Műanyagfajták, kompozitok, bioműanyagok

A fenntarthatóság egyik fontos kritériuma a megújuló természetes, vagy biobázisú alapanyagok felhasználása. Ezt a célt kívánják elérni a biobázisú lángálló műanyagok előállítására irányuló fejlesztések. Ennek jegyében a cikk egyrészt a halogénmentes égésgátlókkal módosított biopolimerek előállításával, másrészt a biobázisú égésgátlók előállításának lehetőségével foglalkozik. Vizsgálják a sugárzással előidézett térhálósítás alkalmazhatóságát a biopolimereknél is.

A poliuretánok többnyire diizocianátok és diolok reakciójával állíthatók elő. A diolok lehetnek kis móltömegűek vagy olgiomer, esetleg polimer jellegűek. A kis móltömegű diolok ún. lánchosszabbítók, a nagy móltömegűek az ún. szegmentált poliuretánok lágy szegmenség alkotják. Az oligomer diolok többsége poliéter vagy poliészter jellegű, de ebben a közleményben olyan diolokkal és belőlük felépülő poliuretánokkal foglalkozunk, amelyek lágy szegmense polikarbonát jellegű, irodalmi és ipari példák alapján.

A poliuretánokból készülő habok speciális osztályát képezik a tömítések, ezen belül is a helyben előállított (in situ) tömítések, amelyek nemcsak helyben jönnek létre, de rá is tapadnak a tömítendő felületekre (főleg fémekre, de más anyagokra is). A cikkben ebbe a körbe tartozó termékeket, feldolgozó berendezéseket és megoldásokat mutatunk be.

A műszaki műanyagok legnagyobb csoportját a poliamidok alkotják. Kedvező elektromos tulajdonságaiknak köszönhetően alkalmazásuk folyamatosan bővül. Ezzel páthuzamosan nőnek a teljesítmény követelmények is. Az igények kielégítése érdekében folyamatos az adalékanyagok fejlesztése.

A poliészter lapok és fóliák kiváló terméktulajdonságai számos alkalmazási területen kínálnak széleskörű felhasználási lehetőséget. A környezetbarát, mérettartó anyag értékét jelentősen növeli könnyen újrahasznosítható sajátsága.

A hőre lágyuló mátrixú kompozitok előnyei az alacsonyabb feldolgozási idő, a könnyű alakadás és hegeszthetőség, alacsonyabb költség és az egyszerűbb újrahasznosíthatóság. Egyre több fejlesztés célozza meg a termoplasztikus műanyagok kombinálását duroplasztokkal, erősítő szálakkal, illetve újrahasznosított hőre keményedő kompozitokkal, annak érdekében, hogy új, integrált tulajdonságú, műszaki műanyag termék jöjjön létre költség- és időhatékony gyártási eljárással. Az alábbiakban ilyen fejlesztésekről adunk hírt.

A szálerősítéssel a hőre lágyuló műanyagok modulusa, szakítószilárdsága és ütésállósága jelentősen növelhető. A növekedés mértéke az átlagos szálhossz függvénye. Az LFT technológiák fejlesztése során arra törekszenek, hogy minél nagyobb maradjon az átlagos szálhossz még a fröccsöntéssel történő feldolgozás után is. A technológia nem új, de folyamatos fejlesztés alatt áll, ennek egyes aspektusait tekintjük át, különöse tekintettel a feldolgozásra és a szálorientáció eloszlásra.

A nagy hőállóságú műszaki műanyagok fő alkalmazási területei közé tartoznak a dinamikusan fejlődő elektromos és elektronikai, valamint az elektromos járműveket gyártó iparág. A poli(ariléter-keton) (PAEK) szemikristályos, hőre lágyuló polimerek nagy hőtűrése, mechanikai szilárdsága és kémiai ellenállása számos más területen is jól hasznosítható.

Az ABS-t kedvező tulajdonságai alapján rendkívül sok területen használják. Jelenleg döntően fosszilis nyersanyagból gyártják mindhárom komponensét. A petrolkémiai alapanyagok előállítására folyó kísérletek világszerte folynak, de az áttörésre még várni kell, bár már megjelent az első teljesen bioalapú ABS termék. Az ABS-t alapanyagként használó cégeknek, így a dán Legonak azonban egyelőre az ABS helyettesítése a járható út, ha termékeiket fenntarthatóvá akarják tenni.

A műszaki műanyagok, kompaundok gyártói fontos szerepet játszanak a klímaváltozás elleni harcban. Ennek fontos eszközei a karbonlábnyom csökkentése megújuló vagy szekunder nyersanyag alkalmazásával, és az elektromobilitás segítése innovatív, az elektromos autók követelményeinek megfelelő anyagokkal.

