Szálerősítésű politejsav kompozitok: a deformációs folyamatok és ütésállóság összefüggése
A műanyagipar napjainkban folyamatos változáson megy keresztül. A fosszilis forrásból származó műanyagok komoly társadalmi és környezetvédelmi kérdéseket vetnek fel. A polimerek alkalmazása szinte megkerülhetetlen az élet legtöbb területén, a nyersanyagforrás csökkenő mennyisége, de különösen a keletkező hulladékok nem megfelelő kezelése egy hosszú távon nehezen fenntartható jövőt eredményeznek. A biopolimer alkalmazása mindkét problémára megoldást nyújthat. Egyik fontos képviselője a politejsav (PLA), melynek nagy előnye, hogy monomerjei (L- és D-tejsav) megújuló forrásból (kukorica keményítő) előállíthatóak és a termékek használat után komposztálhatóak. A politejsavból készült tárgyak relatív kedvező mechanikai jellemzőkkel (modulus, szilárdság) rendelkeznek, de sajnos törékenyek, ami gátat szab a széles körű alkalmazhatóságának.
Az irodalomban számos sikeres módszer ismert az ütésállóság javításával kapcsolatban. A polimerizáció során a tejsav monomer mellett egyéb monomerek felhasználása javíthatja a létrejövő polimer törési ellenállását. A politejsav elasztomerekkel történő társítása szintén elősegítheti az említett jellemző növelését. Sajnos, ezek a módszerek többnyire kompromisszummal, egyéb mechanikai jellemzők romlásával járnak együtt.
Munkám során szintetikus úton előállított vágott szálakkal (polietilén-tereftalát, polivinil-alkohol) erősített PLA kompozitokat hoztam létre kétcsigás extruder segítségével. A szál-mátrix kölcsönhatás módosítása céljából maleinsav-anhidriddel ojtott politejsavat (MAPLA) is alkalmaztam. A fröccsöntött próbatesteken akusztikus emisszióval kiegészített szakítási-, valamint Charpy törési vizsgálatokat végeztem. A cél a PLA ütésállóságának javítása és a külső terhelés hatására végbemenő mikromechanikai deformációs folyamatok jellemzése volt.
szerző
-
Kovács Ádám
Műanyag- és száltechnológiai mérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Renner Károly
tudományos munkatárs, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék