Műanyagok tulajdonságai

Az alapanyaggyártók újabb típusokkal jelentkeztek, az adalékgyártók közül többen a reciklált poliolefinek minőségének javítására dolgoztak ki új stabilizátorokat. A nagy mennyiségű töltőanyagot tartalmazó műanyagok és a WPC feldolgozását a szilikon alapú stabilizátorok segítik.

A megújuló, természetes növényekből – fákból, pamutból, lenből, kenderből, sőt még algákból is – kinyert szálak alkalmazásának első számú hajtóereje egyértelműen a jobb ökológiai teljesítmény, azonban ezeknek a szálaknak több más előnyük is van a felhasználhatóság szempontjából.

Az alábbi cikkben bemutatjuk, hogy az 1 gallon (3,8 liter) űrtartalmú, 230 gramm tömegű kannák (töltött össztömeg 4 kg) ütésállósági problémájának megoldásában hogyan segít a virtuális modellezés.

A műanyagok széles választékához a színezékek is nagyban hozzájárulnak. Fejlesztésüknél az egyre szigorodó környezetvédelmi előírásokat is figyelembe kell venniük a fejlesztőknek. A színezékeknek szerepük van a lézeres markírozásnál és a lézeres hegesztésnél is.; Az YInMn pigment, az „igazi kék”; Pigmentfejlesztések a toxikus alkotók kiküszöbölése érdekében; Költségtakarékos folyékony színezékek; A színezett műanyagok viselkedése az IR sugárzással szemben; Természetet utánzó színezékek;

A publikáció 1. részét a kiadvány 4. száma tartalmazza. Ebben a kőolajiparban az acélból és a szálerősítésú hőre keményedő műanyagokból készített csövek helyett alkalmazható, szállal erősített hőre lágyuló műanyag csövek tervezéséről, minősítéséről számoltunk be. A 2. részben a többnyire földbe fektetett, nyomás alatt üzemelő, nagy átmérőjű, hosszú (100 év körüli) használatra szánt polietiléncsövek egy ritka, de veszélyes és nagy kárt okozó meghibásodásának, a gyors repedésterjedésnek (rapid crack propagation, RCP) az elhárítására végzett kísérleteket ismertetjük.

A szakemberek nemcsak a műanyaggyártó és -feldolgozó iparban serénykednek, hogy a már küszöbön álló negyedik ipari forradalom időszakában is talpon tudjanak maradni, de . Az elmúlt évben is számos új termékeket hoztak forgalomba, emellett növelik gyártókapacitásaikat és jelentős változásokat vezetnek be gyártástechnológiáikban. A MISZ előző számában, a publikáció 1. részében egy tanulmány alapján mutattuk be az adalékgyártók legfontosabb fejlesztési irányzatait és – a teljesség igénye nélkül – legfrissebb termékeit. Az ebben a számban olvasható 2. részben a fehér színű műanyagok legfontosabb pigmentjének, a titán-dioxidnak a „titkait” leplezzük le.; Felhasználás, gyártókapacitások, beruházások; A TiO2 tulajdonságai és típusai; A TiO2 típusai között nem olyan nagy a különbség;

A műanyagok alkalmazása szempontjából fontos ismerni az alapanyag kúszási tulajdonságait, a mechanikai jellemzők közül pedig a rugalmassági modulust. A vizsgálati hőmérséklet és a terhelés időtartama az a két paraméter, amelyek hatását érdemes górcső alá venni.

Extrém körülmények között – tengervízbe süllyesztve, az olajkitermelésben, föld alatti gáz- és vízvezetékként – egyre gyakrabban alkalmaznak hőre lágyuló műanyag csöveket, ott is, ahol eddig inkább a hőre keményedő műanyagokban bíztak meg. A hőre lágyuló műanyag csövek ugyanis hajlékonyabbak, dobra tekerhetők, emiatt nagyobb hosszúságban fektethetők le, kevesebb csatlakozást kell kiépíteni, emellett könnyebbek, ami a szállításkor és a szereléskor is előnyös.

A szakemberek nemcsak a műanyaggyártó és -feldolgozó iparban serénykednek, hogy a már küszöbön álló negyedik ipari forradalom időszakában is talpon tudjanak maradni, de az adalékgyártók sem pihennek. Az elmúlt évben is számos új terméket hoztak forgalomba, emellett növelik gyártókapacitásaikat és jelentős változásokat vezetnek be gyártástechnológiáikban.

A felhasználás utáni hulladékok újrafeldolgozásával nyert termékek egyes esetekben kellemetlen szagúak. A természetes forrásból származó erősítő- és töltőanyagok bekeverésével is érhetik kellemetlen meglepetések a feldolgozókat. Jó hír, hogy már rendelkezésre áll számos szagsemlegesítő, sőt illatosító technológia, amellyel a rossz szagoknak búcsút lehet inteni.

