Vědecko-výzkumné zaměření akademických pracovníků oddělení

 

doc. Ing. Bořivoj Hlaváček

  • Fyzika polymerů a kompozitů
  • Fázové změny v polymerech
  • Fyzika bez hranic v oblasti polymerních materiálů
  • Viskoelastické chování amorfních materiálů

 

Ing. Jan Honzíček, Ph.D.

  • Využití koordinačních a organokovových sloučenin přechodných kovů pro zasychání oxopolymeračně zasychajících pojiv.
  • Cyklopentadienylové a indenylové komplexy přechodných kovů se zaměřením na sloučeniny substituované polárními funkčními skupinami.
  • Využití infračervené spektroskopie pro studium kinetiky polymeračních reakcí.

 

prof. Ing. Petr Kalenda, CSc.

  • Využití polymerních materiálů pro ochranné organické povlaky
  • Formulace ochranných organických povlaků
  • Hybridní pojiva
  • Náhrady toxických sikativ sloučeninami na bázi metallocenů

 

prof. Ing. Andréa Kalendová, Dr.

  • Využití polymerních materiálů pro ochranné organické povlaky
  • Antikorozní pigmenty pro nátěrové hmoty
  • Vodivé polymery pro nátěrové hmoty
  • Inhibice speciálních projevů koroze
  • Nátěry s kovovými pigmenty

 

Ing. David Veselý, Ph.D.

  • Využití polymerních materiálů pro ochranné organické povlaky
  • Antioxidanty pro nátěrové hmoty
  • Netoxické pigmenty a plniva pro ochranné povlaky
  • Speciální nátěry pro sklářský průmysl
  • Geopolymery

==============================================================================

 

Vědecká činnost- příklady aplikovaného výzkumu a vybraná témata prací na ONHOP týkající se polymerních a kompozitních materiálů, syntetizovaných pigmentů a některých speciálních aditiv

 

  • Vedoucí: prof. Ing. Andrea Kalendová, Dr., Ing. David Veselý, Ph.D., Ing. Jan Honzíček, Ph.D.
  • Konzultanti: Ing. Miroslav Kohl, Ing. Ondřej Preininger, Ing. Tereza Hájková, Ing. Martina Hejdová, Ing. Kateřina Nechvílová, Ing. Ivan Majer

1. Výzkum nových netoxických antikorozních pigmentů pro ochranné povlaky a nátěrové hmoty

1.1 MMO podvojné a směsné oxidy přechodných kovů

1.1.1 Ferity, spinely

  • Ferity připravené ze  zajímavých surovin, stanovení jejich vlastností v ochranných filmech.
  • Ferity vzniklé in situ v ochranném povlaku na bázi silikonové pryskyřice.
  • Jádrové ferity a spinely, syntéza a vlastnosti v nátěrových hmotách

1.1.2 Perovskity, směsné oxidy s obsahem alkalických kovů, podvojné perovskity

  • Studium vlastností perovskitů s obsahem netoxických prvků v nátěrových hmotách.
  • Perovskity vláknité struktury, příprava, vlastnosti v ochranných povlacích.

1.2. Pigmenty na bázi modifikovaných  fosforečnanů

Příprava a vlastnosti modifikovaných fosforečnanů pro antikorozní nátěrové hmoty

Vliv obsahu krystalové vody a kationtů na antikorozní vlastnosti pigmentů se strukturou fosforečnanu

1.3. Pigmenty na bázi wolframanů a molybdenanů

  • Příprava a vlastnosti oxidických pigmentů složení Mo,W(Zn, Mg, Ca, Sr, Fe)
  • Jádrové wolframany a molybdenany, syntéza a vlastnosti v nátěrových hmotách, vliv nosiče na vlastnosti pigmentů

1.4. Pigmenty na bázi oxidů (MO, TMO, MMO s  obsahem vybraných kationtů, vliv kationtů na inhibiční vlastnosti, strukturu)

  • Morfologicky zajímavé částice zinkitu a periklasu příprava a studium vlastností v nátěrových hmotách
  • Netradiční využití vybraných oxidů v nátěrových hmotách

1.5. Kyselina fosfomolybdenová a fosfomolybdenany při inhibici koroze kovových materiálů chráněných pomocí  organických povlaků a nátěrových hmot

  • Fosfomolybdenany s obsahem  Ca, Zn, Sr: příprava a vlastnosti  nátěrových hmotách

1.6. Antikorozní pigmenty s iontově výměnným mechanismem ochrany 

  • Využití sloučenin na bázi křemičitanů, vrstevnatých křemičitanů, zeolitů a dalších minerálních surovin jako matric pro iontově výměnné antikorozní pigmenty

2. Kovové, elektrochemicky působící pigmenty jako antikorozní pigmenty v ochranných povlacích

2.1 Nátěrové hmoty s obsahem kovových pigmentů Me (Me=Zn, Mg, Al):

  • Studium vlastností  organických povlaků s obsahem kovového Zn v závislosti na velikosti jeho primárních částic a OKP
  • Studium vlastností organických povlaků s obsahem kovového Zn v závislosti na morfologii jeho částic a OKP

