, handelt es sich somit auch um integrierende Detektoren.Für die Dosimetrie ist insbesondere der Nachweis von leichten Ionen bis zu spezifischen Energien von 10 MeV / Nukleon wichtig. Protonenstrahlung wird für die Radiotherapie von Geschwulstkrankheiten angewendet; die meisten leichten Ionen der Elemente Wasserstoff bis Sauerstoff sind Bestandteile der Sekundärstrahlung von Neutronen,[Alpha]-Teilchen treten häufig als Zerfallsprodukt verschiedener schwerer Radioisotope auf. Während eine große Zahl von Polymeren eine Empfindlichkeit für schwere Ionen zeigen, ist die Auswahl für leichte Ionen schon sehr eingeschränkt.[Alpha]-Teilchen können noch mit verschiedenen Polykarbonaten, Zelluloseacetat und -nitrat nachgewiesen werden. Die Registrierung von Protonen ist derzeit nur mit dem besonderen Polykarbonat CR - 39 und mit Zellulose (di/tri) nitrat möglich. Natürlich eignen sich diese Materialien auch hervorragend zur Messung von [Alpha] -Teilchen. Leichte Ionen stellen weiterhin eine wichtige Sonde in der Radiobiologie dar. Festkörperspurdetektoren können hier als Monitore für die getroffenen Zellen und Zellbestandteile dienen. Dadurch ist prinzipiell eine genaue Lokalisierung der getroffenen Zellbausteine/Organellen möglich...

This thesis recounts the experimental study of the dynamic response of polycarbonate blast resistant glazing systems to explosive loading through the use of triaxial load cells, pressure sensors, and a laser displacement gauge. This instrumentation captured the response of the glazing systems to blast loading over three phases of testing. The first phase of testing characterizes the load distribution around the perimeter and the second phase examines the repeatability of the results. The final phase of testing pushes the samples to failure. The results are then compared to HazL, a commonly used blast resistant glazing system analysis software tool. The experimental data is also compared to data available characterizing the response of laminated glass.

Les disques optiques numériques sont utilisés par de nombreux organismes, publics ou privés, pour l'archivage de données. Malgré les espoirs fondés dans l'utilisation de ces supports, des pertes d'information ont été observées, parfois après seulement quelques années d'archivage. Cette évolution a été attribuée au vieillissement des disques, sans préjuger des constituants impliqués. Ce travail de thèse visait à identifier les modifications chimiques et physiques résultant de l'application de différentes contraintes (photochimique, thermique ethydrolytique) sur des constituants de disques optiques : substrats de CD-R en polycarbonate, couches enregistrables de types " phtalocyanine " et " azoïque " et vernis de protection. L'étude de ce dernier constituant a permis d'élargir les recherches au cas du Blu-ray Disc. Ces évolutions physico-chimiques ont ensuite été corrélées à des variations des paramètres analogiques et numériques de disques soumis aux mêmes contraintes. L'objectif ultime de ce travail était de mettre en place une méthodologie générale permettant de comprendre l'origine de la perte d'information de disques optiques numériques exposés à des contraintes.

This thesis describes the synthesis and characterisation of novel mono and dinuclear homogenous [Zn(II)] and [In(III)] metal complexes. Their applications as catalysts for CO₂/epoxide or epoxide/anhydride ring opening copolymerisation and lactide ring opening polymerisation to generate polycarbonates and polyesters, respectively, are also reported. Chapter 3 reports the first indium phosphasalen catalysts for CO₂/cyclohexene oxide ring opening copolymerization. The catalysts are active at 1 bar pressure of CO₂ and are most effective without any co-catalyst. It is also possible to use the complexes to isolate and characterise the key intermediates in the catalytic cycle. Kinetic and spectroscopic analyses show that polymerisation proceeds via a rare cis-mononuclear coordination- insertion mechanism. Chapter 4 describes a series of mono and dinuclear zinc macrocycle catalysts with very high activities for the racemic lactide ring opening polymerisation. In most cases, the dinuclear zinc catalysts significantly out-perform the mono-zinc homologue. In addition, kinetic and spectroscopic investigations suggest a role for the ligand conformation in mediating rate. The catalysts perform very well under immortal conditions and operate at low catalyst loading, whilst conserving high activities. Chapter 5 presents four dinuclear zinc acetate salen catalysts for the ring opening copolymerisation of CO₂/cyclohexene oxide and phthalic anhydride/cyclohexene oxide. The catalysts show moderate activities for CO₂/epoxide copolymerisation but are highly active for epoxide/anhydride copolymerisation. Structure/activity relationship studies reveal that the more flexible and electron donating ligand displays the highest activity. Poly(ester-b-carbonate)s are also afforded using the most active catalyst in terpolymerisations of anhydride/epoxide/CO₂.

