Polimer Keverékek és Kompozitok KEKO Pukánszky Béla Fekete Erika BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék

Általános áttekintés Vázlat l Bevezetés l Töltőanyagot tartalmazó kompozitok l Polimer keverékek l Szálerősítésű kompozitok l Általános szempontok l A tárgy programja

Bevezetés műanyag l Polimer, műanyag – adalék, társítás l Társítás  töltőanyag  polimer, elasztomer  szálerősítés l Fejlődés – % évente l Új anyag fejlesztése 2-3 év l Gazdasági előnyök

Bevezetés A gyors fejlődés oka Előny: különleges tulajdonságok

Bevezetés A gyors fejlődés oka l Árcsökkentés, az alkalmazási terület szélesítése, hígítás. l Magasabb értékű, jobb tulajdonságú termék előállítása a keverés által előidézett szinergetikus hatások kihasználásával. l A keverék vagy kompozit összetételének és tulajdonságainak beállítása a vevő igényeinek megfelelően. l Ipari vagy kommunális hulladék újrafeldolgozása.

Töltőanyagot tartalmazó polimerek l Hagyományos anyagok, pl. PVC/CaCO 3 l Töltőanyagok l Alkalmazási területek l PP kompozitok l Szerkezet, területek l Gyors növekedés a fel- használásban

Töltőanyagok Felhasználás Európában, 1986 TípusMennyiség (kt) Kalcium karbonát 845 Talkum 58 Kaolin (égetett, kezelt) 40 Alumínium trihidrát 32 Azbeszt 12 Csillám 0.1 Wollastonit 2 Szilika (precipitált, természetes) 6

Töltőanyagok CaCO 3 felhasználás, 1987 Felhasználási területMennyiség (kt) Kábel250 Lágy PVC Padló177 Egyéb termék133 Cső és fitting106 Kemény PVC Profil 55 Egyéb termék 19 Polietilén 30 Polipropilén 24 Egyéb hőre lágyuló polimer 10 SMC (sheet moulding compound) 22 Térhálós gyanták BMC (bulk moulding compound) 16 Egyéb (epoxi, fenolgyanta stb.) 15

Töltőanyagok A DSM által gyártott töltőanyagot tartalmazó PP típusok Márkanév a Töltőanyag  MFI b E  y  a n HDT TípusMennyiség(g/cm 3 )(g/10 min)(GPa)(MPa)(MPa)(%) (kJ/m 2 )(  C) (m/m%) 75T1020talkum20 1, , , T1030talkum30 1, , , T1040talkum40 1, , , C1030CaCO , , , C1040CaCO , , , G1010üveg c 10 0, ,10– , G1030üveg301, ,10–85 8 5, B1025BaSO 4 251, , , B1050BaSO 4 501, , ,7 58 a Stamilan P és típusjel b 230  C/2,16 kg c Rövid üvegszál

Polimer keverékek l Műszaki műanyagok, tömegműanyagok. l Nagy felhasználás, gyors fejlődés. l Heterogén szerkezet – kopolimer, keverék. l A komponensek kölcsönhatása. l Jellemzők – magas műszaki érték, hőállóság. l Kedvező ár.

Polimer keverékek Fejlődés, történet DátumEseményKomponensekMárkanévCég, feltaláló 1846Első szabadalomNBRa/gutta percha 1942Első polimer ötvözetS/BStyralloy 22Dow 1946ABS típusú keverékNBR/SAN 1960PS/PPO elegyíthetőségPS/PPOA.S. Hay 1969Kereskedelmi termékABS/PVCCycovinBorg Warner 1975Ütésálló PAPAZytel STDuPont 1976Poliészter keverékekPET/PBTValoxGE 1977PC keverékekPC/ABSBayblendMobay 1979PC keverékekPC/PBTXenoyGE 1983Műszaki műanyag keverékekPPO/PANoryl GTXGE 1985Műszaki műanyag keverékekPC/ASATerblend SBASF

Polimer keverékek PS kopolimerek és keverékek (BASF) Márkanév a Típus  E  y  y a n HDTÁr (g/cm 3 )(GPa)(MPa)(%) (kJ/m 2 )(  C)(DM/kg) Polystyrol 143 EPS homopolimer 1,04 3,2462,0 72 1,70 Polystyrol 525 KS/B kopolimer 1,05 2,1351, ,90 Styroblend WS KR 2775PS/PE keverék 1,05 1,634 2,80 Styroplys KR 2758S/B keverék 1,05 1,525 12,02,50 Terluran KR 2877ABS kopolimer 1,07 3,0603,05,03,50 Luran S 757 R/REASA kopolimer 1,07 2,6563,16,0 974,90 Jelölések:  E  y  sűrűségErugalmassági modulus  y folyási feszültség  y   y folyási nyúlás  szakítószilárdság  szakadási nyúlás a n HDT a n Charpy ütésállóságHDThőállóság

Polimer keverékek Műszaki műanyagok keverékei MárkanévPolimerGyártó  E  y  a n Vicat (g/cm 3 )(GPa)(MPa)(MPa)(%) (kJ/m 2 )(  C) Noryl 110PPO/SBGE 1,062, >15125 Noryl 731PPO/SBGE 1,062, >15148 Valox 325PET/PBTGE 1,312, ,0215 Xenoy EE 110PC/PBTGE 1,212, ,0145 Xenoy 3505PC/PBTGE 1,261, ,0 Terblend SKR 2863PC/ASABASF 1,152, ,0130 Luranyl KR 2401PPO/SBBASF 1,062, ,0115 Stapron CM 205PC/ABSDSM 1,122, >50 35,0110 Stapron EM 605PC/PEaDSM 1,212, >100 55,0135 Novolen 1100 HPPBASF 0,911,4535 >50 4,5 92 Lupolen 1810 DLDPEBASF 0,920,20 9 a Nem definiált poliészter

Szálerősítésű kompozitok l Rövid és hosszúszál l Advanced composites – kiemelkedő jellemzők l Üvegszál – első szálerősítésű kompozitok l Szén, aramid – tervezés – helikopter l Kölcsönhatás, kezelés l Fejlődés – megtorpanás, jövő

Szálerősítésű kompozitok Üvegszálerősítésű kompozit felhasználás, 1991 Felhasználási területMennyiség (kt) Szállítás324 Építőipar 205 Hajózás, tengeri felhasználás 169 Korrózióálló termékek 163 Elektromos ipar, elektronika 110 fogyasztói cikkek 75 Háztartási és hivatali eszközök 70 Repülés, űrhajózás, katonai felhasználás 18 Egyéb 37 Összesen1171

Általános szempontok l Több komponens, több fázis l Szerkezet l Kölcsönhatás l Közös vonások, meghatározó tényezők  a komponensek jellemzői  összetétel  szerkezet  határfelületi kölcsönhatások l Különbségek

KEKO Tantárgyprogram l Bevezetés, általános szempontok l Töltőanyagot tartalmazó polimerek; komponensek; kristályos szerkezet l Határfelületi kölcsönhatások, modellezés l Törési ellenállás; felületkezelés l Szerkezet – aggregáció, szegregáció, orientáció l Elegyíthetőség – fázisok, termodinamika l Szételegyedés, összeférhetőség, szerkezet – az elegyíthetőség becslése l A szerkezet és a tulajdonságok kapcsolata – összetétel, szerkezet, feldolgozás l Az összeférhetőség javítása; keverékkészítés l Mikromechanikai deformációk; feszültségek l Szálerősítésű kompozitok – komponensek l Szálerősítésű kompozitok – szerkezet, tulajdonságok, alkalmazás