A műanyagok jellemzésének egyik elterjedt mérési módszere a HDT érték meghatározása. A rövidítés az angol heat deflection temperature kifejezésből ered, ami magyarul a terhelés alatti deformáció hőmérsékletét jelenti. Használják még a DTUL rövidítést is, (deflection temperature under load – terhelés alatti deformáció hőmérséklete). Az alábbiakban a HDT mérés kiterjesztéséről és más jellemzőkkel való összefüggéseiről esik szó.

A kompozitokba a polimermátrix és az erősítőszálak (töltőanyagok) jobb egymáshoz tapadása érdekében felületmódosító adalékokat kevernek be. E téren állandó fejlesztések folynak, melyek közül számosat a 2016 októberében tartott düsseldorfi K2016 kiállításon mutattak be. A villamosan szigetelő, de jó hővezető képességet kölcsönző adalékokkal ellátott műanyagok egyre nagyobb szerepet játszanak a világítástechnikában és a különböző elektronikus és elektromos eszközök gyártásában, mivel az aktív elemek hűtését is elvégzik.

A műanyagok vizsgálatával foglalkozó szakemberek jól tudják, milyen fontos a vizsgálati eredmények értékelésénél a vizsgálati körülmények figyelembevétele. A feldolgozó és a műanyagokat alkalmazó szakemberek azonban az anyagtípusokat jellemző adatlapokon e tekintetben mégis sokszor találkoznak hiányos adatszolgáltatással.

A környezeti tényezők hatására a feszültség alatti műanyagokban mikrorepedések képződnek, amelyek bizonyos vegyi anyagok jelenlétében erősen felgyorsulnak, és rövid idő alatt a termék töréséhez vezetnek. Ez a jelenség fizikai folyamatokon alapul, nem jár az anyag degradációjával. A következőkben a folyamat mechanizmusát, néhány vizsgálati módszerét és azokat a kísérleteket mutatjuk be, amelyek a feszültségrepedezés vizsgálati eredményei alapján a műanyag termék élettartamának becslését próbálják megoldani.

Kórházakban, közösségi terekben a műanyagok felületén különböző kórokozók telepedhetnek meg, amelyek súlyos fertőzéseket okozhatnak. A fertőtlenítés sokszor nem elegendő elpusztításukhoz, a műanyagot adalékolni kell, pl. ezüstionokkal. Egy másik eljárás, amikor a titán-dioxid antibakteriális hatását használják ki, ehhez azonban a hatás kiváltásához UV fényre van szükség.

Folytatjuk a Szemle 5. számában megkezdett cikksorozatot, amely boncolgatja a műanyagok vizsgálati körülményeit, ill. azok hatását a műanyagok tulajdonságaira. Az alkalmazás szempontjából fontos tudni, hogy a szakító vizsgálatokat milyen hőmérsékleten és milyen nyújtási sebeséggel végezték. Az ütésállósági vizsgálat két fő módszerét is érdemes áttekinteni.

2025-től az EU előírások szerint tilos lesz a műanyaghulladékok lerakása a depóniákban. Ez a rendelkezés is meggyorsítja, hogy a műanyag-feldolgozók egyre több műanyaghulladékot tudjanak úgy feldolgozni, hogy a gyártott termékek tulajdonságai azonosak legyenek vagy közelítsék meg az új termékekét. A tulajdonságokat javító adalékok választéka egyre bővül; az alábbiakban ezekről nyújtunk áttekintést.

A műanyagok vizsgálatával számos szabvány foglalkozik. Ezek egy része csak az adott országon belül érvényes, de vannak nemzetközi érvényű előírások is. A sokféleség nemcsak a szabványok számában, hanem a vizsgálati körülményekben is megmutatkozik. A vizsgálati módszerek egységesítése továbbra is törekvés, hiszen ahogy a régi mondás tartja: az almát csak almával lehet összehasonlítani.

A műanyagok feldolgozását megkönnyítik, alkalmazásukat pedig szélesítik a különböző adalékanyagok. Ebben az összeállításban olvashatnak a fénystabilizátorok, a csúsztatók, a tapadásgátlók, az antisztatikumok, az infravörös sugárzást elnyelő adalékok legújabb fejlesztéseiről.

A termékek lemásolása, hamisítása a termékek széles körére kiterjed és az egész világon elterjedt. A hamis termékek elleni harc is világméreteket öltött, hiszen a gyártó, a forgalmazó és a felhasználó közös érdeke a hamis termékek kiszűrése, gyártásuk visszaszorítása. Az informatika fejlődése lehetővé teszi, hogy megfelelően jelölt termék esetében az eredetiséget percek alatt igazolják.