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

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

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 (Me_xO_y) 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, ZnAl₂O_4, ZnAl₂O_4, ZnTi₂O_4, 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