Mérnöki anyagok. Polimerek



Hasonló dokumentumok
Mérnöki anyagok. Polimerek

Polimerek fizikai, mechanikai, termikus tulajdonságai

Műanyagok és kompozitok anyagvizsgálata 1.

Anyagok az energetikában

Polimerek fizikai, mechanikai, termikus tulajdonságai

Műanyagok Pukánszky Béla - Tel.: Műanyag- és Gumiipari Tanszék, H ép. 1. em.

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

12. Polimerek anyagvizsgálata 2. Anyagvizsgálat NGB_AJ029_1

Anyagok az energetikában

Műanyagok tulajdonságai. Horák György

Szigetelőanyagok. Műanyagok; fajták és megmunkálás

Műanyag-feldolgozó Műanyag-feldolgozó

Anyagválasztás Dr. Tábi Tamás

merevség engedékeny merev rugalmasság rugalmatlan rugalmas képlékenység nem képlékeny képlékeny alakíthatóság nem alakítható, törékeny alakítható

- homopolimerek: AAAAAAA vagy BBBBBBB vagy CCCCCCC. - váltakozó kopolimerek: ABABAB vagy ACACAC vagy BCBCBC. - véletlen kopolimerek: AAABAABBBAAAAB

MŰANYAGOK ALKALMAZÁSA

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

Tevékenység: Olvassa el a történeti áttekintést! Jegyezze meg a legfontosabb feltalálók nevét és a találmányok megjelenésének időpontját!

Polimer kompozitok alapanyagai, tulajdonságai, kompozitmechanikai alapok

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

Szerkezeti anyagok. Nem fémes szerkezeti anyagok Polimerek, kerámiák

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Polimerek (Műnyagok) szerkezete, gyártása és típusai

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

Az alapanyag kiválasztás rejtelmei. Grupama Aréna november 26.

Polimerek. Alapfogalmak. Alapstruktúra : Természetes polimerek: Mesterséges polimerek, manyagok. Szabad rotáció

Lépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret

Hosszú szénszállal ersített manyagkompozitok mechanikai tulajdonságainak vizsgálata

Polimerek vizsgálatai

Műanyag- és elasztomer ragasztási útmutató

Polimerek vizsgálatai 1.

Rugalmas műanyagok. Lakos Tamás Groupama Aréna nov. 26.

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

Szálerősített anyagok fröccsöntése Dr. KOVÁCS József Gábor

Szerkezet és tulajdonságok

Polimerek reológiája

Lépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret

A POLIMERKÉMIA ESZKÖZTÁRA, AVAGY HOGYAN ÁLLÍTHATÓK BE EGY ÓRIÁSMOLEKULA TULAJDONSÁGAI?

Analitikusok a makromolekulák nyomában Bozi János MTA TTK AKI

VEGYIPAR ISMERETEK ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZÉPSZINTEN SZÓBELI TÉMAKÖRÖK május - június

Mőanyagok újrahasznosításának lehetıségei. Készítette: Szabó Anett A KÖRINFO tudásbázishoz

A műanyagok szerves anyagok és aránylag kis hőmérsékleten felbomlanak. Hővel szembeni viselkedésük alapján két csoportba oszthatók:

Polimerek reológiája

Polimer alapanyagok alkalmazásának előnyei-hátrányai Dr. Tábi Tamás

Műanyag hegesztő, hőformázó Műanyag-feldolgozó

11. Hegesztés; egyéb műveletek

tervezési szempontok (igénybevétel, feszültségeloszlás,

Társított és összetett rendszerek

Kecskeméti Főiskola GAMF Kar. Poliolefinek öregítő vizsgálata Szűcs András. Budapest, X. 18

Anyagismeret tételek

Szilárd anyagok. Műszaki kémia, Anyagtan I. 7. előadás. Dolgosné dr. Kovács Anita egy.doc. PTE MIK Környezetmérnöki Tanszék

Makromolekulák. I. A -vázas polimerek szerkezete és fizikai tulajdonságai. Pekker Sándor

A tételekhez segédeszköz nem használható.

