Bc. Milan Hrčiar ve své diplomové práci na téma: Chemická recyklace PET-G pro přípravu polyolů využitelných v technologii pultrudovaných kompozitů s polyurethanovou matricí plně prokázal schopnost samostatné laboratorní práce. Postupnou optimalizací procesu přípravy polyolu chemickou recyklací PET-G i formulací polyurethanového systému bylo dosaženo funkční termosetové matrice vhodné pro přípravu sklokompozitů pultruzí. Cíle práce byly splněny a experimentálně dostatečně ověřeny. Kompozity připravené s touto matricí dokonce dosahují mírně lepších mechanických vlastností v porovnání s komerčně používaným PU systémem, a to dokonce při redukci spotřeby isokyanátů. Student prokázal velkou houževnatost při řešení problémů, které při formulaci použitelného reaktivního polyurethanového systému vyvstaly (katalýza, viskozita, adheze a separace). Během experimentů i přípravy textové části byly hojně využívány konzultace. Použité zdroje informací jsou v práci dostatečně citovány. Práci proto hodnotím známkou A- výborně.

Bc. Milan Hrnčiar předložil diplomovou práci s názvem “Chemická recyklace PET-G pro přípravu polyolů využitelných v technologii pultrudovaných kompozitů s polyurethanovou matricí” zaměřenou na využití odpadních filamentů pocházejících z FDM 3D tisku v pultruzi ve formě upraveného systému s volnými hydroxylovými skupinami. Studentem navržený, syntetizovaný a charakterizovaný kapalný systém vyrobený z depolymerizovaného poly(ethylentereftalátu) modifikovaného glykolem (PET-G) reprezentoval polyol navržený pro výrobu polyurethanové matrice vhodné pro sklem vyztužené polymerní kompozity.

Zpracovaná diplomová práce disponuje logickou kompozicí jednotlivých kapitol, zahrnující představení vstupního PET-G materiálu, popis různých způsobů valorizace polyesterových odpadů, shrnutí polyurethanových polymerů z hlediska chemické struktury či aplikovatelnosti, či nastínění produkce kompozitních materiálů v rámci literární rešerše. Práce v experimentální části shrnuje celý postupný proces syntézy polyolů z PET-G spolu s jejich materiálovou charakterizací, následovaný popisem multikomponentního polyurethanového systému a jeho využití pro produkci sklem vyztužených polymerních kompozitů. Experimentální práci zakončuje materiálová charakterizace vyprodukovaných kompozitů spolu s analýzami sklem nevyztužených polyurethanových matric.
Z formálního hlediska se jedná o velmi srozumitelně a věcně formulovanou diplomovou práci, přičemž jak teoretické částí, tak vlastní experimentální činnost, vykazují vysokou kvalitu z pohledu jazykové struktury a stylu argumentace. Formálních nedostatků či vyslovených chyb se ve stati objevuje naprosté minimum, což svědčí o studentově pečlivosti s psaných textem. Co se týče konkrétních výroků či tvrzení, některé z nich by určitě vyžadovali dodatečnou diskuzi, jako například na straně 16 tvrzení: „Perspektivní směr recyklace PET představuje využití iontových kapalin, což vychází ze snahy nahradit energeticky náročné či environmentálně zatěžující postupy,“. Iontové kapaliny se v odborné literatuře používají jako katalyzátory depolymerizací, přičemž ze statě diplomové práce tato jejich funkce explicitně nevyplývá. Mezi drobnosti bych zařadil používání zkratek v textu bez jejich definování (použití MDI a TDI v kapitole 2.3.3 Polyoly). Nicméně zmíněné případy jsou velmi ojedinělé a neubírají na vysoké jazykové a kompoziční kvalitě diplomové práce.

