Hibrid polipropilén kompozitok: merevség, ütésállóság, deformációs folyamatok
A polipropilén (PP) napjaink egyik legnagyobb mennyiségben felhasznált tömegműanyaga, amely kedvező teljesítmény/ár viszonyának és széleskörű módosíthatóságának köszönheti elterjedtségét. A PP-t csomagolóanyagok és háztartási eszközök gyártásán túl szerkezeti anyagként is alkalmazzák, különösen az autóiparban [1]. A szerkezeti anyagként történő alkalmazáshoz a PP merevségének és ütésállóságának egyidejű, sok esetben nagymértékű növelésére van szükség, amely többféle társítóanyagot tartalmazó hibrid kompozitok előállításán keresztül valósítható meg. Példaként említhető a lökhárítók kompozit alapanyaga, amely elasztomert tartalmaz az ütésállóság, míg töltőanyagot, vagy szálat a merevség növelésének érdekében [2].
Az utóbbi néhány év kutatási eredményei bizonyították, hogy a hajlékony polimer szálak alkalmazása az ütésállóság növelésének hatékony alternatívája lehet. Poli(vinil-alkohol) (PVA) szálakkal kiemelkedően nagy ütésállóságot értek el homopolimer PP-ben [3], ennek ellenére a szálak hibrid kompozitokban történő felhasználásáról kevés információ áll rendelkezésre.
Kutatómunkám során célul tűztem ki nagy merevséggel és ütésállósággal rendelkező, üvegszállal és PVA szállal, továbbá szénszállal és PVA szállal társított homopolimer PP mátrixú hibrid kompozitok előállítását, amelyek megfelelnek a polimer szerkezeti anyagokkal szemben támasztott egyre növekvő műszaki elvárásoknak. A mátrix polimert és a szálakat kétcsigás extruderben homogenizáltam, majd fröccsöntéssel próbatesteket állítottam elő. A mintákon szakító-, és Charpy törési vizsgálatokat végeztem. A kompozitok igénybevétele során lejátszódó mikromechanikai deformációs folyamatokat akusztikus emissziós mérés és pásztázó elektronmikroszkóp segítségével azonosítottam.
[1] R. Várdai, T. Lummerstorfer, C. Pretschuh, M. Jerabek, M. Gahleitner, G. Faludi, J. Móczó, B. Pukánszky, Comparative study of fiber reinforced PP composites: Effect of fiber type, coupling and failure mechanisms, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 133 (2020) 105895
[2] G. Keledi, A. Sudár, C. Burgstaller, K. Renner, J. Móczó, B. Pukánszky, Tensile and impact properties of three-component PP/wood/elastomer composites, Express Polymer Letters, 6 (3) (2012) 224-236
[3] L. Sobczak, M. Jerabek, T. Lummerstorfer, D. Salaberger, K. Renner, A. Haider, Pseudo-ductile behavior of poly(vinyl alcohol) fiber-reinforced polypropylene, Polymer Composites, 40 (10) (2019) 4067-4078
szerző
-
Ferdinánd Milán
Műanyag- és száltechnológiai mérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Móczó János
Tudományos főmunkatárs, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék -
Várdai Róbert
doktorandusz, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