Festkörperspurdetektoren (FKSD) auf der Basis von Polymermaterialien sind ein geeignetes Mittel zum Nachweis von Ionenstrahlung [1]. Ebenso können damit Neutronen über ihre sekundären Ionen gemessen werden. Als passive und integrierende Detektoren eignen sie sich insbesondere gut für die Dosimetrie, wobei die geringe bzw. fehlende Empfindlichkeit für Elektronen und Photonenstrahlung ein weiteres Argument für die Anwendungen in gemischten Strahlungsfeldern darstellt. Als passive Detektoren arbeiten FKSD ohne zusätzliche Messelektronik und Stromversorgung. Das macht sie insbesondere für die Personen- und Ortsdosimetrie interessant. Allerdings sind die latenten, submikroskopischen Ionenspuren nach der Exposition nicht unmittelbar sichtbar. Erst durch einen mehr oder weniger aufwendigen Ätzprozess werden diese lichtmikroskopisch oder für das Auge direkt sichtbar. Da bei FKSD von der Herstellung bis zur Ätzung alle Ereignisse registriert werden, handelt es sich somit auch um integrierende Detektoren.Für die Dosimetrie ist insbesondere der Nachweis von leichten Ionen bis zu spezifischen Energien von 10 MeV / Nukleon wichtig. Protonenstrahlung wird für die Radiotherapie von Geschwulstkrankheiten angewendet; die meisten leichten Ionen der Elemente Wasserstoff bis Sauerstoff sind Bestandteile der Sekundärstrahlung von Neutronen,[Alpha]-Teilchen treten häufig als Zerfallsprodukt verschiedener schwerer Radioisotope auf. Während eine große Zahl von Polymeren eine Empfindlichkeit für schwere Ionen zeigen, ist die Auswahl für leichte Ionen schon sehr eingeschränkt.[Alpha]-Teilchen können noch mit verschiedenen Polykarbonaten, Zelluloseacetat und -nitrat nachgewiesen werden. Die Registrierung von Protonen ist derzeit nur mit dem besonderen Polykarbonat CR - 39 und mit Zellulose (di/tri) nitrat möglich. Natürlich eignen sich diese Materialien auch hervorragend zur Messung von [Alpha] -Teilchen. Leichte Ionen stellen weiterhin eine wichtige Sonde in der Radiobiologie dar. Festkörperspurdetektoren können hier als Monitore für die getroffenen Zellen und Zellbestandteile dienen. Dadurch ist prinzipiell eine genaue Lokalisierung der getroffenen Zellbausteine/Organellen möglich...

The work deals mainly with preparation protocol of nanocomposites. The task of this work is to study structural and procedural parameteres that control the dispersion of nanoparticles in polymer solution to be able to prepare desired spatial organization of nanoparticles. The work resolves the effect of various components such as polymer matrices, nanoparticles and solvent, in which matrices and nanoparticles are blended. Used components control final dispersion state of nanoparticles and it influences also properties of investigated materials such as glass transition temperature, stiffness and rheological properties.