Természetes polimer szerkezeti anyagok: Makromolekulák

Fa-műanyag kompozitok (WPC) és termékek gyártása. Garas Sándor

A MÛANYAGOK FELHASZNÁLÁSA. az orvostechnikában A PEEK

MŰANYAGFAJTÁK ÉS KOMPOZITOK

Mőanyagok felosztása. Mőanyag fröccsöntı szerszámok tervezése és gyártása. Mőszaki mőanyagok. Dr. Mikó Balázs

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerfeldolgozás. Melegalakítás

Kúszás BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK POLIMEREK IDŐFÜGGŐ MECHANIKAI TULAJDONSÁGAI

Abroncsgyártó Gumiipari technológus

Szakítás BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK POLIMEREK SZAKÍTÓVIZSGÁLATA

Műanyagok alkalmazása

Poliaddíció. Polimerek kémiai reakciói. Poliaddíciós folyamatok felosztása. Addíció: két molekula egyesülése egyetlen fıtermék keletkezése közben

Szerszámok bevonatolása Termékek és szolgáltatások

MŰANYAGOK Dr. Kausay Tibor

8. Műanyag előállítási technológiák.

Reológia Mérési technikák

Házi feladat témák: Polimerek alkalmazástechnikája tárgyból, I félév

Polimer kémia. Összeállította:Leczovics Péter 2013.

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

MŰANYAGOK ALKALMAZÁSA

Anyagtudomány BMEGEMTMK02, 4 krp (2+0+1/v) Tematika. Ajánlott segédanyagok

27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Nagyhőállóságú műanyagok. Grupama Aréna november 26.

SiAlON. , TiC, TiN, B 4 O 3

FOK Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai tárgy kolokviumi kérdései 2012/13-es tanév I. félév

Nemfémes szerkezeti anyagok. Természetes eredetű polimerek

Sztirolpolimerek az autógyártás számára

Belina Károly, Kecskeméti Főiskola

MŰANYAGOK A GÉPJÁRMŰIPARBAN

Etalon a műanyagfeldolgozásban.

A töréssel szembeni ellenállás vizsgálata

Műanyagok (makromolekuláris kémia)

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2.

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

MŰANYAG RUHASZÁRÍTÓ FEJLESZTÉSE

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

PurgeMax. Nagy teljesítményű, költséghatékony tisztítási megoldás

A POLIPROPILÉN TATREN IM

BME Department of Electric Power Engineering Group of High Voltage Engineering and Equipment

5. Az acélszerkezetek méretezésének különleges kérdései: rideg törés, fáradás. BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

I. ANYAGISMERET TARTALOMJEGYZÉK

Anyagvizsgálatok. Mechanikai vizsgálatok

Folyadékok. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 2. Általános anyagszerkezeti ismeretek Folyadékok, szilárd anyagok, folyadékkristályok.

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VEGYIPAR ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA MINTAFELADATOK

Szakítás BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK POLIMEREK SZAKÍTÓVIZSGÁLATA

Átírás:

.04.10. Mérnöki anyagok NGB_AJ001_1 Polimerek A nem fémes szerkezeti anyagokat két csoportba oszthatjuk. Ezek: szerves (karbon bázisú) nem fémes szerkezeti anyagok vagy polimerek a szervetlen nem fémes szerkezeti anyagok vagy kerámiák Oldalszám: 2 1

.04.10. Szerves nem fémes szerkezeti anyagok vagy polimerek A polimer olyan hosszúláncú vegyület, amelyben tipikusan sok ezer elemi építőegység (monomer) kötődik egymáshoz elsődleges kémiai kötéssel. Lehetnek: Természetes (fehérjék) és mesterséges polimerek azaz műanyagok Természetes alapú (gumi, bitumen, linóleum) Mesterséges (kőolajból) Oldalszám: 3 Műanyagok Laboratóriumi kísérletek 1838-tól Victor Renault - PVC Goodyear - gumit (vulkanizált kaucsuk), linóleum és a műbőr John Wesley Hyatt (1869) modern műanyagipar kezdete az elefántcsont biliárdgolyók kiváltására cellulóz nitrát (celluloid) - üzemesítette és kereskedelmi forgalomba hozta Az első szintetikus műanyag: 1907-ben Leo Bakeland (Bakelit), XX. század második felétől a műanyagfejlesztés, gyártás és alkalmazás ugrásszerű növekedésnek indult (II. világháború!). Oldalszám: 4 2

.04.10. Polymer poly meros ( sok rész) Dr. Hermann Staudinger (1922): szerves anyagok vázát hosszú molekulaláncok képezik műanyagok: makromolekula A műanyagok kisebb molekulákból, monomerekből felépített makromolekulák (ismétlődési szám több mint 1000) összessége. PE Monomer: C 6 H 12 O 5 PET n=1 n=2 n 100 n>1000 Oldalszám: 5 Mesterséges polimerek, műanyagok Hővel szembeni viselkedés alapján, feldolgozhatóság és alakíthatóság: Hőre lágyuló (85-90%-a a termelésnek) Hőre nem lágyuló Tulajdonságok alapján: Tömegműanyagok Műszaki műanyagok Különleges tulajdonságú műanyagok Oldalszám: 6 3

