Feldolgozási paraméterek hatása háromfázisú polimer keverékek morfológiai és mechanikai tulajdonságaira
Feldolgozási paraméterek hatása háromfázisú polimer keverékek morfológiai és mechanikai tulajdonságaira
Szilágyi László MSc I. évf.
e-mail: szilagyilaszlo@ymail.com
Konzulens: Dobrovszky Károly, doktorandusz, Polimertechnika Tanszék
e-mail: dobrovszky@pt.bme.hu
Az elmúlt évtizedekben a polimerek gyártása és felhasználása folyamatosan növekvő trendet mutat, ezen belül a polimer keverékek előállítása az egyik leggyakoribb módja az új anyagok fejlesztésének. Ennek legfőbb oka az, hogy a polimer keverékek révén a tulajdonságok a felhasználási céloknak megfelelően széles skálán, alacsony áron optimalizálhatóak a komponensek megfelelő minőségi és mennyiségi megválasztásával. A polimer keverékek gyártása esetén a legnagyobb problémát az okozza, hogy a polimerek általában nem elegyednek egymással, ami gyenge mechanikai tulajdonságokat eredményez. Ahhoz, hogy az adott célnak megfelelő tulajdonságok elérhetőek legyenek, szükség van az összeférhetőség javítására, ami kompatibilizálószer alkalmazásával érhető el. Kompatibilizált blendek esetén a morfológia egyenletesebb, finomabb eloszlású az erősebb határfelületi kölcsönhatások miatt, ezért a mechanikai tulajdonságok is javulhatnak adalék nélküli keverékhez képest.
A polimerek kompaundálása általában belső keverővel és extrúderrel történik, a végső termék kialakításához fröccsöntést is alkalmazhatnak annak előnyös tulajdonságai miatt. A feldolgozás során a morfológia folyamatosan változik, ami hatással van a kialakuló mechanikai tulajdonságokra is, ezért ismernünk kell a gyártás során kialakuló fázisszerkezetet, illetve a feldolgozási paraméterek mechanikai tulajdonságokra gyakorolt hatását. A gyakorlatban leginkább kétfázisú keverékeket alkalmaznak, azonban a három- vagy többfázisú keverékek fejlesztése egyre nagyobb teret nyer az egyre szigorodó műanyag újrahasznosítási szabályozásoknak köszönhetően. A hulladékáram akár egy lépésben is újrahasznosítható kompatibilizálószer használata esetén, így költség takarítható meg a reciklálási folyamat során. A háromfázisú keverékek további előnye a kétfázisúakkal szemben, hogy a tulajdonságaik széles skálán, pontosabban állíthatók be. Azonban kevés kutatás áll rendelkezésre, amelyben kompatibilizálószer és a feldolgozási paraméterek hatását vizsgálják a háromfázisú keverékek morfológiai és mechanikai tulajdonságaira vonatkoztatva. Ez gátolja a mindennapos használatot, illetve egyelőre nehezen tervezhető a többfázisú keverékek optimális összetételének kialakítása is.
A dolgozatom célja azonos összetételű, különböző feldolgozási eljárásokkal gyártott polimer keverékek morfológiájának és mechanikai tulajdonságainak, valamint a kompatibilizálószer hatásának vizsgálata. A kísérletek során két különböző keverékarányú háromfázisú HDPE/PET/PS keveréket állítok elő belső keverővel ikercsigás extrúderrel és fröccsöntéssel. A vizsgálatok eredményeinek elemzésével meghatározom, hogy azonos feldolgozási paraméterek mellett melyik gyártástechnológiával állítható elő a legjobb minőségű polimer keverék.
Irodalom:
1. Utracki L. A.: Polymer Blends Handbook. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London, 2002.
2. Boudenne A., Ibos L., Candau Y., Sabu T.: Handbook of multiphase polymer systems. John Wiley and Sons, New York, London, Bristol, 2011.
3. Ravati S., Favis B. D.: Morphological states for a ternary polymer blend demonstrating complete wetting. Elsevier, Polymer 51, 4547-4561 (2010).
szerző
-
Szilágyi László
gépészmérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Dobrovszky Károly
egyetemi tanársegéd, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék