Műanyagfajták, kompozitok, bioműanyagok

A cikk a PVC-hez használt lágyítók világméretű piacán jelenlevő és folyamatosan fejlesztő nyolc fontos, többségében multinacionális vegyipari cégnek a környezetvédelmi célok teljesítése érdekében végzett tevékenységét, új típusait mutatja be a lágyító üzletág igazgatókkal készített interjúk alapján.

A települési szilárd hulladék (MSW) olyan műanyaghulladékokat tartalmaz, amelyek fenntartható zöld helyettesítőként használhatók fel az olajlábnyom, a CO2-kibocsátás és a környezetszennyezés csökkentésére (ökológiai lábnyom). A cikk célja megismertetni a műanyag, fa és egyéb szerves hulladék újrahasznosítását műanyag mátrixú kompozitokban, valamint ezen kompozitok mechanikai és egyéb tulajdonságainak javítási lehetőségeit adalékok, kapcsolószerek és kenőanyagok használatával.

Az európai PVC kompaundálás területén régóta ismert Benvic cég vezérigazgatója, Luc Mertens részleteket közöl a cég új stratégiájáról. A stratégia új polimerek és új földrajzi területek felé történő elmozdulást tartalmaz, amit elsősorban akvizíciókkal érnek el.

A fémek helyettesítése műanyaggal az elektromos gépkocsik megjelenésével a korábbiaknál is nagyobb kihívást jelent. A súlycsökkentés a korábbiaknál is fontosabb lett, és az új funkciók tovább növelik a követelményeket. Alapvetővé vált a gazdaságos sorozatgyártás lehetősége. Ezek teljesítése érdekében folyamatos a fejlesztés a termoplasztikus kompaundok és kompozitok területén. A cikk több újonnan fejlesztett terméket mutat be.

A műanyagok alkalmazhatóságának egyik legfontosabb kritériuma az ütésállóság. A legtöbb polimernél és szinte valamennyi alkalmazási területen szükséges az ütésállóság javítása adalékanyagokkal. Különösen jelentős az ütésállóság növelése a hulladékok újrahasznosításánál. Az ütésállóság növelésével nagymértékben növelhető a reciklátum alkalmazása a primer alapanyagok mellett, ami gazdasági és fenntarthatósági előnyöket jelent. A cikk különböző cégek új ütésálló modifikátorait mutatja be.

A sztirol műanyagok fajtái és alkalmazásuk

Amikor néhány évtizeddel ezelőtt már észre lehetett venni, hogy egyre több műanyag-hulladék jelenik meg szemétként a természetben, a műanyagipar kifejlesztette a „biodegradálható” műanyagokat. Gyártókapacitásuk megteremtése meglehetősen sok pénzbe került. A közelmúltban az EU az egyszer használható műanyag termékek korlátozására kibocsátott új direktívájában megtiltotta a biodegradálható vagy komposztálható műanyagok használatát. A gyártók most lázasan keresik azokat az alkalmazási területeket, amelyen ilyen gyártmányaikat eladhatnák. Az érzékelhető klímaváltozás bűnbakjai ugyancsak a műanyagok, bár a világon évente felhasznált kőolajnak mindössze 6 %-ára tartanak igényt. Ha elhasználódásuk után nem lehet őket újra feldolgozni, és elégetik őket, szén-dioxid kerül a levegőbe. Sokan azt állítják, hogy ez az oka a légkör felmelegedésének. Az új közellenség a fosszilis alapanyagokból gyártott műanyagok, és az új megoldás a biobázisú műanyagok „megújuló forrásból”, azaz növényi alapanyagokon alapuló gyártása lehetne. Publikációnk első részében a kiadvány előző számában egy újszerű ötletet ismertetünk. amely szerint ha biobázisú műanyagokból hosszú élettartamú termékeket (pl. építőipari elemeket, bútorokat stb.) gyártanánk, a növények levegőből felvett széntartalmát azok sokáig – akár száz évig – tárolnák. A kiadványunk ebben a számában megjelenő második részben arról adunk áttekintést, hogy hogyan próbálnak a műanyaggyárak igazodni az új igényekhez, és hogy a jövőben egy műanyag értékelése valószínűleg nem műszaki tulajdonságai, hanem „ökológiai lábnyoma” alapján múlik majd.

Amikor néhány évtizeddel ezelőtt már észre lehetett venni, hogy az egyre több műanyaghulladék jelenik meg szemétként a természetben, a műanyagipar kifejlesztette a „biodegradálható” műanyagokat. Gyártókapacitásuk megteremtése meglehetősen sok pénzbe került. A közelmúltban az EU az egyszer használható műanyag termékek korlátozására kibocsátott új direktívájában megtiltotta a biodegradálható vagy komposztálható műanyagok használatát. A gyártók most lázasan keresik azokat az alkalmazási területeket, amelyen ilyen gyártmányaikat eladhatnák. Az érzékelhető klímaváltozás bűnbakjai ugyancsak a műanyagok, bár a világon évente felhasznált kőolajnak mindössze 6%-ára tartanak igényt. Ha elhasználódásuk után nem lehet őket újra feldolgozni, és elégetik őket, szén-dioxid kerül a levegőbe. Sokan azt állítják, hogy ez az oka a légkör felmelegedésének. Az új közellenség a fosszilis alapanyagokból gyártott műanyagok, és az új megoldás a biobázisú műanyagok „megújuló forrásból”, azaz növényi alapanyagokon alapuló gyártása lehetne. Publikációnk első részében egy újszerű ötletet ismertetünk, amely szerint ha biobázisú műanyagokból hosszú élettartamú termékeket (pl. építőipari elemeket, bútorokat stb.) gyártanánk, a növények levegőből felvett széntartalmát azok sokáig – akár száz évig – tárolnák. A kiadványunk következő számában megjelenő második részben arról adunk áttekintést, hogy hogyan próbálnak a műanyaggyárak igazodni az új igényekhez, és hogy a jövőben egy műanyag értékelése valószínűleg nem műszaki tulajdonságai, hanem „ökológiai lábnyoma” alapján múlik majd.

