Nanorészecskével társított önerősített polipropilén kompozit habok fejlesztése
Napjainkban az önerősített polimer kompozitok egyre több helyen megjelennek a használatban. Az önerősített polimer kompozitok esetében a mátrix és az erősítőanyag is azonos anyagcsaládba tartozó polimerből van [1,2]. Az elterjedésük oka az egyszerű újrahasznosíthatóság mellett a kiváló energiaelnyelő képesség és a termoplasztikus erősítőanyag és mátrix által biztosított kis sűrűség. A dolgozat elkészítése során célom, hogy a mátrixanyag habosításával úgy csökkentsem tovább a kompozit sűrűségét, hogy ezzel együtt a sűrűségre fajlagosított mechanikai tulajdonságai és energiaelnyelő képessége ne romoljon. A kompozitok mátrixához alacsony olvadási hőmérséklettel rendelkező amorf poli-alfa-olefint (APAO) és termoplasztikus elasztomert (TPE) használok, a mátrix habosítását pedig expandálható mikrogyöngyökkel végzem. Az önerősített kompozitok felhasználási területét csökkenti, hogy bár nagyszilárdságúak, szilárdsági értékeik rendre elmaradnak a hagyományos kompozitoktól a termoplasztikus mátrix lágyabb viselkedése miatt. A dolgozat elkészítése során ezért a merevség növelése érdekében a mátrixanyagot szén nanocsővel töltöttem. A nanoméretű erősítőanyagok alkalmazásával elérhető az erősítőanyag kis mérete révén, hogy a mátrixanyag szilárdsága növekedjen, ugyanakkor az energiaelnyelő képessége ne romoljon jelentősen [3].
A kutatásom során APAO és TPE mátrixú önerősített polipropilén kompozitokat állítottam elő, a mátrix habosításával és nanoerősítésével csökkentett sűrűségű önerősített kompozitokat hoztam létre. Az így előállított hibrid kompozitokat különféle morfológiai és mechanikai anyagvizsgálattal értékeltem.
Irodalom:
[1] Kmetty, Á.; Bárány, T.; Karger-Kocsis, J.: Self-reinforced polymeric materials: A review. Progress in Polymer Science (Oxford), 35, 1288–1310 (2010).
[2] Varga, L. J.; Bárány, T.: Development of recyclable, lightweight polypropylene-based single polymer composites with amorphous poly-alpha-olefin matrices. Composites Science and Technology, 201, 108535 (2021).
[3] Koo, J.: Fundamentals, Properties, and Applications of Polymer Nanocomposites. Cambridge University Press, Cambridge (2016).
