Anyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v)

Átírás

1 Anyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v) XI. előadás: Határfázisok a polimertechnikában, többkomponensű polimer rendszerek Előadó: Dr. Mészáros László Egyetemi docens Elérhetőség: T. ép.: 307. meszaros@pt.bme.hu április 24.

2 Tematika 5 / Polimerek szerkezete (ápr. 03.) 9. Polimerek alakemlékező képessége (ápr. 10.) 10. Határfelületek a polimertechnikában (ápr. 17.) 11. Többkomponensű rendszerek (ápr. 24.) 12. A munka ünnepe oktatási szünet (máj. 01.) 13. Anyagvizsgálatok a gyakorlatban; vendégelőadó: Dr. Ronkay Ferenc) (máj. 08.) 14. Fakultatív ZH, polimerek bomlása (máj. 15.)

3 Ajánlott segédanyagok 4 / 29 Bodor G.; Vas L.M.: Polimer anyagszerkezettan. Műegyetemi Kiadó, Budapest, Pukánszky B.: Műanyagok, BME Műanyag- és Gumiipari Tanszék, Budapest, ( Bertóti I., Marosi Gy., Tóth A.: Műszaki felülettudomány és orvosbiológiai alkalmazásai, B+V Lap-és Könyvkiadó Kft., Budapest, László K., Horváth G.: Felületek fizikai kémiája, Typotex Kiadó, Budapest, ( Farkas F., Farkas F. J.: A ragasztás kézikönyve, Műszaki könyvkiadó, Budapest, Osswald T. A., Menges G.: Materials Science of Polymers for Engineers, Carl Hanser Verlag, Munich, 2012.

4 Tulajdonság [ ] Határfelület-kohézió-adhézió Adhézió Kohézió x [ ] László Krisztina, Horváth Géza: Felületek fizikai kémiája, Typotex Kiadó, Budapest, 2011.

5 Határfelület

6 Jelenségek a határfelületen László Krisztina, Horváth Géza: Felületek fizikai kémiája, Typotex Kiadó, Budapest, 2011.

7 Jelenségek a határfelületen 7

8 Jelenségek a határfelületen 9

9 Tulajdonság [ ] Határréteg-Határfázis Mikroszkópikus nézet x [ ] Makroszkópikus nézet Bertóti-Marosi-Tóth: Műszaki felülettudomány és orvosbiológiai alkalmazásai, B+V Lap-és Könyvkiadó Kft., Budapest, 2003.

10 Aprítás 12 Gilányi Tibor: Kolloidkémia: nanorendszerek és határfelületek egyetemi jegyzet, ELTE Kolloidkémiai és Kolloidtechnológiai Tanszék Budapest, 2005

11 Pórusok 13 László Krisztina, Horváth Géza: Felületek fizikai kémiája, Typotex Kiadó, Budapest, 2011.

12 Pórusok 14 O H H H H O H H H H O O O O Si Si Si Si O O O O

13 S. Engemann, H. Reichert, H. Dosch, J. Bilgram, V. Honkimäki, and A. Snigirev (2004): Interfacial Melting of Ice in Contact with SiO2. Physical Review Letters 92 (20), Határfázis 15

14 Határfázis 16

15 Spontán -> kompatibilis 17

16 Spontán -> kompatibilis 18 Módosítás nélkül Elasztomerrel

17 Kompozitok 19 Mátrix Szál Határfázis

18 Kompatibilis határfázis 20 J. Mater. Chem., 2011,21,

19 Adaptív határfázis 21 Hőáram Kashiwagi T., Du F., Winey K. I., Groth K. M., Shields J. R., Bellayer S. P., Kim H., Douglas J. F.: Flammability properties of polymer nanocomposites with single-walled carbon nanotubes: effects of nanotube dispersion and concentration, Polymer 46, (2005)

20 Szabályozott működésű határfázis 22

21 Kompozitok 26 Üvegszál Mátrix Határfázis Kornmann X., Rees M., Thomann Y., Necola A., Barbezat M., Thomann R.: Epoxy - layered silicate nanocomposites as matrix in glass fibre - reinforced composites, Composites Science and Technology 65 (2005)

22 Polimer blendek 27 Atomerő-mikroszkópos felvétel a VE/EP hibridgyanta egymásbahatoló hálószerkezetéről (IPN) nm nm

23 Nem elegyedő, nem összeférhető polimer blend 20% PET / 80% PE Jánoki Gábor, Ronkay Ferenc: Nem elegyedő polimer keverékek szerkezete és mechanikai tulajdonságai. ANYAGVIZSGÁLÓK LAPJA 20:(1-2) pp (2010)

24 Polimer blendek

25 Polimerek összeférhetősége PS ABS PA PC PMMA PVC PP LDPE HDPE PET PS 1 ABS 6 1 PA PC PMMA PVC PP LDPE HDPE PET : jól keveredő; 6: összeférhetetlen Czvikovszky T., Nagy P., Gaál J.: A polimertechnika alapjai, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2006.

26 σ [MPa] Fu Q., Men Y., Strobl G.: Understanding of the tensile deformation in HDPE/LDPE blends based on their crystal structure and phase morphology, Polymer 44 (2003) Polimer blendek 31 ε [%]

27 Gryshchuk O., Karger-Kocsis J.: Nanostructure in Hybrid Thermosets with Interpenetrating Networks and its Effect on Properties. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 6, (2006) Polimer blendek 33

28 Lehetséges fázis morfológiák 35 Thomas S., Boudenne A., Ibos L., Candau Y.: Physical, thermophysical and interfacial properties of multiphase polymer systems: State of the art, new challenges and opportunities. in Handbook of multiphase polymer systems (szerk.: Boudenne A., Ibos L., Candau Y., Thomas S.), Vol. 1, John Wiley and Sons Ltd., Chichester (Egyesült Királyság), 2-3, 2011

29 Alapkérdések 27 / 29 Mit jelent a kopolimer, a blend, illetve a kompaund? Ismertesse a polimer blendek csoportosítását! Milyen kopolimer típusok vannak?

30 Felkészülést segítő kérdések 28 / 29 Mit jelent az, hogy egy határfelület többletenergiával rendelkezik, ennek milyen következményei vannak? Mi a szabad felület? Mi az adszorpció és mi köze a határfelület többletenergiájához? Mi a fajlagos felület és milyen módszerekkel növelhető? Mit nevezünk kolloid rendszernek? Milyen típusú pórusokat ismer? Hogyan lehet ezeket osztályozni? Mik a határfázisok legfontosabb jellemzői? Ismertesse a határfázisok típusait! Miért szükséges egy heterogén rendszert kémiailag és mechanikailag is kompatibilziálni? Mik a kompozitok határfázisainak fő funkciói? Mik határozzák meg alapvetően a polimer-polimer keverékek tulajdonságait? Mitől függ, ahogy két polimer elegyedik-e vagy sem? Mik az elegyedő blendek jellemzői? Hány fázis és hány komponens van egy PE/PA6 keverékben? Hogyan tükröződik két polimer együttműködésének mértéke a veszteségi tényezőkben? Milyen morfológiai szerkezetek alakulhatnak ki nem elegyedő polimer belendek esetén? Ezek milyen változásokat okozhatnak a tulajdonságokban? Hasonlítsa össze a Charpy-féle ütvehajlító vizsgálatot az ejtődárdás vizsgálattal! Milyen jellemzőket lehet meghatározni az egyes módszerekkel? (labor) Mutassa be az ütési tulajdonságok hőmérsékletfüggését és magyarázza azt DMTA görbék segítségével! (labor)

31