Polimer Keverkek s Kompozitok KEKO Fekete Erika 43

Polimer Keverékek és Kompozitok KEKO Fekete Erika - 43 -35 Móczó János – 383 -6569 BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék

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

Bevezetés l l l Polimer, műanyag – adalék, társítás Társítás v töltőanyag v polimer, elasztomer v szálerősítés Fejlődés – 16 -18 % évente Új anyag fejlesztése 2 -3 év 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 A legrégebbi társított polimerek - árcsökkentés l Hagyományos anyagok, pl. PVC/Ca. CO 3, l Töltőanyagok l Alkalmazási területek l Gyors növekedés a felhasználásban

Töltőanyagok Felhasználás Európában, 1986 Típus Kalcium karbonát Talkum Kaolin (égetett, kezelt) Alumínium trihidrát Azbeszt Csillám Wollastonit Szilika (precipitált, természetes) Mennyiség (kt) 845 58 40 32 12 0. 1 2 6

Töltőanyagok Ca. CO 3 felhasználás, 1987 Felhasználási terület Mennyiség (kt) Lágy PVC Kábel Padló Egyéb termék 250 177 133 Kemény PVC Cső és fitting Profil Egyéb termék 106 55 19 Polietilén 30 Polipropilén 24 Egyéb hőre lágyuló polimer 10 Térhálós gyanták SMC (sheet moulding compound) BMC (bulk moulding compound) Egyéb (epoxi, fenolgyanta stb. ) 22 16 15

Töltőanyagot tartalmazó polimerek l PP kompozitok l Szerkezet, területek l Alkalmazási területek l Gyors növekedés a felhasználásban

Töltőanyagok A DSM által gyártott töltőanyagot tartalmazó PP típusok Márkanéva Töltőanyag Típus Mennyiség (m/m%) 75 T 1020 talkum 20 43 T 1030 talkum 30 13 T 1040 talkum 40 110 C 1030 Ca. CO 3 30 85 C 1040 Ca. CO 3 40 45 G 1010 üvegc 10 47 G 1030 üveg 30 19 B 1025 Ba. SO 4 25 19 B 1050 Ba. SO 4 50 a. Stamilan P és típusjel MFIb E y an HDT 3 2 (g/cm ) (g/10 min) (GPa) (MPa) (%) (k. J/m ) ( C) 1, 04 1, 13 1, 25 1, 14 1, 24 0, 96 1, 14 1, 13 1, 51 2. 6 1. 7 25. 0 4. 7 3. 0 3. 5 25. 0 20. 0 b 230 2, 15 2, 50 3, 65 1, 80 1, 90 2, 10 5, 10 1, 85 2, 10 C/2, 16 kg 23 29 35 26 23 – – 26 22 19 22 25 18 21 30 85 18 19 130 85 18 126 330 10 8 640 56 c. Rövid 20, 0 14, 0 3, 8 6, 1 28, 6 12, 7 5, 3 4, 4 3, 7 74 62 57 51 56 109 144 53 58 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 Dátum 1846 1942 1946 1960 1969 1975 1976 1977 1979 1983 1985 Esemény Első szabadalom Első polimer ötvözet ABS típusú keverék PS/PPO elegyíthetőség Kereskedelmi termék Ütésálló PA Poliészter keverékek PC keverékek Műszaki műanyag keverékek Komponensek NBRa/gutta percha S/B NBR/SAN PS/PPO ABS/PVC PA PET/PBT PC/ABS PC/PBT PPO/PA PC/ASA Márkanév Cég, feltaláló Styralloy 22 Dow Cycovin Zytel ST Valox Bayblend Xenoy Noryl GTX Terblend S A. S. Hay Borg Warner Du. Pont GE Mobay GE GE BASF

Polimer keverékek PS kopolimerek és keverékek (BASF) Márkanéva Polystyrol 143 E Polystyrol 525 K Styroblend WS KR 2775 Styroplys KR 2758 Terluran KR 2877 Luran S 757 R/RE Jelölések: sűrűség y folyási nyúlás an Charpy ütésállóság Típus PS homopolimer S/B kopolimer PS/PE keverék S/B keverék ABS kopolimer ASA kopolimer E y y an HDT Ár (g/cm 3) (GPa) (MPa) (%) (k. J/m 2) ( C) (DM/kg) 1, 04 1, 05 1, 07 3, 2 2, 1 1, 6 1, 5 3, 0 2, 6 46 35 34 25 60 56 E rugalmassági modulus szakítószilárdság HDT hőállóság 1, 8 2, 0 4. 5 72 77 3, 0 3, 1 12, 0 5, 0 6, 0 97 y 1, 70 2, 90 2, 80 2, 50 3, 50 4, 90 folyási feszültség szakadási nyúlás

Polimer keverékek Műszaki műanyagok keverékei Márkanév Polimer Gyártó Noryl 110 Noryl 731 Valox 325 Xenoy EE 110 Xenoy 3505 Terblend SKR 2863 Luranyl KR 2401 Stapron CM 205 Stapron EM 605 Novolen 1100 H Lupolen 1810 D PPO/SB PET/PBT PC/PBT PC/ASA PPO/SB PC/ABS PC/PEa PP LDPE GE GE GE BASF DSM BASF E y (g/cm 3) (GPa) (MPa) 1, 06 1, 31 1, 26 1, 15 1, 06 1, 12 1, 21 0, 92 a. Nem 2, 40 2, 50 2, 20 2, 00 1, 90 2, 50 2, 10 2, 20 1, 45 0, 20 45 55 50 50 57 62 52 45 55 35 9 definiált poliészter (MPa) (%) 45 50 35 55 57 62 40 55 50 50 300 55 5 120 30 >50 >100 >50 an (k. J/m 2) Vicat ( C) >15 7, 0 6, 0 2, 0 40, 0 10, 0 35, 0 55, 0 4, 5 125 148 215 145 130 115 110 135 92

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 terület Szállítás Építőipar Hajózás, tengeri felhasználás Korrózióálló termékek Elektromos ipar, elektronika fogyasztói cikkek Háztartási és hivatali eszközök Repülés, űrhajózás, katonai felhasználás Egyéb Összesen Mennyiség (kt) 324 205 169 163 110 75 70 18 37 1171

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

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