Fiatalok fóruma

A műanyagok szerves részei életünknek. Honnan indult a történetük? Miért és hogyan váltak nélkülözhetetlenné? Milyen új előnyök és hátrányok származtak az egyre nagyobb mértékű elterjedésükből? Sokféle műanyag ismert, teljes áttekintésük nagyon hosszadalmas lenne, ezért csak a főbb tendenciák bemutatásánál maradunk. A történetiség fonalán elindulunk a kezdetektől, hogy a műanyagok öt nemzedékén át, érdekes eseményeken keresztül, egy kis ismertetőt adjunk a műanyagokról, felvillantva csoportjaik néhány érdekességét. A cikk egyben főhajtás Macskásy Hugó és Balázs Lóránt előtt. A második rész a két világháború közötti, de főként a második világháború utáni eseményekkel, a nagyipari műanyaggyártás kialakulásával foglalkozik.

A műanyagok szerves részei életünknek. Honnan indult a történetük? Miért és hogyan váltak nélkülözhetetlenné? Milyen új előnyök és hátrányok származtak az egyre nagyobb mértékű elterjedésükből? Sokféle műanyag ismert, teljes áttekintésük nagyon hosszadalmas lenne, ezért csak a főbb tendenciák bemutatásánál maradunk. A történetiség fonalán elindulunk a kezdetektől, hogy a műanyagok öt nemzedékén át, érdekes eseményeken keresztül, egy kis ismertetőt adjunk a műanyagokról, felvillantva csoportjaik néhány érdekességét. A cikk egyben főhajtás Macskásy Hugó és Balázs Lóránt előtt. Az első rész a legkorábbi fejleményekkel foglalkozik.

A poli(etilén-tereftalát) (PET) felhasználásból származó jelentős mennyiségű és változó minőségű – akár jelentősen degradált – hulladék (szelektív lakossági hulladék, ipari hulladék, vagy akár felszíni/tengeri hulladék) újrahasznosítása napjaink lényeges kihívása. Az újrafeldolgozás során rendszerint az anyag jelentős mértékű ridegedése tapasztalható, amely korlátozza annak felhasználási lehetőségeit. Előnyös tulajdonságú műanyagok előállítása újrahasznosított PET-ből ezért különösen fontos és aktuális célkitűzés, amely megvalósítását tovább ösztönzik az egyre szigorodó jogi előírások mellett az originális polimer alapanyagok egyre növekvő ára is. A BME kutatói által kifejlesztett új eljárás esetében éppen a hulladék PET frakció járul hozzá a műanyagtermék ütésállóságának kiemelkedő – az ABS, a HDPE és a PA6 értékeit meghaladó – növeléséhez (30–50 kJ/m2 ), egyúttal – a kevesebb felhasznált reaktív adalék folytán – közel 20%-os költségcsökkenést is eredményezve. A megoldás kulcsa, hogy a degradált PET hulladékot jellemző csökkent molekulatömegű polimer láncok nagyobb mozgékonyságának, illetve reaktivitásának révén a reaktív ütésállóság-növelő adalék hatékonysága fokozható. A technológia ilyen módon megoldást nyújt az akár nagymértékben degradálódott, piacképtelen PET hulladék termelékeny, folyamatos üzemű, és ennél az anyagnál korábban nem jellemző módon (pl. fröccsöntés vagy 3D nyomtatás) történő gazdaságos újrafeldolgozására.

A modern hibrid kompozit kuplung súrlódóanyagok jellemzői, terhelésre adott válaszai, élettartama során megfigyelhető viselkedése a mai napig vet fel megválaszolatlan kérdéseket, melyekre megfelelő modellek építésével keresünk választ. A súrlódó betét, mint rendszer élettartam alatti terhelésekre adott jellemző válasza a kopás (vastagságcsökkenés) és a felületi érdesség változása, melyekből következtethetünk az igénybevétel intenzitására és az élettartamra előírt megfelelőségi kritériumok teljesülése alapján a hátralévő szavatossági időre. Adott anyagi összetételű, különböző járműipari teszteknek alávetett súrlódó betétek felületén vizsgáltuk a tesztek okozta kopás és érdesség jellemzőit egy apriori igénybevételi skála felállításának érdekében, mely előkopottsági intenzitási bemenő paraméterként szolgál a betétek anyagán továbbiakban végzett tribológiai vizsgálatok alapján felállítandó súrlódási modellhez. A tervezett tribológiai vizsgálatok súrlódási és kopási eredményeit az itt meghatározott intenzitás függvényében ábrázolva lehetőség nyílik a betétek hátralévő élettartama alatti tribológiai jellemzőinek becslésére.