2.2 Organické povlaky obsahující kovové pigmenty Me/M různé elektrochemické ušlechtilosti Antikorozní účinnost nátěrových hmot obsahující kovový zinek a další kovový pigment

  1. Elektrochemicky působících kovové pigmenty v kombinaci s nekovovými pigmenty v nátěrových hmotách

Antikorozní účinnost nátěrových hmot obsahující kombinaci kovového zinku a anorganických chemicky působících antikorozních pigmentů

Antikorozní účinnost nátěrových hmot obsahující kombinaci kovového zinku a organických inhibitorů koroze

2.4  Nátěrové hmoty a ochranné povlaky s obsahem kovových pigmentů a vodivých polymerů

  • Synergický efekt kovových pigmentů a vodivých polymerů v ochraně proti korozi v nátěrových hmotách
  • Ochranné povlaky s obsahem kovového Zn a  polovodičů (Ge(Se,S))

2.5 Nátěrové hmoty se sníženým obsahem kovového zinku, možnosti snížení obsahu zinku

Snížení obsahu kovového Zn v nátěrových hmotách pomocí vodivých polymerů a pigmentů

 

3. Jádrové core-shell pigmenty pro aplikace v antikorozních nátěrových hmotách

3.1 Jádrové core-shell pigmenty s kovovým jádrem:

  • Antikorozní nátěrové hmoty s obsahem jádrových core-shell pigmentů s jádrem kovového charakteru
  • Příprava a vlastnosti core-shell pigmentů s neizometrickým tvarem částic pro aplikace do organických povlaků

3.2 Jádrové core-shell pigmenty s minerálním jádrem

Pigmenty s aktivní vrstvou oxidů (MeO) na neizometrických částicích křemičitanů, příprava a vlastnosti

  • Pigmenty s vrstvou směsných oxidů (MexOy) na jehlicovitých a lamelárních částicích nosičů

3.3 Core-shell anorganické/organické částice v nátěrových hmotách

3.4 Povrchová úprava částic chemicky aktivními vrstvami na bázi organických sloučenin jako funkčních pigmentů do nátěrových hmot

  • Vlastnosti povlaků s obsahem povrchově upravených skleněných dutých mikrokuliček

4. Organické inhibitory koroze pro nátěrové hmoty a ochranné povlaky

  • Inhibitory na bázi citronanu, taninu, aj., příprava a vlastnosti
  • Studium inhibitorů na bázi přírodních flavonoidů a polyfenolů

5. Výzkum inhibiční účinnosti jednotlivých složek antikorozních nátěrů, studie nátěrů na významných stavbách a historických budovách

  • Látky vzniklé reakcí kyseliny  pelargonové, a dalších kyselin s PbO, příprava a testování jednotlivých aktivních složek
  • „Kovová mýdla“ v nátěrech obsahem přírodních olejů
  • Anorganické pigmenty ve starověku, vyráběné, připravované a používané nejenom kvůli své barvě

6. Vodivé polymery pro oblast nátěrových hmot a organických povlaků

  • Vlastnosti VP v nátěrových hmotách
  • Vlastnosti povrchově upravených pigmentů VP, Vlastnosti C nanotrubek s VP
  • Montmorillonit a další látky pro aplikace vodivých polymerů do nátěrových hmot

7. Plniva s morfologicky zajímavými částicemi pro zlepšení fyzikálních vlastností antikorozních povlaků

  • Vlastnosti  organických povlaků v závislosti na chemickém složení a tvaru primárních částic plniv
  • Vlastnosti organických povlaků a tenkých vrstev s obsahem mullitu

8. Fotokatalyticky působící anorganické oxidy v nátěrových hmotách

  • Stanovení vlastností fotokatalyticky působících oxidů v pojivech nátěrových hmot

9. Antimikrobiální účinky oxidů s obsahem netoxických prvků (Zn, Mg, aj.)

  • Pigmenty ZnO, ZnAl2O4, ZnAl2O4, ZnTi2O4, MgO a jejich možné antimikrobiální účinky

10. Aditiva pro nátěrové hmoty

  • Nová sikativa pro oxypolymeračně zasychající nátěrové hmoty a pro tzv. high solids systémy.
  • Netradiční aditiva (sikativa, katalyzátory, antioxidanty pro oxypolymeračně zasychající nátěrové hmoty)
  • Propolis jako antioxidant v oxypolymeračně zasychajících pojivech, Mikrobicidní účinky propolisu v nátěrových hmotách
  • Fungicidní a baktericidní vlastnosti přírodních látek, Netradiční  aditiva  -vlastnosti dalších látek, jako je  rutin, hesperidin, diosmin,  pojivech oxypolymeračně zasychajících nátěrových hmot
  • Přírodní oxidanty pro pojiva oxypolymeračně zasychající (extrakty –flavonoidy, polyfenoly, taniny, třísloviny)

