The diploma thesis deals with radical bulk polymerization of styrene. Recent knowledges about mono- and multifunctional initiators of radical polymerization and coordination polymerization of styrene with metalocene initiators are summarized in theoretical part. Experimental part of diploma thesis is focused on relationship between polymerization conditions and conversion, molecular mass and distribution of molecular mass. Experiments carried out with monofunctional initiators (dibenzoylperoxide, dilauroylperoxide, tert-butylperbenzoate) and with bifunctional initiators (Luperox 101 and Luperox 256). Polymerizations took place at temperatures from 80 to 134 °C, reaction time was from 1 to 24 hours, and pressure was 100 and 500 kPa. Conversion of monomer was determined by gravimetry and infrared spectroscopy. Molecular mass and indexes of polydisperzity were measured by gel permeation chromatography in solutions of polystyrene with tetrahydrofurane at temperature 23 °C.

År 2015 hade cirka 6 300 miljoner ton plastavfall genererats globalt, varav 79% ansamlades på deponier eller i den naturliga miljön. I dagsläget återfinns plastskräp i både terrestra och marina miljöer och större delen av plastavfallet är persistent. Då naturen inte kan bryta ned plasten sönderdelas den istället till mikroplast (<5 000 µm) och sedan till nanoplast (1–1 000 nm). I denna litteraturstudie undersöktes människors exponering för nanoplast, vilka marina livsmedel som kan innehålla nanoplast samt nanoplastens påverkan på mänskliga celler. Resultaten visar att människor riskerar att exponeras för nanoplast genom luften, huden samt vid konsumtion av marina livsmedel såsom fisk, musslor och ostron. I experimentella miljöer visar resultaten att mänskliga celler tar upp nanoplastpartiklar av polystyren i olika storlekar, varav mindre partiklar internaliseras snabbare och i större mängd. Även ytladdningen kan ha en påverkan på mänskliga celler där aminomodifierade (PS-NH2) samt karboxylmodifierade (PS-COOH) visade högre cytotoxicitet än polystyrenpartiklar utan modifierad yta (PS-NP). Vidare indikerar resultaten att höga doser av polystyrenpartiklar reducerar cellvibiliteten samt inducerar morfologiska förändringar och oxidativ stress i cellerna. I dagsläget är det oklart i vilken mängd nanoplast återfinns i miljön, därav är det svårt att beräkna den totala exponeringen som människor kan utsättas för. I experimentella miljöer utsätts cellerna för höga doser under kort tid, medan den verkliga mänskliga exponeringen troligtvis sker med små doser under lång tid.

No description available.

A series of four novel halosilylsubstitued monocyclopentadienyl titanium complexes; [Si(CH3)2FCp]TiCl3 – FSiTTC, [Si(CH3)F2Cp]TiCl3 F2SiTTC, [Si(CH3)Cl2Cp]TiCl3 - Cl2SiTTC, [Si(CH3)2ClCp]TiCl3 - ClSiTTC was tested as catalytic precursors for polymerization of styrene in toluene. The maximum polymerization activity was achieved after polymerization period of 20 minutes. Activity decreased in order FSiTTC/MAO > F2SiTTC/MAO > Cl2SiTTC/MAO > ClSiTTC /MAO. Prepared polystyrenes were characterized using 13C NMR spectroscopy and DSC analysis. Syndiotacticity index of obtained PSs was determined by means of Soxhlet extraction with butan-2-one as solvent. Syndiotacticity indexes of PSs obtained by investigated catalysts possessed higher values then those obtained by standard catalysts (CpTiCl3 a Cp*TiCl3) at comparable polymerization conditions.

Nowadays, there is an increasing risk of bacterial infections from bacteria strains resistant towards antibiotics. Thus, it is of utmost importance to research novel therapies which can overcome this difficulty. The presented thesis focuses on the preparation, characterization and antibacterial evaluation of polystyrene polymer nanomaterials (nanofiber membranes and nanoparticles) modified with compounds that can efficiently inhibit bacterial growth either by their nature (polyethyleneimine) or by photoactivation upon visible light excitation (NO- photodonors, photosensitizers) and consequent production of highly reactive inorganic bactericidal species, nitric oxide (NO) and singlet oxygen (O2(1 g)). All materials were fully characterized by several independent methods. The concentrations of NO and O2(1 g) were measured by amperometric and time-resolved spectroscopic techniques and by variety of chemical analytic procedures. Due to the presence of bactericidal species and the efficient photogeneration of NO and O2(1 g) at physiological conditions, all materials exhibit strong antibacterial action tested on a Gram-negative bacterial strain Escherichia coli. Hence, these functionalized polymer nanomaterials may be intriguing systems for medical-, biological-, or environmental- application where a...