Experimentální část práce je koncipována obdobně kvalitně, jako část teoretická, z hlediska textové kompozice. Nicméně některé aspekty prezentované laboratorní práce obsahují podněty k diskuzi, které bych rád konkretizoval. Student na straně 38 uvádí, že jeho připravené polyolové systémy dosahují počtu opakování jednotek v polymeru hodnot 0,8-1,5, přičemž tvrdí, cituji: „Po dosazení příslušných hodnot je získána hodnota x = 1,08, což koresponduje s teoretickým předpokladem, že struktura transparentního polyolu je při daném hydroxylovém čísle tvořena lineárním řetězcem zakončeným hydroxylovými skupinami“. Je otázkou, jestli lze systém obsahující uvedený počet „monomerních“ jednotek lze označovat pojmem „oligomer“, spíše bych volil obecnější termín „depolymerizát“. Student také na straně 39 argumentuje výsledky analýzy hydroxylových čísel na GPC přítomností „cyklických oligomerů vznikajících během depolymerace“. Toto tvrzení je dle mého názoru dost hypotetické a bez strukturních analýz či citace velmi specifického obdobného výzkumu z dostupné literatury ve fázi domněnek. Asi největším úskalím je argumentace srovnání výsledků analýzy hydroxylového čísla a gelové permeační chromatografie (GPC). Když pominu obecně nepopsaný průběh chromatografických analýz (ať už plynové či gelové permeační chromatografie), student sám v práci tvrdí, že GPC kolona má měřící rozsah „v oblasti do 1000 g•mol⁻¹“, není tím pádem možné naměřené hodnoty interpretovat s dostatečnou přesností, nehledě na rozdílné hodnoty naměřených signálů (na obr. 15). Použití GPC s detektorem indexu lomu (RI) je v případě předložené práce použitelné například jako metoda popisu depolymeračního procesu vztaženého na relativní hodnoty, nicméně je velmi nevhodná pro prezentaci nominálních hodnot číselně či hmotnostně středních molekulových hmotností. Co se analýzy molekulové hmotnosti týče, hydroxylové číslo je z procesního i analytického hlediska vhodnější ve srovnání s konkrétní provedenou GPC analýzou a student by dle mého názoru měl argumentaci stavět na titrační analýze (za předpokladu že neměl přístup například k vhodnému kapalinovému chromatografu). Toto pochybení se dále přelévá i do reologické analýzy, kde student argumentuje získanými hodnotami z GPC, které ve všech případech nekorespondují s předpoklady.

Největší Achillovou patou diplomové práce Bc. Milana Hrnčiara je kritická absence strukturní analýzy syntetizovaných produktů. Student v seznamu přístrojů uvádí, že používal FTIR, přičemž v práci není jediná zmínka o naměřených výsledcích. Vzhledem k argumentaci zahrnující transesterifikační mechanismy, hydrolytické procesy či cyklizace reaktantů, infračervená spektrometrie představuje jednu z velmi zásadních strukturně-verifikačních metod poskytující potřebnou evidenci k podpoření vyřčených předpokladů organické syntézy. Zároveň student v práci konstatoval, že během procesů vznikají nízkomolekulární sekundární produkty a jiné sloučeniny (například 1,4-dioxan na straně 44), přičemž neposkytl dostatečnou analýzu těchto produktů (například index lomu, plynovou chromatografii, TLC). Tvrzení studenta, že při procesech vznikají konkrétní sloučeniny, by měly být vždy podložené strukturní analýzou.

Výše uvedené konkrétní příklady nedostatků diplomové práce Bc. Milana Hrnčiara nicméně neimplikují, že by experimentální činnost popsaná v odevzdané stati byla nedostatečná či špatně koncipovaná. Dle mého názoru dosahuje celkový text, předložená argumentace i prezentované výsledky velmi dobré kvality, přičemž student provedl jednoznačně úctyhodný experimentální výzkum valorizace odpadního polymerního materiálu pro využití v kompozitních materiálech. Závěrem stojí za vyzdvihnutí velmi věcně formulovaný závěr práce shrnující dosažené výsledky, grafická kvalita většiny prezentované problematiky, či celkový počet provedených analýz a množství odvedené laboratorní práce.

Diplomovou práci jako oponent doporučuji k obhajobě. Hodnotím známkou B – Velmi Dobře Topics for thesis defence:

1. 1) Popište rozdíly mezi mechanickou recyklací, chemickou recyklací a upcyklací polymerních systémů. V práci student definuje jednotlivé procesy na různých místech a s různým dodatečným členěním, přičemž pro čtenáře nejsou definice dostatečně jasné a přímočaré.
2. 2) Student se na stránce 31 v kapitole 2.4.4. věnuje recyklacím kompozitních materiálů, přičemž v předložené práci studoval polyurethanové matrice pro výrobu kompozitů. Mohl by student při obhajobě práce shrnout rozdíly ve valorizaci termosetových matric z nenasycených polyesterových pryskyřic a polyurethanů z hlediska udržitelnosti? Z kapitoly explicitně nevyplývají hlavní benefity použití polyurethanů v polymerních kompozitech.
3. 3) Vzhledem k důležitosti strukturní charakterizace by měl student při obhajobě práce v krátkosti interpretovat výsledky FTIR analýzy (a/nebo jakékoli jiné vhodné analýzy pro strukturní verifikaci syntetizovaných polyolů obsahujících valorizovaný PET-G).