Heterofázisos PP kompozitok: szerkezet, tulajdonságok és deformáció
A faliszttel társított polipropilén (PP) kompozitokból készült termékek egyre nagyobb teret hódítanak, különösen a gépjármű- és az építőiparban. A töltőanyag hatására a műanyag merevsége jelentősen nő, azonban az ütésállóság drasztikusan csökken, ami korlátozza a lehetséges felhasználási területet. Ez utóbbi hatás kompenzálására általában elasztomert adnak a rendszerhez, azonban az eredmény még nem minden esetben felel meg az elvárásoknak. A kompozitok törési ellenállása szempontjából kulcsfontosságú a szerkezet és a mikromechanikai deformációs folyamatok [1]. A különböző folyamatok a deformáció során eltérő mennyiségű energiát nyelnek el, így ezek módosítása az ütésállóság javításának egyik ígéretes lehetősége.
A kutatás célja jobb ütésállóság elérése volt, a szerkezet és a deformációs mechanizmus módosításának segítségével. A munkám során a legújabb fejlesztésekben is használt heterofázisos etilén-propilén kopolimert alkalmaztam. Korábbi vizsgálatokban megállapították, hogy ezen mátrixok deformáció során több energiát nyelnek el akkor, ha kavitáció helyett nyírási folyás a domináns lejátszódó folyamat [2]. A kavitáció visszaszorításának érdekében munkám során nagysűrűségű polietilént (HDPE) kevertem a rendszerhez, ennek hatását vizsgáltam a szerkezetre és a deformációs mechanizmusra. Kísérletet tettem továbbá egy modell kidolgozására, melynek segítségével meghatározható, hogy egyes tényezők mennyiségileg mekkora szerepet játszanak a törési ellenállásban, illetve megjósolható a PP/faliszt/elasztomer kompozitok ütésállósága.
Munkám során a kompozitokat kétcsigás kompaunder és fröccsöntőgép segítségével készítettem. Jellemzésükre szakító- és ütésállósági vizsgálatot végeztem, illetve a deformációs folyamatok nyomon követésére akusztikus emissziós mérést használtam. A kompozitok szerkezetét pásztázó elektronmikroszkópia segítségével vizsgáltam.
[1] Keledi G, Sudár A, Burgstaller C, Renner K, Móczó J, Pukánszky B.: Tensile and impact properties of three-component PP/wood/elastomer composites. Express PolymLett 2012,6(3):224-236.
[2] Doshev P, Lach R, Lohse G, Heuvelsland A, Grellmann W, Radusch H-J.: Fracture characteristics and deformation behavior of heterophasic ethylene–propylene copolymers as a function of the dispersed phase composition.Polymer 2005,46(22):9411-9422.
szerző
-
Kalmár Szabolcs
műanyag és száltechnológiai mérnöki
nappali
konzulens
-
Dr. Renner Károly
tudományos munkatárs, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