The diploma thesis is dedicated to the exploitation of sulphonated polystyrene nanofibres as ion exchange nanomaterial. Ion exchange capacity of these nanomaterials has been determined by titration method and AAS. The effect of sulphonation on photophysical, photooxidative and photocytotoxic properties of sensitizer 5,10,15,20-meso- tetraphenylporphyrin (TPP) encapsulated in polystyrene nanofibres has been studied as well. Properties of TPP have been examined with time-resolved spectroscopy, photooxidation of uric acid as substrate and bactericidal tests on Escherichia coli DH5α with pGEM11Z plasmid. It has been discovered that following the sulphonation of the nanofabrics, the encapsulated sensitizer is partly present even in aggregation form. The polystyrene nanofabrics with encapsulated sensitizer keep its bactericidal efficiency also after sulphonation.

Byggbranschen står inför en brådskande omställning till en lägre klimatpåverkan från byggnader. Ett sätt att minska påverkan är att implementera byggvaruprodukter och material med lägre klimatavtryck, det vill säga produkter som ger upphov till mindre växthusgasutsläpp under sin livstid. För att kunna göra bättre val behöver branschen en noggrann utvärdering av växthusgasutsläppen från byggprodukter ur ett livscykelperspektiv. Den här studien undersöker vilket av materialen expanderad polystyren (EPS), kork och wellpapp som orsakar minst växthusgasutsläpp under 50 år som skivmaterial i ett golvvärmesystem producerat av företaget Flooré AB. Studien undersöker även skillnaden i klimatpåverkan för skivmaterialen under användningsstadiet, baserat på grundläggningsmetoderna isolerad platta på mark, vanligt för nyare svenska småhus, samt en äldre platta med bristande isolering, vanligt förekommande i hus uppförda i Sverige på 1970-talet. Beräkningen av utsläppen från respektive skivmaterial sker med livscykelanalys som metod och ämnar att bestämma materialens klimatpåverkan (GWP) som utsläppen av koldioxidekvivalenter (CO2e) orsakat av 1 m2 golvskiva i ett golvvärmesystem under ett år. Ettårsperspektivet lägger grunden för en enkel omvandling av skivans klimatpåverkan till valfri tidsram. Den här studien bedömer att golvvärmesystemet bör vara funktionellt i minst 50 år och tittar därför närmare på den livslängden. Studien fastslår att wellpapp i de flesta fall orsakar 14–29 procent lägre växthusgasutsläpp än EPS under ett år som skivmaterial i ett värmegolv beroende på grundläggningsmetod, och ungefär 13–23 procent lägre utsläpp än kork. Som svar på vilket av materialen EPS, kork och wellpapp som orsakar lägst klimatavtryck som 1 m2 skivmaterial i ett golvvärmesystem under 50 år multipliceras materialens utsläpp under användningsstadiet med 50. Resultaten belyser fördelarna med låga värmeförluster i ett golvvärmesystem över tid, då wellpapp orsakar störst växthusgasutsläpp för platta på mark med bristande isolering med 119 kg CO2e/m2 , medan EPS orsakar det lägsta utsläppet på 111 kg CO2e/m2. För fallet med isolerad platta är wellpapp det material som orsakar lägst utsläpp med 7,9 kg CO2e/m2, medan EPS orsakar det högsta utsläppet om 8,9 kg CO2e/m2. Avseende klimatpåverkan är wellpapp det bästa alternativet för implementering som skivmaterial i ett golvvärmesystem med en livslängd på 50 år i nya välisolerade svenska småhus. För äldre småhus som saknar tilläggsisolering är EPS det materialet som orsakar lägst klimatpåverkan, tack vare materialets isoleringsförmåga. / The construction industry is facing an urgent transition to a lower climate impact from buildings. One way to reduce this impact is to implement products and materials with a lower climate footprint, i.e. products that cause less greenhouse gas emissions during their lifetime. In order to make better choices, the industry needs a careful evaluation of greenhouse gas emissions from products used in building production from a life cycle perspective. This study examines which of the materials expanded polystyrene (EPS), cork and corrugated cardboard that causes the least greenhouse gas emissions during a 50-year lifespan as a floorboard in an underfloor heating system produced by the company Flooré AB. The study also examines the difference in climate impact for each floorboard material during the use stage, based on the founding methods thermally insulated slab on ground, common for newer Swedish single-family homes, and an older slab with insufficient insulation, common in houses built in Sweden in the 1970s. The calculation of the emissions from each board is performed with a life cycle analysis method and intends to determine the Global Warming Potential (GWP) of the materials as emissions of carbon dioxide equivalents (CO2e) caused by 1 m2 floorboard in an underfloor heating system for one year. The one-year perspective simplifies conversion of the floorboard climate impact during one year to any other time frame. This study estimates that the system will be functional for at least 50 years, and therefore examines this service time further. The study found that corrugated cardboard, in most cases, causes 14-29 percent lower greenhouse gas emissions than EPS during a year as a floorboard in an underfloor heating system depending on the building's foundation method, and approximately 13-23 percent lower emissions than cork. In response to which of the materials EPS, cork and corrugated cardboard that causes the lowest climate footprint as 1 m2 floorboard in an underfloor heating system for 50 years, the material’s emissions during the use stage are multiplied by 50. The results highlight the benefits of low heat losses in an underfloor heating system over time, as corrugated cardboard causes the greatest climate gas emissions when used with poorly insulated slab with 119 kg CO2e/m2, while EPS causes the lowest emissions of 111 kg CO2e/m2. In a case with insulated slab foundation, corrugated cardboard causes the lowest emissions of 7,9 kg CO2e/m2, while EPS causes the highest emissions of 8,9 kg CO2e/m2. In terms of climate impact, corrugated cardboard is the best alternative for implementation as a floorboard material in an underfloor heating system with a lifespan of 50 years in a newly built and well-insulated Swedish single-family home. For older detached houses that do not have additional slab insulation, EPS is the material that causes the least climate impact, thanks to the material’s insulating ability.