11. Nové a netradiční materiály pro nátěrové hmoty a ochranné povlaky

  • Pryskyřice přírodního původu, jejich nové aplikace
  • C-nanotrubičky pro nátěrové hmoty, způsoby aplikace a jejich vlastnosti v ochranných povlacích
  • Vláknitý TiO2, způsoby aplikace a jejich vlastnosti v ochranných povlacích
  • Geopolymerní a hybridní pojiva ochranných povlaků, příprava, formulace ochranných povlaků
  • Nanočástice a vlastnosti v ochranných povlacích
  • Využití plniv fosilního původu v nátěrových hmotách a ochranných povlacích
  • Bio -degradovatelné filmy pro dočasnou korozní ochranu

12. Příprava pojiv a nátěrových hmot ředitelných vodou odolného vůči korozi

  • Disperze pro antikorozní vodouředitelné  NH odolné bleskové korozi
  • Aplikace vodivých polymerů při přípravě vodných disperzí

13. Modifikace a příprava modifikovaných lakařských  pryskyřic, příprava, vlastnosti

  • Příprava a vlastnosti alkydů modifikovaných nenasycenými kyselinami z přírodních zdrojů
  • Mastné kyseliny přírodního původu, jejich využití k modifikaci alkydových pryskyřic
  • Přírodní pryskyřice, jejich nové využití

14. Speciální nátěry

  • Fotovoltaické nátěry a jejich složky
  • Termicky stabilní nátěry
  • Geopolymerní pojiva a povlaky
  • Nátěry s vysokým obsahem kovových částic
  • Vodivé nátěry, nátěry s vodivými pigmenty a polymery
  • Nátěry na bázi ethylsilikátů s obsahem Zn, Mg pro těžkou korozní ochranu

15. Testování vlastností nových pojiv nátěrových hmot

  • Vodouředitelné silikonové pryskyřice, způsoby pigmentace, odolnost mechanickým a tepelným namáháním
  • Geopolymerní pojiva, příprava a formulace nátěrových hmot
  • Vysokosušinová pojiva a jejich  formulace s  antikorozními pigmenty a plnivy

16. Nátěrové hmoty pro úpravu minerálních podkladů, fasád, dřeva, betonu, aj

  • Nátěry na bázi vodního skla
  • Nátěry na dřevo s fungicidními složkami

17. Testování a inhibice speciálních projevů koroze

  • Blesková koroze, metody testování a způsoby inhibice
  • Nitková koroze, metody testování a způsoby inhibice

18. Povlaky vytvořené dalšími technikami

Příprava tenkých vrstev a povlaků metodou PLD

Vlastnosti a příprava povlaků z nátěrových hmot (vytvořených dispergací) a příprava tenkých vrstev technikou PLD s obsahem vy braných plniv (kalcinovaného kaolínu, mullitu, mastku).

Stanovení vlastností připravených vrstev v závislosti na morfologii částic, typu pojiva a metodě přípravy vrstvy, resp. na OKP.

Tvorba povlaků s obsahem mullitu, porovnání s technikou PLD

19. Kombinované ochranné povlaky

19.1 Kombinované ochranné (anorganicko-organické) povlaky

19.2 Kombinované ochranné (PLD/polymerní) povlaky

  • Povlaky pro ochranu před korozí vytvořené PLD s vrstvou transparentního organického filmu, příprava, volba typu organického pojiva, stanovení korozní a chemické odolnosti (s obsahem mullitu)
  • Povlaky pro ochranu před korozí vytvořené PLD s vrstvou pigmentovaného organického filmu, příprava, volba typu pigmentu, stanovení korozní a chemické odolnosti. Vlastnosti v závislosti na typu pigmentu (ferit, mullit, mastek, ZnO, hematit, aj.).
  • Ochranné filmy s vrstvou geopolymerního a organického filmu (výzkum pojiv a pigmentů vrchní vrstvy kombinovaného povlaku)
  • Termická a korozní odolnost kombinovaných vrstev

20. Ochrana moderních konstrukčních materiálů

  • Ochrana sváru u nerez ocelí pomocí organických povlaků, volba typu pojiva pro optimální mechanické a korozní vlastnosti
  • Ochrana sváru u nerez ocelí pomocí organických povlaků, volba typu pigmentu a OKP pro optimální antikorozní a mechanické vlastnosti

21. Metody pro testování fyzikální, chemické a korozní odolnosti

  • Testování vlastností nátěrů a vrstev pomocí AFM
  • Optimální pigment a OKP v nátěrech na bázi epoxyesterové pryskyřice stanovená pomocí pokročilých instrumentálních technik
  • Volby složení korozního roztoku pro stanovení vlastností pigmentovaných organických povlaků.
  • Volba podmínek pro testování „přirozeného“ stárnutí organických transparentních a pigmentovaných povlaků