Műanyagfajták

Az új poliamidtípusok egyre jobban terjednek a kisméretű üzemanyagtartályok gyártásában. A részben aromás poliamidok (poliftálamidok) hőállóságuk, vegyszer- és hidrolízisállóságuk, valamint kiváló mechanikai tulajdonságaik miatt fémek helyettesítésére alkalmazhatók az autóiparban, de az elektronikában is nélkülözhetetlenek.

Az önerősített polimerrendszerek – amelyek alapanyaga döntően polipropilén – előállítására ma már több technológia ismert. Ütésállóságuk és szilárdságuk nagyobb lehet az üvegszállal erősített rendszerekénél, jóllehet modulusuk még elmarad a hagyományos erősítőanyagokat tartalmazó kompozitoktól. Piacuk még kisméretű, de egyre több cég lát fantáziát abban, hogy ilyen anyagokat fejlesszen és a termékeknek megfelelő alkalmazást találjon.

A természetes eredetű anyagok társítása műanyagokkal nem csak környezetvédelmi okokból egyre népszerűbb, hiszen ezek a kompaundok valódi műszaki/gazdasági előnyöket is nyújtanak. A megújuló nyersanyagok előnye az, hogy nem járulnak hozzá az üvegházhatást okozó szén-dioxid termeléséhez, és áruk nem függ össze szorosan a nyersolaj folyamatosan növekvő árával.

A szénnanocsövekkel készülő kompozitok piacának nagysága még mindig kicsi, mégis egyre több szereplő véli úgy, hogy a szénnanocsövek a 21. század technológiai fejlődésének élvonalát jelentik. Újabb és újabb vállalatok fejlesztenek ki szénnanocsöveket és szénnanoszálakat tartalmazó termékeket, amelyek tulajdonságai jobbak a hagyományos összetételű termékeknél.

A cikkben áttekintést adunk a tömegműanyagok fajtái (poliolefinek, PVC, polisztirol) közötti versenyről és a legújabb típusokról. A feldolgozó szakemberek a gyártandó termékeikhez csak úgy tudják kiválasztani a műszaki és gazdasági szempontból is optimális alapanyagot, ha szélesebb ismeretük van a szóba jöhető kínálatról. Az alapanyag kiválasztásban hasznos segítséget nyújtanak a műanyag adatbankok.

A hőre lágyuló elasztomerek úgy dolgozhatók fel, mint a hőre lágyuló műanyagok, de úgy viselkednek, mint a vulkanizált gumik. Egyre több és egyre nagyobb teljesítményű változataikat fejlesztik ki. Számos új típust mutattak be ezekből a K’2007-en is.

A poliamidok a műszaki műanyagok egyik legsikeresebb anyagcsaládját képezik. A szé-les választékot a különböző kémiai felépítés mellett az adalékolás, az erősítés és a poli-merek egymással való keverése teszi lehetővé. Az alábbiakban lényegében az összes je-lentős poliamidgyártó fejlesztéseiről, új típusairól olvashatnak.

Néhány éve a szálerősítés szinte kizárólag az üvegszálak bevitelét jelentette a műanyag-mátrixba. Napjainkban azonban a felhasználható szálak választéka jelentősen kibővült egyfelől a természetes eredetű szálak, másfelől a nagy szilárdságú szénszálak irányába. A világ szálerősítésű műanyagpiacát 7 millió tonnára becsülik, amelynek növekedését az erősítőszálak választékának bővülése mellett a technológiák fejlődése és az alkalmazások bővítésére irányuló fejlesztőmunka is garantálja.

Az üveggyöngyöket már régóta alkalmazzák műanyagok töltésére, elsősorban a sűrűség csökkentése céljából. Újabban sikerült az üveggyöngyök mechanikai szilárdságát is nö-velni. Az extrúzióval előállítható üveghabokkal is bíztató kísérleteket végeztek.

A polipropilént sokoldalúsága miatt szinte minden iparágban alkalmazzák, de lehetősé-geit még távolról sem merítették ki, fejlesztése folyamatos. A távol-keleti országok di-namikus fejlesztése óriási mértékben megnövelte a PP és általában a poliolefinek iránti igényt, amelynek kielégítésére ebben a térségben is, de mindenekelőtt az olcsó nyers-anyagforrásokkal rendelkező Közel-Keleten hatalmas poliolefingyárak épülnek. Ennek következtében a gyártás nagy része – mindenekelőtt a standard típusoké – áttevődik a közel-keleti és az ázsiai országokba. Az európai gyártók akkor maradhatnak versenyké-pesek, ha kisebb, de mozgékonyabb gyáraikban a felhasználók speciális igényeit szolgál-ják ki. Példaként erre bemutatjuk egy európai gyártó erőfeszítéseit a fóliafúvásra al-kalmas PP-típus kifejlesztésére.