A szilikonok az orvostechnikai és higiéniai ipar nélkülözhetetlen nyersanyagaivá váltak kivételes rugalmasságuk, hő- és vegyi stabilitásuk, könnyű feldolgozhatóságuk miatt. A cikk az orvostechnikai iparban használt főbb típusokat mutatja be, illetve egy vezető gyártó, az Elkem új termékeit és fejlesztéseit.

A számítástechnika mai fejlettsége lehetővé teszi, hogy az amúgy régen ismert molekuladinamikai módszereket, amelyeket korábban csak kismolekulákra lehetett alkalmazni, olyan monomerszámú egységekre lehessen kiterjeszteni, amelyek már elegendően nagyok makroszkópos jellemzők számítására. Ez hihetetlen mértékben kiterjeszti a szimulációs „előszűrés” lehetőségeit, és jelentősen csökkentheti az elvégzendő kísérleti vizsgálatok és szintézisek számát.

A műanyagipar körkörösítése ma az egyik legfontosabb kihívás. A gyártási és a rosszabb minőségű használat utáni hulladék sikeres újrahasznosításának, reciklálásának kulcskérdése a minőség megőrzése az akár több reciklálási ciklus során is. Ebben nagy segítséget nyújtanak a különböző adalékokat tartalmazó mesterkeverékek, amelyek a szín beállításán kívül a feldolgozási és a használati tulajdonságok optimalizálásában is eredményesek.

Az Erősített Műanyaggyártók Szövetsége (EMSZ) az idén szeptember 20–21-én rendezte meg az Erősített Műanyagok 2022, Nemzetközi BALATON Konferenciát, Siófokon. A minden páros évben megrendezésre kerülő konferencia egyedülálló a régióban. A célja, hogy olyan fórumot teremtsen a kompozit ipar képviselőinek: gyártóknak, forgalmazóknak, kutatóhelyeknek és egyetemeknek, ahol megoszthatják tapasztalataikat és értesülhetnek a piaci trendekről, az új alapanyagokról, gyártástechnológiákról, a fejlesztési irányokról, és az ipar előtt álló kihívásokról.

A nagyteljesítményű műszaki műanyagok fejlesztési trendjeit az elektromobilitás és a fenntarthatóság szempontjai határozzák meg. A cikk a K 2022 kiállításon a vezető gyártók által bemutatott új termékeket ismerteti.

A nagy reciklált hányad és a felhasználásokhoz igazodó receptúrák segítik, hogy a WPC versenyképes, a fenntartható gazdaságba illeszkedő opció legyen. A WPC burkolatok, kerítéselemek az USA-ban a legelterjedtebbek, amit a gyártócégek újabb fejlesztésekkel segítenek.

Míg Észak-Amerikában és Kínában a folyamatosan kiszélesedő polietilén felhasználás fokozott kapacitásnövekedést indukált, Európában a körforgásos gazdaság érdekében a nagyobb polietilén fenntarthatóság eléréséhez az alternatív alapanyagok kutatása a legfontosabb gazdasági feladatok közé lépett elő. A polietilén hulladék kémiai úton gázzal, vagy pirolízissel történő felbontása új lehetőséget biztosíthat a teljes alapanyag-körforgás létrehozására, szemben a mechanikai reciklálással végzett downcycling eljárással.

Rövid áttekintést adunk új poliamid típusokról, elsősorban adalékokat tartalmazó kompaundokról, amelyeket az autóiparban, a elektromos és elektronikai iparban és a gépgyártásban lehet felhasználni.

A Noryl család polifenilén-oxidok vagy polifenilén-éter gyanták és polisztirol amorf keverékeiből áll. A típusokat kis sűrűség, jó hőállóság, elektromos szigetelőképesség, kiváló hidrolitikus stabilitás, méretállóság, jó feldolgozhatóság jellemzi. Halogénmentes égésgátlókkal stabilizálhatóak

Az egészséget és a környezetet különösen veszélyeztető vegyi anyagok közül az utóbbi években a per- és polifluorozott anyagok (PFAS) egyre hevesebb vitatémává váltak. Az EU hatályos távlati terve figyelembe veszi a vegyi anyagok meghatározó szerepét az emberi jólét biztosításában, valamint a gazdaság és a társadalom zöld és digitális átállásában. Az egészségre és a környezetre káros anyagok használatának korlátozása mellett a nélkülözhetetlen fluorpolimerek értékláncának létrehozásában legfontosabb érdek és felelősség a fluortartalmú termék gyártásakor és elhasználódásakor a fluoremisszió elkerüléséről való gondoskodás.