Ellipsometrische Untersuchungen an Plasmapolymeren und plasmamodifizierten Polymeroberflächen Abstrakt Im Mittelpunkt der Arbeit stehen zwei Prozesse, die auf der komplexen Wechselwirkung zwischen einem Niedertemperaturplasma und der dem Plasma ausgesetzten Festkoerperoberflaeche beruhen: Plasmamodifizierung und Plasmapolymerisation. Mit dem zerstoerungsfreien, optischen Messverfahren der Ellipsometrie koennen Veraenderungen der makroskopischen optischen Eigenschaften infolge der Plasmaeinwirkung nachgewiesen werden und so Rueckschluesse auf die Wechselwirkungsprozesse gezogen werden. Dazu dienen ex situ Spektralellipsometrie (Wellenlaenge = 300 - 800 nm), Ellipsometrie bei der Anregung von Oberflaechenplasmonen und in situ Ellipsometrie (Wellenlaenge = 632,8 nm), die mit Methoden der Strukturaufklaerung (XPS, SIMS, FTIR) kombiniert werden. Bei der Plasmamodifizierung von Polyethylen und Polystyren im CF4 und O2 Plasma kommt es durch den Eintrag neuer funktioneller Gruppen, durch Vernetzung und Aktivierung zu chemischen und morphologischen Veraenderungen in einer duennen Oberflaechenschicht, die sich in einem veraenderten Brechungsindex aeussern. Eine Erklaerung fuer die beobachteten Aenderungen ist ueber die molaren Polarisierbarkeiten der neuen funktionellen Gruppen moeglich. Die Untersuchungsergebnisse zum Tiefenbereich der Modifizierung sind qualitativ in guter Uebereinstimmung mit den Eindringtiefen der verschiedenen Plasmaspezies. Bei der Abscheidung duenner Plasmapolymerschichten dienen in situ und ex situ durchgefuehrte ellipsometrische Messungen der Aufklaerung von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Eine deutliche Abhaengigkeit des Brechungsindex von HMDSO-Plasmapolymerschichten vom spezifischen Energieeintrag ins aktive Plasmavolumen wird gefunden und modelliert. Durch nichtstationaere Prozessfuehrung gelingt die Herstellung von Plasmapolymerschichten mit einem Brechungsindex-Tiefenprofil.

On many structures there ocurred a problem of expanded polystyrene-based thermal insulation material degradation caused by high temperatures close to glazed areas. In a theoretical part of this Master’s Thesis there are the most common thermal insulation materials described, followed by a brief desciption of flat roof waterproofing materials and a thermal stress of structures. An experimental part describes a design of a methodology for evaluation of thermal resistance properties of foamed insulants in flat roofs and several experiments carried out according to the methodology.

Plasty, pronikající do životního prostředí ať už neúmyslně či záměrně, mohou být fragmentovány za vzniku částic v řádu mikrometrů (tzv. mikroplastů) a znečišťovat tak půdní systémy. Doposud vyvinuté analýzy pro stanovení mikroplastů v půdách jsou především zaměřeny na kvalitativní stanovení, nicméně i jejich provedení se zatím stále potýká s různými úskalími. Navíc, téměř všechny tyto analýzy vyžadují časově náročnou předúpravu vzorku. V této studii jsme se zaměřili na vývoj nové analytické metody pro kvantitativní stanovení mikroplastů polyvinylchloridu (PVC) a polystyrenu (PS) v půdách bez předchozí úpravy vzorku pomocí termogravimetrické analýzy spojené s hmotnostní spektrometrií (TGA-MS). Pro analýzu byly použity vzorky modelové půdy s nízkým obsahem organického uhlíku, které byly spikovány na výslednou koncentraci 0,23–7 hm% PVC či PS. Vzorky byly pyrolyzovány s teplotním krokem 5 K min–1 až na teplotu 1000 °C. Pyrolýzní plynné produkty byly následně analyzovány s využitím hmotnostního spektrometru. Získaná data byla normalizována pomocí externího standardu (šťavelan vápenatý). Limity detekce se pohybovaly v rozmezí 0,08–5,3 hm% pro PVC a 0,005–0,7 hm% pro PS v závislosti na zvoleném m/z. Limity kvantifikace pak byly 0,3–17,7 hm% pro PVC a 0,002–2,2 hm% pro PS. Výsledky dokazují, že spojení TGA-MS může být konkurující semikvantitativní metodou pro stanovení mikro-PVC a mikro-PS v půdě s nízkým obsahem organického uhlíku.