Hasan Muhandes, PhD hallgató; Kalácska Gábor DSc, professzor, Szent István Egyetem Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar, Gépipari Technológiai Intézet - A mezőgazdasági gépek alkatrészein jelentős kopás figyelhető meg. Ez a kopás a növényekkel, valamint a talajrészecskékkel való súrlódás következtében jön létre, és jelentős anyagi károkat eredményez. Napjainkban a polimermátrixú kompozitok nagy szerepet játszanak bizonyos gyorsan kopó acél elemek cseréjében, ezen anyagok kiváló tulajdonságai miatt. Az acél gépelemek cseréje növelheti a szerkezet élettartamát nemcsak kopási szempontból, de azért is, mert a polimermátrixú kompozit anyagok korrózió állóbbak és könnyebbek. Jelen kutatás öt potenciálian alkalmazható kompozit anyagot vizsgál acélok helyettesítésére, abráziós kopásállósági szempontból. Ennek megfelelően ESD PA6 G, UHMW-PE HD1000, PA6E, PA6G és PA66GF30 anyagok kopásállóságát mértük. A kiválasztott anyagok vizsgálata az ún. pin-on-plate típusú tribológiai vizsgálattal történt. Megállapítottuk, hogy a vizsgált anyagok közül a fent említett feladatra a PA6G a legjobb választás, mivel ez az anyag mutatta a legkisebb kopásértékeket széles igénybevételi tartományban.

Biczó Roland PhD hallgató, Dr. Kalácska Gábor DSc, professzor, Szent István Egyetem - A bőrszíjtól a teveszőrön át számos anyag szolgált már súrlódó elemként a különböző szerkezeti kialakítású kuplungokban, míg a fejlődés a mai modern hibrid kompozit anyagokban kicsúcsosodhatott. Az újszerű anyagok jellemzői, terhelésre adott válaszai, élettartama során megfigyelhető viselkedése azonban a mai napig vet fel megválaszolatlan kérdéseket, melyekre újabban szimulációs eszközökkel keresünk választ.

Ha egy terméket forgácsolással állítunk elő, a forgácsolási paraméterek meghatározása mellett fontos lépés a szerszám(ok) és a forgácsolási körülmények kiválasztása. Hogy a szelekció során valóban a legjobb döntést hozzuk, ismernünk kell a szerszám egyes tulajdonságainak a forgácsolási folyamatra gyakorolt hatását. Jelen munkában többféle, hőre lágyuló műanyag esztergálásakor vizsgáltuk az egyes szerszámtulajdonságok hatását a forgácsoló erőre, valamint a felületi érdességre.

A forgácsolási paraméterek hatása; Bevezetés; Anyagok és módszerek; Eredmények és értékelésük; Összefoglalás; Köszönetnyilvánítás; Irodalomjegyzék;

A műszaki műanyag féltermékek választékának folyamatos bővülése, illetve a ragasztóanyagokat gyártó vegyipari cégek kínálatának változása, a receptúrák módosulása megköveteli, hogy az alkalmazástechnikai segédletek is megújuljanak. A frissebb, naprakész ismeretek szükségessége a polimerek ragasztására fokozottan érvényesek.

Kenyó Csaba okl. vegyészmérnök, POLINVENT Kft.

Kutatómunkánk során szénszál/szénnanocső/szénnanoszál erősítésű hibrid kompozitokat készítettünk el vákuumzsákos technológiával, és vizsgáltuk meg a minták hővezető képességét az erősítő rétegekre merőlegesen, illetve elektromos vezetőképességüket a rétegekre merőleges és párhuzamos irányban. Az erősítőanyagként felhasznált szénnanoszál rétegeket magunk állítottuk elő PAN alapanyagból elektrosztatikus szálképzés, stabilizálás és karbonizálás útján.

Napjaink műszaki életében jelentős szerep hárul a hőre nem lágyuló, térhálós polimer mátrixú kompozit anyagokra. Szerkezeti anyagként magas szilárdsági jellemzőik mellett viszonylag alacsony sűrűségüknek köszönhetően alkalmazzák őket a járműiparban és a sportszergyártásban. Az említett kedvező tulajdonságok a kompozit anyagok felhasználása a járműveknél fogyasztáscsökkenést, míg a sporteszközöknél szabadabb, gyorsabb mozgásokat eredményez.

