Újszerű, poliamid 6 mátrixú elektromosan vezető kompozitok fejlesztése
Világunkban a polimerek gyártása és feldolgozása folyamatosan bővül. A növekedés fő hajtóereje a piac igényének kielégítése. 2017-ben a világ teljes műanyag termelése közel 350 millió tonna volt, ezen belül Európa 64,4 millió tonnát mondhat magáénak. A vevők által kívánt követelmények folyamatosan új kihívásokat biztosítanak a kivitelezők számára, amelyek által egyre újabb alapanyagok és eljárások fejlődnek ki. A polimerek népszerűsége a költség és tömegcsökkentésben keresendő, hiszen a műanyagok gazdaságosan vihetők sorozatgyártásba a hagyományos műanyag feldolgozási technológiákkal [1].
A polimerek alkalmasak töltő- és/vagy erősítőanyagok társításával valamely tulajdonságuk számunkra előnyös módon történő megváltoztatására. Ezt előszeretettel használjuk ki, azért hogy a műanyagok felvehessék a versenyt más anyagtípusokkal szemben. Azonban hátrányuk, hogy a töltőanyagok a polimer mátrixban hajlamosak aggregátumok kialakítására, ezért kiemeltem nagy figyelmet kell fordítani a megfelelő eloszlatásukra. Többek között erre a problémára nyújthat megoldást a kaprolaktám in situ polimerizációja. Ugyanis olvadék állapotban a kaprolaktám 3-5 mPa∙s-os viszkozitása kellő nedvesítést tud biztosítani a kompozit rendszerben még magas töltőanyag tartalom esetén is.
Habár a műanyagokat a köztudatban szigetelőként tartjuk számon, a műszaki életben gyakran akadnak olyan termékek, amelyeknél követelmény az adott szintű elektromos vezetőképesség teljesítése. Az utóbbi időben ezért is vált jelentős kutatási területté a polimerek elektromos vezetőképességének növelése. A vezetőképes polimer kompozitok alkalmazási területe többek között elektronikai termékek kisülés elleni védelmére illetve elektromágneses árnyékolásra terjed ki, de tüzelőanyag-cellák bipoláris lemezének alapanyagaként is használják őket. Ahhoz, hogy értékelhető vezetőképességet érjünk el meglehetősen magas töltöttség (akár több mint 50 V%) alkalmazása szüksége, ami rontja a feldolgozhatóságot a viszkozitás növekedése által [2].
Kutatómunkám célja, hogy megvizsgáljam a kaprolaktám rendszerek és az elektromosan vezető töltőanyagok társíthatóságát valamint az alkalmazható feldolgozási módszer kifejlesztését. A továbbiakban arra a kérdésre keresem a választ, miként befolyásolja nagyobb mennyiségű szén alapú töltőanyag hozzáadása a kaprolaktám in situ polimerizációs folyamatát. A kialakított kompozitokon széleskörű vizsgálatokat végezve tárom fel a töltőanyagok hatását a feldolgozhatóságra, valamint a polimerizált rendszer morfológiájára, feldolgozhatóságára, és vezetőképességére.
Irodalomjegyzék:
[1] Plastics Europe: Plastics – the Facts 2018.
[2] Bánhegyi Gy., Orbán S.: Villamosan vezető műanyagok fejlesztése és alkalmazása. Műanyagipari Szemle, 03, 2009.
