Fröccsöntött amorf poli-alfa-olefin mátrixú önerősített kompozitok fejlesztése
Az önerősített polimer kompozitok jellemzője, hogy az erősítőanyag és a mátrix azonos anyagcsaládba tartozó polimer. E kompozitok legnagyobb előnyei a kis sűrűség, a kiváló energiaelnyelő képesség, valamint az újrahasznosíthatóság.
A kereskedelmi forgalomban is elérhető önerősített polimer kompozitok rétegeléses (film-stacking) módszerrel vagy kompaktálással (hot compaction) készülnek. E technológiák hátránya, hogy használatukkal csak héjszerű termékek állíthatók elő, ami az önerősített polimer kompozitok potenciális felhasználási területeit korlátozza. Fröccsöntéssel ugyanakkor bonyolult geometriájú termékek gyárthatók, ezért a fröccsöntéssel feldolgozható önerősített kompozitok fejlesztésével az előállítható termékek köre jelentősen bővülhet. Ezenfelül a polipropilén szálak hajlékonysága miatt nagy száltartalom érhető el. További előny, hogy a szálas fröccsöntésben gyakran használt üveg-, szén- és bazaltszálakhoz képest a polipropilénszálak a fröccsöntőgép alkatrészeit kisebb mértékben koptatják.
Korábbi tanszéki kutatások rámutattak, hogy önerősített kompozitok fröccsöntéssel csak a mátrix és a szálak olvadási hőmérséklete közötti megfelelően nagy különbség biztosításával állíthatók elő. Az amorf poli-alfa-olefinek (APAO) nagy folyóképességű anyagok, amelyek olvadási hőmérséklete az izotaktikus polipropilén szálak olvadási hőmérsékleténél lényegesen alacsonyabb, így mátrixként történő alkalmazásukkal biztosítható az önerősített kompozitok fröccsöntéséhez szükséges széles feldolgozási ablak.
A kutatás során önerősített kompozit huzalt állítottam elő extrúziós impregnálással, amelyből fröccsöntéssel készítettem önerősített kompozitot. A TDK dolgozat célja fröccsöntött önerősített kompozitok kifejlesztése. Az előállított kompozitokat mechanikai és morfológiai módszerekkel minősítettem.
Irodalom:
[1] Capiati N. J., Porter R. S.: The concept of one polymer composites modelled with high density polyethylene. Journal of Material Science, 10, 1671-1677 (1975).
[2] Kmetty Á., Bárány T., Karger-Kocsis J.: Injection moulded all-polypropylene composites composed of polypropylene fibre and polypropylene based thermoplastic elastomer. Composites Science and Technology, 73, 72-80 (2012).
[3] Kargar-Kocsis J., Bárány T.: Single-polymer composites (SPCs): Status and future trends. Composites Science and Technology, 92, 77-94 (2014).
