Nagy száltartalmú önerősítéses polipropilén és poliészter kompozitok fejlesztése Műszaki Tudományi

31 OTDK, Műszaki Tudományi Szekció, 13A_Könnyű-, élelmiszer- és műanyagipari technológiák Tagozat.

Nagy száltartalmú önerősítéses polipropilén és poliészter kompozitok fejlesztése

Hallgatók: László Zsófia
Szak: gépészmérnök, Képzés típusa: msc, Intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kar: Gépészmérnöki Kar,
Luketics Milán
Szak: gépészmérnök, Képzés típusa: bsc, Intézmény: Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kar: Gépészmérnöki Kar

Témavazetők: Dr. Bárány Tamás - docens, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar ,
Kmetty Ákos - tanársegéd, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar

Napjainkban a polimer kompozitok teljesen általánossá vált szerkezeti anyagok a hajók, repülőgépek, (sport)autók gyártásánál. A leggyakrabban alkalmazott erősítőanyag az üveg illetve szénszál, amíg az ezt körülölelő mátrixanyag általában poliészter vagy epoxi. Ezek az anyagok kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek a fémekhez viszonyított kisebb sűrűségük mellett, ezért építik be őket előszeretettel a modern kor járműveibe. A fenntartható fejlődés érdekében azonban ezeket az anyagokat az életciklusuk végén újra kell hasznosítani, amit Európai Uniós irányelvek is előírnak. A hagyományos, üveg illetve szénszál erősítésű kompozitok esetében az újrahasznosítás nagyon költséges, időigényes eljárás valamint a reciklátumból előállított termékek szilárdsági tulajdonságai messze elmaradnak a kiinduló állapottól.
A dolgozat olyan polimer kompozit előállítását célozza, amely könnyen újrahasznosítható és az újrafeldolgozás után lehetőséget ad a termék szilárdsági tulajdonságainak megtartására. A munkánk során önerősítéses kompozitokkal foglalkoztunk. Az önerősítéses kompozit olyan összetett rendszer, amely egyazon anyagcsaládba tartozó (pl. PP, PET) hőre lágyuló erősítőanyagból és mátrixanyagból áll, biztosítva ezzel a kiváló adhéziót (tapadás) a szál és a mátrix között, továbbá az anyagában történő újrahasznosítást. A feldolgozhatóságot a két komponens közötti olvadási hőmérséklet különbség biztosítja. A napjainkig elért eredmények azt mutatják, hogy korlátozott geometriájú (lap, héj formájú) előgyártmányokat illetve melegalakítással formázott termékeket sikeresen, kiváló mechanikai tulajdonságokkal lehet előállítani kis és közepes sorozatgyártásban, amelyek megjelentek a kereskedelmi forgalomban is (pl. PURE®, Curv®).
A fentiek alapján a TDK dolgozat célja nagy (80 tömeg%) száltartalmú önerősítéses polipropilén (PP) és poliészter (PET) alapú kompozitok előállítása tekercseléses és préseléses eljárással. A gyártott kompozit lapok konszolidációjának, mechanikai és morfológiai tulajdonságainak továbbá az erősítőszálak elrendezésének (egyirányban és keresztirányban) minősítése statikus, dinamikus és mikroszkópi vizsgálatokkal. Az eredmények összehasonlítása a kereskedelemben kapható önerősítéses PP kompozit lemezek jellemzőivel. Végül a PP előimpregnált granulátum fröccsönthetőségének vizsgálata, a próbatestek mechanikai vizsgálata.