Biopolimer alapú termoplasztikus elasztomer habok fejlesztése

A termoplasztikus elasztomerek (TPE) az 1960-as években jelentek meg, de még manapság is

fejlesztés alatt állnak. Tulajdonságaikat tekintve hidat teremtenek a hagyományos, hőre lágyuló, és a

térhálós gumi rendszerek közt: megtartják az elasztomerekre jellemző szívósságot és alakváltozást,

de feldolgozhatók a hagyományos, nagy kihozatalú gyártástechnológiákkal, mint az extrúzió vagy a

fröccsöntés. Ebből adódóan olyan geometria is készíthető gumiszerű termékekből, amely a

szokványos gumiipari technológiákkal (pl.: préselés) nem lehetséges [1]. Ezen felül az újbóli

megömleszthetőség az újrahasznosítás szempontjából is rendkívül hasznos. A selejtes termékeket és

a sorját darálást követően újból fel lehet dolgozni a gyártósoron, ellenben a térhálós rendszerekkel,

ahol jelenleg nincs mód az ipari keretek közti újrafeldolgozásra [2]. A környezetvédelmi szempontok

tekintetében további előrelépés lehet a biopolimerek alkalmazása. Ezek olyan polimerek, amelyek

természetes alapanyagokból, biomasszából állíthatók elő és/vagy használatukat követően biológiai

úton lebonthatók a környezetet nem terhelő anyagokra. Az egyik legígéretesebb biopolimer a

politejsav (PLA), amely mindkét feltételt teljesíti, emellett mechanikai és feldolgozásbeli

tulajdonságai hasonlóak a ma használatos tömegműanyagokéhoz [3].

Kutatásom során egy, a termoplasztikus elasztomerek fejlesztésén belül kevésbé vizsgált szegmenssel

foglalkozom. Politejsav és kaucsuk segítségével álltok elő környezetbarátabb termoplasztikus

elasztomereket, és vizsgálatokat végzek rajtuk. Célom, hogy a különböző alapanyagok

anyagszerkezeti eltéréseiből adódóan megkeressem a leginkább kompatibilis PLA-kaucsuk

párosítást, és jellemezzem a fázisok között létrejövő kapcsolatot, fázisszerkezetet. Ezen tekintetben

egyelőre hiányos a szakirodalom. Előállítok TPE habokat is, exoterm típusú kémiai, valamint

expandálni képes mikrogyöngy típusú habképzőszerrel, és ezeket minősítem. Sűrűségméréssel

jellemzem a habképzés sikerességét, a cellastruktúrát pásztázó elektronmikroszkópi felvételekkel

vizsgálom. Elvégzem a habok minősítésére használt mechanikai nyomóvizsgálatokat.

Célom az, hogy átfogó képet kapjak a PLA tartalmú termoplasztikus elasztomer habok témaköréről,

az alapanyagok szintjétől kezdve a habképzésig. Ez a tudás a későbbiekben segíthet megfelelően

kompatibilis anyagok kiválasztásában új receptúrák esetén, valamint hiánypótló kísérleti- és mérési

eredményeket szolgáltat a témakörben.

Irodalom:

1. Béky Cs., Tomin M., Kmetty Á.: Termoplasztikus elasztomerek és habosításukáttekintés. Polimerek, vol. 7, 27-32 (2021).

2. Drobny G. J.: Handbook of thermoplastic elastomers. Plastics Design Library, Chadds Ford, PA,

USA (2014).

3. Auras R.: Poly(lactic acid) : synthesis, structures, properties, processing, and applications. John

Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, USA (2010).

szerző

III. helyezett