A műanyaggyártók adatbankja, a Campus 1988-as bevezetése óta világszerte elterjedt. A tervezők, feldolgozó és alkalmazó szakemberek hatékony segítséget kaphatnak a megfelelő anyagtípus kiválasztásához.

A szakirodalomban gyakran találunk közleményeket a WPC termékek gyártásáról, pia-cáról. Ezek a kompozitok mindenképpen a műanyagipar újdonságainak számítanak. Európában már jó néhány WPC gyártót találunk, amelyek üzleti sikerekről számolnak be. Tudomásunk szerint Közép-Kelet Európában még egyetlen gyártó sem vállalkozott WPC termékek gyártására.

A legismertebb műanyaghabokon, az EPS-en és a PUR-on kívül számos más műanyag-fajtát is lehet habosítani. A szilikonhabok habosítására univerzális habosítószer-keveré-ket dolgoztak ki. A melamingyanta-alapú habanyag jelenleg a legkönnyebb hab a pia-con, de emellett számos előnyös tulajdonsága van. A kutatók foglalkoznak biológiailag lebomló habanyagok kifejlesztésével is.

A Dow cég, a poliolefinpolimerizációt forradalmasító metallocénes technológia egyik úttörője, a posztmetallocén katalizátorok és technológia továbbfejlesztésével előállította az olefin blokk-polimereket (OBC), amelyek révén a hőre lágyuló elasztomerek alkal-mazási területei kiterjeszthetők a magasabb üzemi hőmérsékletek felé.

A metallocén katalizátoros technika tette lehetővé a szintézi-sét. Ezeket kb. 10 éve gyártják, de úgy tűnik, igazi sikerük a következő években várható, elsősorban a telekommunikációs iparban alkalmazott optikai eszközök (képernyők, ki-jelzők, lencsék) gyártásában, de az orvosi eszközökben, dekoratív csomagoló- és díszítő-eszközökben is hasznosak lehetnek. 2006. január 31. óta a világ teljes COC-termelése japán vállalatok birtokában van.

A műanyagokat kezdettől fogva alkalmazzák a gyógyításban, és újabban a műanyagipar egyre jobban kiterjedő ágát képezik az ún. orvosi műanyagok. Míg eleinte a tömegmű-anyagok különlegesen tiszta változatait használták fel a gyógyításban, ma kifejezetten erre a célra fejlesztenek ki különleges műanyagokat. Ilyenek pl. a megújuló növényi alapanyagokból biotechnikai úton előállított, majd felhabosított poli(hidroxi-alkanoát)-ok, amelyekből a szervezetben felszívódó ideiglenes implantátumokat, protéziseket gyár-tanak, és ilyenek az aktuátorként – mesterséges izomként – felhasználható polimerek.

A poliamidok tulajdonságait jelentős mértékben változtatják a különböző töltőanyagok. Pernye bekeverésével is kísérleteztek, mérsékelt sikerrel. A kapcsolóanyagok és az elasz-tomerek jelenlétében a poliamidok mechanikai tulajdonságai kedvező irányban változ-nak.

A hőre lágyuló poliuretánok (TPU) előnyös tulajdonságaik miatt egyre kedveltebbek az autóiparban és más műszaki területeken. A TPU nanokompozitokkal a kutatók új tulajdonságegyüttes kialakítása céljából foglalkoznak.

A „klasszikus” hőre keményedő műanyagok iránt az elmúlt évtizedekben erősen csök-kent az érdeklődés, de úgy tűnik, ezek visszatérőben vannak, nem kis mértékben az au-tógyártás jóvoltából. Emiatt újabb, speciális típusokat is kifejlesztettek. Gyártásuk – a hőre lágyulókhoz hasonlóan – világméretekben koncentrálódik. Töretlen a szállal erősí-tett poliészter- és epoxigyanták alkalmazása, különösen a járműgyártó iparban. Rene-szánszukat élik a természetes szállal erősített műanyagok. A hőre keményedő anyagokat a hagyományos sajtolás mellett fröccsöntéssel is fel lehet dolgozni.

A tulajdonságai a vulkanizált gumik tulajdonságaira emlé- keztetnek, de a hőre lágyuló műanyagok feldolgozásához alkalmazott eljárásokkal dolgozhatók fel. Első változataik 40 évvel ezelőtt jelentek meg a piacon, azóta választé- kuk egyre szélesedik, és alkalmazásuk iránt kétszer olyan gyorsan nő a kereslet, mint a klasszikus gumik iránt. Alkalmazásukat az autógyártásnak, a sport- és szabadidőcik- kek gyártásának, kellemes fogású felületbevonatok készítéséhez és rengeteg más célra ajánlják.