Glasträger sind in einer auf Transparenz ausgerichteten Bauweise zunehmend gefragt. Üblicherweise bestehen diese lastabtragenden Elemente aus mehreren Glasscheiben, verbunden mit Polyvinylbutyral-Folie (PVB-Folie), und gleichen in ihrem Aufbau somit Verbund-Sicherheitsglas (VSG). VSG-Träger besitzen bei vollständigem Glasbruch keine Resttragfähigkeit und werden daher in Dicke und Aufbau mit dem Ziel ausgelegt, vollständigen Glasbruch zu vermeiden. Hybride Glasträger kombinieren in der Regel Glas mit einem duktilen Material und besitzen im Falle des vollständigen Glasbruchs ein duktiles Versagensverhalten. Sie stellen damit eine vielversprechende Option zur Erfüllung des geforderten Sicherheitsniveaus bei Glasträgern dar. Die in der vorliegenden Arbeit betrachteten hybriden Träger entstehen durch die flächige Verklebung von Glas- und transparenten Kunststoffscheiben mit einem ebenfalls transparenten Klebstoff. Bei vollständigem Glasbruch stellt sich ein Tragverhalten ein, bei dem infolge des Klebstoffverbunds der Kunststoff die Zugspannungen und das gebrochene Glas weiterhin Druckspannungen aufnimmt. Die erste Auswahl von Klebstoff und Kunststoff basiert auf Voruntersuchungen an kleinformatigen Prüfkörpern. Die erforderliche Kantenqualität von Floatglas wurde anhand von Vierpunkt-Biegeuntersuchungen bestimmt. Zur weiteren Beurteilung der Eignung des Klebstoffs dienen Klimawechseltests an kleinformatigen Hybridbauteilen, da zwischen Glas und Kunststoff deutliche Unterschiede in der Temperaturausdehnung vorliegen. Aufbauend auf den durchgeführten Untersuchungen wurden das Kunststoffmaterial Polycarbonat und ein niedrigviskoser UV- und strahlungshärtender Acrylatklebstoff, der im ausgehärteten Zustand über hohe Nachgiebigkeit verfügt, für die weiteren mechanischen Untersuchungen an Prüfkörpern im Bauteilformat ausgewählt. Kurzzeitversuche mit kraftgesteuerter Belastungsaufbringung und unter Variation von Polycarbonatdicke, Trägerhöhe und Glasart geben Aufschluss über das Trag- und Resttragfähigkeitsverhalten. Sie stellen die prinzipielle Wirkweise der Hybridträger vor und nach Bruch dar. Vergleichende Versuche an VSG-Trägern demonstrieren die fehlende Resttragfähigkeit dieser Elemente. Belastungsversuche an reinen Polycarbonatscheiben verdeutlichen die Notwendigkeit der Stabilisierung der Hybridträger durch das gebrochene Glas. Langzeitversuche fanden bei statischer Belastung der intakten und gebrochenen Hybridträger statt. Lasthöhe und Belastungsdauer der gebrochenen Träger orientieren sich an realistischen Einsatzbedingungen. Die Versuche zeigen die Unterschiede bei der Entwicklung des Bruchbilds aufgrund der geringeren Last und ermöglichen die Untersuchung des Resttragfähigkeitsverhaltens unter Dauerlast sowie des Ablaufs und der Hintergründe des Trägerversagens. Aufbauend auf den durchgeführten Versuchen erfolgt eine Einteilung der unterschiedlichen Trägerzustände in drei Stadien mit Angaben zu einer einfachen analytischen Betrachtung. Die Diskussion der erhaltenen Ergebnisse sowie ein Ausblick auf weiteren Untersuchungsbedarf schließen die Arbeit ab. / In transparency-oriented architecture, glass beams are increasingly in demand. These load-bearing elements usually consist of multiple glass panes, bonded with polyvinyl butyral foil (PVB foil), and are comparable to laminated safety glass. These glass beams do not assure any level of post-breakage performance after complete glass breakage. Therefore glass thickness and assembly of the beams are chosen with the objective of avoiding complete glass breakage at all costs. Hybrid glass beams typically combine glass with a ductile material and offer a ductile failure mode in case of complete glass breakage. For this reason they represent a promising solution to meet the required safety levels for glass beams. This study deals with hybrid glass beams which are made by bonding panes of glass and transparent plastics using a transparent adhesive. In case of complete glass breakage the plastic material, which is connected to the glass by the adhesive bond, bears the tensile stress whereas the glass is still able to carry the compressive stress. The pre-selection of plastic and adhesive is based on preliminary tests on small specimens. The required quality of the edges of annealed glass was determined by specific four-point bending tests. Because of the considerable difference in thermal expansion between glass and plastics, alternating climate tests were executed on small hybrid components to further evaluate the suitability of the adhesive. Based on the research conducted, the plastic material polycarbonate and a UV- and light-curing acrylate adhesive, which shows a very flexible behavior when hardened, were chosen for further mechanical tests on larger specimens. Short-term tests with constantly increasing load and varying polycarbonate thickness, beam height and glass type provide information on the load-bearing capacity before and the residual load-bearing capacity after glass breakage of the hybrid beams. Comparative tests on laminated glass beams demonstrate the missing residual load-bearing capacity of these components. Loading tests on polycarbonate panes illustrate the need for stabilization of the hybrid beams by the broken glass. Long-term tests were executed by static loading of the intact and broken hybrid beams. The load level and the load duration of the broken beams are based on realistic working conditions. The tests show the difference in the development of the fracture pattern resulting of the lower load and allow the examination of the residual load-bearing capacity at continuous load as well as the process and the reasons behind the beam failure. Based on the tests conducted, three different states of the hybrid beams are categorized and detailed for their easy analytical approach. A discussion of the obtained results and an outlook on further needed research complete the study.

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