Szerszámban történő bevonatolásra alkalmas égésgátló bevonat fejlesztése szénszállal erősített poliamid kompozithoz
A polimerek felhasználása az utóbbi évtizedekben egyre jelentősebb lett, a szerkezeti alkalmazások terén pedig főleg szálerősítéses formában került előtérbe, köszönhetően a súlyra vetített kiemelkedő fajlagos mechanikai tulajdonságaiknak. Míg a térhálós mátrixú polimer kompozitokból jól tervezhető, kiváló mechanikai tulajdonságú alkatrészek készíthetőek, azok újrahasznosíthatósága lényegesen elmarad a hőre lágyuló mátrixúakéhoz képest. A hőre lágyuló mátrixú polimer kompozit gyártástechnológiái között a szálstruktúra tervezhetősége és a kiváló mechanikai tulajdonságok miatt van különleges szerepe a T-RTM módszerrel történő gyártásnak. Ezzel a módszerrel a polimer monomerjének kis viszkozitású ömledékével zárt szerszámban impregnálják az erősítőanyagot, ezzel jó minőségű termékek készíthetők rövid ciklusidővel.
A műanyagipar legtöbb területén fontos szerepe van az égésgátlásnak, különösen a jármű- és elektronikai iparban, ugyanis önmagukban a polimerek jól égnek. A kutatás célja ε-kaprolaktám in situ polimerizációjával, szénszállal erősített poliamid kompozit égésgátlása volt szerszámban történő bevonatolással (in-mould coating) T-RTM módszerrel történő gyártás során. Az égésgátló bevonat is ε-kaprolaktám alapú, így a teljes rendszer újrahasznosítható, illetve a technológiai megvalósítás szempontjából jelentős előrelépést jelent, hogy a termék fő komponensének bejuttatása a szerszámba és a bevonat kialakítása ugyanabban a gyártóegységben történik meg, ami mind a hatékonyság szempontjából, mind munkavédelmi szempontból előnyös.
Az égésgátló kiválasztásakor fontos szempont, hogy az adalék oldódjon vagy ne ülepedjen a monomerben, illetve, hogy ne gátolja a polimerizációs reakciót. Az előállított bevonatokat először termoanalitikai és éghetőségi eredményeket alapján szűrtem: kónikus kaloriméteres, pásztázó differenciál kaloriméteres és termogravimetriai analízist végeztem, illetve vizsgáltam a lángterjedési sebességet és az oxigénindexet. A polimerizációt nem gátló hexafenoxi-ciklotrifoszfazén foszfortartalmú égésgátló önmagában nem biztosított megfelelő égésgátlást, így expandálható grafitot is hozzáadtam különböző mennyiségekben. A legjobb, szinergikus eredményt elérő bevonatokat szénszállal felvittem szálerősített polimer kompozitok felületére, majd vizsgáltam a bevont kompozitok éghetőségét és mechanikai tulajdonságait.