elen cikk két vezető cég, a Lanxess és a BASF poliamid termékcsaládjainak fejlesztését, a legújabb Durethan és Ultramid típusokat mutatja be. A folyamatos fejlesztéssel egyre szélesedik a fémek helyettesítése poliamidokkal

A műanyag-felhasználás az egészségügyben a globális kereslet kevesebb, mint 5%-át adja, a pigmentekre és adalékanyagokra vonatkozó becslés pedig 0,05%-nál kisebb. A terület jelentősége azonban ennél lényegesen nagyobb.

A műanyagpiacon már jó ideje forgalomban vannak az ún. "orvosi műanyagok", de valójában nincs pontosan definiálva, hogy milyen alapkövetelmények alapján kaphatja meg egy termék ezt a minősítést. A németországi VDI ennek irányelveit próbálja meghatározni. Az otthon alkalmazható és gyorsan terjedő hordozható orvosi eszközöknek a gyógyító funkciók mellett a beteg biztonságát is szavatolniuk kell. Ezért elsősorban az eszköz burkolata vagy háza felelős. A megfelelő műanyag kiválasztásához ugyancsak jól jönnek a hasznos tanácsok.

Az új fejlesztésű alifás poliamiddal egyenletes, csillogó felületű, könnyűfém alkatrészek helyettesítésére is alkalmas elemek készíthetők. A hagyományos poliamidokhoz képest jobb karcállósággal, kedvezőbb vetemedéssel rendelkező új poliamid kitűnően színezhető. A tökéletes felületű, további lakkozást nem igénylő merev elemek gazdaságosan előállíthatók, precíz könnyűfém alkatrészek helyettesítésére alkalmasak.

A természetes szálakat már évek óta alkalmazzák a műanyag kompozitokban, nem csak előnyös tulajdonságaik, hanem a fenntarthatóságra való törekvés miatt is. Az alábbiakban a cellulózszálak, a lignin és a bazaltszálak alkalmazásáról olvashatnak.

A bioalapú polimerek a hagyományos polimerek alternatívái, bár jelenleg még a műanyagpiac csak kis részét – kevesebb mint 1%-át – birtokolják. A MarketsandMarkets piackutató előrejelzése szerint a biodegradálható műanyagok piaci értéke 2023-ra 6,12 milliárd dollárra nőhet.

Elektronbesugárzással bizonyos hőre lágyuló műanyagok szerkezetét térhálósítani lehet, amitől azok tulajdonságai megközelíthetik a nagy teljesítményű műszaki műanyagok tulajdonságait. Az így kezelt műanyagok mérsékelt költséggel elégíthetnek ki magas követelményeket. Ezzel az eljárással már habosított termékeket is gyártanak.

Nemcsak a mechanikai tulajdonságok határozzák meg a műanyagok alkalmasságát a fémek helyettesítésére. A kihívást jelentő extrém körülmények esetén – a tengeri offshore alkalmazásoktól a magas hőmérsékletű motortérig – a műanyagok korrózióállósága, barrier tulajdonságaik és más anyagokkal, műanyagokkal előállítható kombinációik teszik lehetővé a fémek kiváltását.

A korom a műanyagiparnak és a gumiiparnak fontos adaléka. A kormot (carbon black – CB) gyártó cégek fejlesztési tevékenységének középpontjában továbbra is a fenntarthatóság áll, aminek fontos része a használt gumiabroncsokból való koromgyártás. A primer koromgyártás technológiáját is fejlesztik. Az alábbiakban az olvasó átfogó képet kap a világ koromgyárainak tevékenységéről.

A világ a műanyaghulladék csökkentését követeli, elsősorban a csomagolóanyagok gyártóitól és alkalmazóitól. Ezekben megvan a jó szándék, igyekeznek korlátozni a felhasznált csomagolóanyagok mennyiségét, és megpróbálják „eltüntetni” ezeket, amikor használatuk után hulladékká válnak. A másik követelés a fenntartható megújuló források jóval nagyobb mértékű alkalmazása. Mindkét igény kielégítésében hasznosak lehetnek a biopolimerek, amelyeknek van nem degradálható és degradálható változata. Ilyenek már évek óta ott vannak a piacon, de lassan terjednek. Fejlesztésük időszerűvé vált, és ennek nyomán hamarosan sokkal keresettebbek lesznek.

Egyértelműen a fenntarthatóság érdekében fejlesztett új termékek, új adalékanyagok és megoldások – megújuló bioalapú alapanyagok, hulladékok újrahasznosítása – nagy száma volt megfigyelhető a K 2019 kiállításon. Ezek mellett ugyancsak nagy súllyal szerepeltek a súlycsökkentés érdekében a fémek helyettesítésére az egyes alkalmazásokra optimalizált nagyteljesítményű műanyagok és kompozitok. A következőkben a kiállításon bemutatott újdonságokat ismertetjük.

A poliamidok családja egyre újabb termékekkel bővül, beleértve a biobázisú anyagokat, az égés-gátolt típusokat és a tulajdonságnövelő kompaundokat. Több cég foglalkozik a szűken rendelkezésre álló PA66 helyettesítésével PA6-tal. A gyártók aktívak a fejlesztésekben, amelyekről az alábbiakban adunk áttekintést.