Polipropilén alapú termoplasztikus elasztomerek fejlesztése dinamikus vulkanizáció segítségével

Kocsis Dávid MSc II. évf.,

e-mail: kocsis.david92@gmail.com

Konzulens: Dr. Bárány Tamás, Polimertechnika Tanszék

e-mail: barany@pt.bme.hu

Napjaink egyik legfőbb kihívása az iparban keletkező polimer hulladék újrahasznosítása. Ez különösképpen igaz az elhasználódott gumi alapú termékek esetén, mint például a hulladékká váló, selejt gumiabroncsok, szállítószalagok stb. Ugyanis e termékek mátrixanyagát térhálós szerkezetű, vulkanizált elasztomerek alkotják, így közvetlenül a hagyományos ömledék feldolgozási technológiákkal nem újrafeldolgozhatók. A legjobb megoldást a térhálós elasztomerek teljes mértékű devulkanizációja jelentené, lehetővé téve ezáltal az újbóli felhasználhatóságukat más gumi termékekben, mint például termoplasztikus elasztomerekben (TPE). A TPE-k a polimerek egy széles anyagcsaládját alkotják, amelyek emelt hőmérsékleten megömleszthetők, míg az üzemelési hőmérsékletükön gumiszerű tulajdonságokkal rendelkeznek. A TPE-k egyik fő csoportját a termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok (TDV) képzik, amelyeknél a kompaundálás során megvalósul a gumifázis „in situ” vulkanizációja és finom eloszlatása is. A fő hipotézisünk az, hogy ezen elasztomer fázis helyettesíthető (legalább részben) devulkanizált gumiőrleménnyel (GTR), amely a kompaundálás közben revulkanizálható.

Jelen tanulmány célja polipropilén alapú TDV-k fejlesztése egyirányba forgó, ikercsigás extruder segítségével. Az alkalmazott gumikeverék receptúrája a gumiabroncsok összetételét szimulálja (természetesen leegyszerűsítve), ennek megfelelően a fő alkotóelemei a természetes kaucsuk (NR), és a sztirol-butadién kaucsuk (SBR). A gumikeverék hengerszéket alkalmazva készült el, majd egycsigás extruderen sor került a hengerpalást kör keresztmetszetű, vulkanizálatlan kaucsukszállá való átalakítására. A különböző összetételű TDV-k gyártása egyirányba forgó, ikercsigás extruderen valósult meg. Előállítottunk TDV-ket 60/40–30/70 tömegszázalékos PP/gumi arányban, különböző fordulatszámokat, adagolási módokat és csigakonfigurációt alkalmazva. A granulált anyagból fröccsöntéssel piskóta próbatesteket hoztunk létre, amelyeket mechanikai és morfológiai vizsgálatoknak is alávetettem. A kapott eredmények alapján vizsgáltam a különféle paraméterek változtatásának hatását az anyagjellemzőkre nézve.

szerző

Kocsis Dávid
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

Dr. Bárány Tamás
egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék
Dr. Kmetty Ákos
Egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék

helyezés

I. helyezett