Gumiabroncs-őrlet tartalmú termoplasztikus vulkanizátumok fejlesztése
Manapság a hulladékká váló gumi termékek jelentős részét az elhasználódott és leselejtezett gumiabroncsok teszik ki. Európában több száz millió darab új gumiabroncs került értékesítésre 2020-ban, amelyeknek jelentős része személygépkocsik kerekeire kerültek. Az abroncsok újrahasznosítására ma már több módszer is létezik, annak ellenére, hogy hő hatására nem hozhatóak újra alakítható állapotba a molekulaláncaik közötti erős keresztkötések miatt. Ilyen újrahasznosítási módszer például az abroncsok ledarálása és különböző termékekben töltőanyagként való használata. Ez a módszer a termék árát is képes csökkenteni, illetve az ütésállósági tulajdonságait is képes javítani. A jelenlegi újrahasznosítási módszerekkel azonban közel sem érhetőek el akkor anyagában történő újrahasznosítási arányok, mint ami szükséges lenne. Ezért új módszereket kell kifejleszteni az újrahasznosításra, amelyek gazdaságosan és lehetőleg minél nagyobb mértékben képesek a hulladék gumiabroncsokat befogadni. Egy ilyen újrahasznosítási módszer a használt gumiabroncs darálék devulkanizálása. A devulkanizálás hatására a gumiban lévő térháló kötéspontok felszakadnak, optimális esetben a molekulák fő láncában lévő kötések sérülése nélkül, így a devulkanizátumból újra termék gyártható [1].
A TPV, azaz a termoplasztikus vulkanizátum egy olyan polimer anyag, amely gumi szerű tulajdonságokat mutat, vagyis legalább 100%-os megnyúlásra képes és az erőhatás megszűnését követően visszaalakul eredeti állapotába, valamint hagyományos termoplasztikus módon magas hőmérséklet hatására újra ömledék állapotba hozható és újrafeldolgozható akár többszöri reciklálás után is. A TPV létrehozásának alapja a fázis inverzió, mivel ez a keveredési forma teszi lehetővé a kis méretű, jól eloszlatott gumi szemcséket a termoplasztikus mátrixban [2].
A dolgozatom során a termoplasztikus fázist polipropilén alkotja. Többféle típusú polipropilén anyag közül előkísérletek segítségével választom ki az általam legmegfelelőbbnek vélt anyagot, amivel a dolgozat további részében fogok dolgozni. Az elasztomer fázishoz pedig több gyártó gumiabroncs őrleményét is felhasználom. Az őrleményeket először devulkanizálom, majd többféle receptúrával elasztomer keverékeket hozok létre. Az elkészült TPV mintákat különböző mechanikai vizsgálatokkal minősítetem. A dolgozat célja, hogy labor körülmények között sikeresen, illetve minél költség hatékonyabban előállítsak olyan TPV mintákat, amelyek teljesítik a gumi termékekre felállított követelményeket, valamint hőhatásra újra ömledék állapotba hozhatóak legyenek, továbbá, hogy a gumifázis 100%-ban devulkanizátumból készített gumi legyen.
Irodalom:
[1] Valentini, F.; Pegoretti, A.: End-of-life options of tyres. A review. Advanced Industrial and Engineering Polymer Research (2022), 5.
[2] Ning, N.; Li, S.; Wu, H.; Tian, H.; Yao, P.; HU, G. H.; Tian, M.; Zhang, L.: Preparation, microstructure, and microstructure-properties relationship of thermoplastic vulcanizates (TPVs): A review. Prog Polym Sci (2018), 79, 61–97.
szerző
-
Honti Szilárd
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Bárány Tamás
egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék -
-
Görbe Ákos
PhD-hallgató, Polimertechnika Tanszék