Az utóbbi évtizedben a nanokompozitok fejlesztése igen jelentős szerepet kapott, különösen műanyagmátrixok esetén. Sokan azt várták, hogy mára a kutatások intenzitása alábbhagy, azonban ez nem történt meg, hiszen újabb nanoméretű erősítőanyagokat fedeztek fel és állítottak elő, amellyel újabb lendületet adtak a kutatásoknak. A legnagyobb problémát máig a nanorészecske-aggregátumok felbontása, és a nanorészecskék egyenletes eloszlatása okozza.

Halász István PhD-hallgató, BME Polimertechnika Tanszék, Budapest A ciklikus butilén-tereftalát egy a poliészterek családjába tartozó igen széles körű felhasználási lehetőségekkel rendelkező gyűrűs oligomer. Ömledékállapotban rendkívül alacsony, vízéhez hasonló viszkozitással rendelkezik, valamint megfelelő katalizátor jelenlétében polimerizálható. Ezek a tulajdonságai lehetővé teszik akár kompozitok mátrixanyagaként, akár különböző polimerömledékek viszkozitást csökkentő adalékaként történő felhasználását.

Kollár Mariann, Zsoldos Gabriella, Kállai Imre - Miskolci Egyetem, Kerámia és Poliomermérnöki Intézet, Polimermérnöki Tanszék, Miskolc Egyetemváros, 3515. A műanyagipar fejlődésével és a műanyagok mennyiségének növekedésével párhuzamosan a műanyagok felhasználási területei is egyre bővülnek, és alkalmazásuk mindinkább specializálódik. A polimerkeverékek fejlődése követte az alappolimerekét, és ez a folyamat az elmúlt évtizedekben rendkívül látványos volt. Számos új termék jelent meg a piacon és a gyártott keverékek mennyisége is jelentősen nőtt. A feldolgozhatóság, a mechanikai jellemzők, az ütésállóság javítása, hulladékok visszadolgozására vagy az ár csökkentése érdekében gyakran alkalmaznak polimerkeverékeket.

Fejős Márta (környezetmérnök hallgató, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar, Szerveskémia és Technológia Tanszék) - A 267/2004. (IX. 23.) Kormányrendelet kötelezi a gyártókat – az érintett gazda-sági szereplőkkel együttműködve – a forgalomból kivont vagy kivonni szándékozott, hulladékká vált gépjárművek visszavételére.

Mészáros László, Deák Tamás, Gali István Márk (Polimertechnika Tanszék, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem) - A kutatásunk elsődleges célja az volt, hogy bizonyítsuk a napjainkban már viszonylag egyszerűen előállítható, nanorészecskékkel és hagyományos szálakkal egyszerre erősített polimerek alkalmazhatóságát, kereskedelmi forgalomban kapható termék alapanyagaként. Ehhez egy fröccsöntött szelepfedelet választottunk. A mechanikai és morfológiai vizsgálatok során kiderült, hogy az eredeti alapanyaghoz képest eltérő - sok esetben kedvezőbb - tulajdonságok miatt, a fröccsöntő szerszám átalakítása szükséges. Mindazonáltal bebizonyosodott, hogy a hibrid nanokompozitok a hagyományos kompozitok versenyképes alternatívái lehetnek a közeljövőben.

Király Anett, Ronkay Ferenc - Polimertechnika Tanszék, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem - Különböző összetételű korom és hibrid korom/grafit töltésű vezető polipropilén lemezeket állítottunk elő és a töltőanyag hatását vizsgáltuk a folyóképességre, valamint az elektromos vezetőképességre. Az optikai mikroszkópos vizsgálatok bizonyították, hogy a koromtartalom nem csak közvetlenül, hanem közvetett úton is hat a hibrid anyagok elektromos vezetési tulajdonságaira és viszkozitására, mivel jelentős hatást gyakorol a grafit eloszlására, így a töltőanyag-tartalom növelésével a feldolgozhatóság és a vezetőképesség ellentétesen változik.

Az önjavító polimerek egyik lehetséges megvalósítási módja folyékony monomerrel töltött mikrokapszulák eloszlatása a mátrixanyagban. Ezek a mikrokapszulák az anyagban terjedő repedés hatására felhasadnak, és a javítóanyag kitölti a repedést.