A gócképző hatás szerkezeti magyarázatának modellezése
A műanyagipar széleskörű alkalmazási területeken használ fel kristályos polimereket, melyek iránti kereslet az iparág dinamikus növekedésével együtt növekszik. Ezen polimerek tulajdonságait a kialakult kristályszerkezetük határozza meg, ezért jellemző tulajdonságaik tág határok között változtathatók szerkezetük módosításával és így a felhasználási területhez illeszthetők.
Erre a célra az iparban gócképző hatású segédanyagokat alkalmaznak, melyek heterogén felületként vannak jelen a polimer ömledékben a kristályosodás során, ezáltal lecsökkentik a kristályos fázis kialakulásának energetikai gátját. Hatással vannak többek között a létrejövő elemi cella szerkezetére, a kristály tökéletességére, a kristályosság mértékére és a kialakuló szferolitok méretére. Ezáltal a termék mechanikai tulajdonságai, a merevség, a szilárdság a hőállóság és az ütésállóság is a felhasználási területnek megfelelően változtatható.
Számos anyag képes gócképzőként viselkedni, de máig nem ismerünk módszert arra, hogy hatékonyságukat előre, kipróbálás nélkül jósolhassuk. A kutatás keretein belül arra keresem a választ, hogy lehetséges-e a hatékonyság becslése a polimer és a potenciális gócképző anyag kémiai szerkezetének ismeretével. A gócképző hatékonyság mennyiségi jellemzésére az irodalomból ismert illeszkedő lapkaméretek elméletét használom fel, ami a polimer és a gócképző elemi cellaszerkezetének méretbeli illeszkedésén alapul.
Mátrix anyagként polipropilént alkalmazok, mert iparilag ez az a polimer melyben a legnagyobb mennyiségben alkalmaznak gócképző hatású adalékokat, gócképzőként pedig ismert kristályszerkezetű modell anyagokat használok. A kristályosodási és olvadási jellegzetességeket, valamint az adalékok hatékonyságát differenciális pásztázó kalorimetriával (DSC) és polarizációs optikai mikroszkópiás (POM) módszerrel végzett mérésekkel minősítem. A céljainknak megfelelően eltérő hatékonyságú anyagokat kevertem a polipropilénbe és vizsgáltam az illeszkedő lapkaméretek elméletének alkalmazhatóságát.