.04.10. Hőre lágyuló műanyagok (amorf/részben kristályos) Térhálósított hőre lágyuló műanyagok Elasztomerek Hőre nem lágyuló műanyagok (duromerek) nem térhálós ritkán térhálós sűrűn térhálós olvasztható oldódó olvasztható oldódó nem olvasztható nem oldódó nem olvasztható nem oldódó képlékenyen alakítható gumi-elasztikus képlékenyen nem alakítható magas E-modulusz alacsony E-modulusz magas E-modulusz a b c Oldalszám: 7 Hőre lágyuló polimerek Ha csak egy irányban a szál irányában van elsődleges, vegyérték kapcsolat a szálak egymáshoz laza molekulák közötti erőkkel (Van der Waals) kapcsolódnak. Ezek a másodlagos kötések a hőmérséklet hatására felszakadnak, a műanyag meglágyul. Fajtái: PVC, PS, SAN, ABS, PMMA, PC Amorf részben kristályos LDPE, HDPE, LLDPE, PP, PA, POM, PET Oldalszám: 8 4

.04.10. ár+teljesítmény Hőre lágyuló polimerek Polimer piramis Nagyteljesítményű műszaki műanyagok (T alk >150 C) Műszaki műanyagok (100<T alk <150 C) Tömegműanyagok (T alk <100 C) SMA HIPS PI PEEK PEI FP PES LCP PPS CDC PSU PA-46 PC PBT PET PPO POM PA-6 PA-66 ABS PS PVC PMMA SAN PP LDPE UHMWPE HDPE amorf kristályos Oldalszám: 9 Hőre lágyuló, elasztomerek A térben ritkán hálósodott polimereket rugalmas műanyagoknak, elasztomereknek nevezik. A főlánc néhány száz atomjára egy keresztkötés jut, így lehetővé válik az egész polimerháló mozgása. Ennek eredményeként a műanyag rugalmas. Pl. PUR, szilikon, sztirolbutadien gumi Oldalszám: 10 5

.04.10. Hőre nem lágyuló, duroplasztok Ha az óriásmolekulák minden irányban valódi vegyérték kötéssel kapcsolódnak egymáshoz, a térben három dimenziós háló alakul ki. Ezt térhálós szerkezetnek nevezzük. Az ilyen anyagok hővel szembeni viselkedése irreverzibilis. Oldalszám: 11 Tulajdonságok hőmérsékletfüggése A polimerek fizikai állapotai A fizikai állapotok kis molekulatömegű anyagok esetében nem léteznek, ezek a polimerekre jellemzőek: azonos fázisállapotú, de fizikai szerkezetében és a molekulaláncok hőmozgásának típusában eltérő polimer állapotok jellemzése. Egy részecske hőmozgása: Mikro-Brown típusú, ha az a részecske rögzített tömegközéppontja körül történik. Makro-Brown típusú, ha a részecske haladó mozgást is végez, vagyis elmozdul a tömegközéppontja. Tehát az egyes fizikai állapotokat a belső energia nagysága, a hőmozgás mértéke határozza meg. Oldalszám: 12 6

.04.10. Négyféle polimer fizikai állapot van. Amorf polimer - három egyfázisú fizikai állapot (1)üvegszerű, (2)nagyrugalmas, (3)viszkózusan folyós (ömledék). A negyedik a kristályosodásra képes anyag (4)(részben)kristályos fizikai állapota tekinthető, mely kétfázisú. Oldalszám: 13 Polimerek fizikai állapotai Üvegszerű f. állapot: A molekulaláncok és főágak befagytak, még mikro- Brown mozgást sem végeznek. Nagy merevség, szilárdság, külső erő hatására energiarugalmas deformáció dominál Nagyrugalmas f. állapot: Mikro-Brown mozgás, molekulák tömegközéppontja rögzített, nagymértékű reverzibilis deformáció Viszkózusan folyós f. állapot: A molekulák egymáshoz képest elmozdulnak, Makro-Brown mozgás, rugalmas deformáció. Az egyes állapotok közötti átmeneti hőmérsékletek jelentősége: Meghatározzák a polimerek feldolgozhatóságát és alkalmazástechnikai jellemzőit. Az egyes állapotokban mutatott viselkedést, az átmeneteket a termomechanikai görbék írják le. Oldalszám: 14 7

.04.10. Termomechanikai görbék Egy, vagy több mechanikai anyagjellemző a hőmérséklet fgv-ben. Adott terhelés, ill. terhelési sebesség által meghatározott gerjesztés mellett, különböző hőmérsékleten mérik a polimer válaszát Meghatározási módok Dinamikus mechanikai analizátor meghatározzák a dinamikus és a veszteségi modulust és a veszteségi tényezőt Termomechanikai analizátor Húzó, v. hajlító igénybev, a fizikai állapotok átmeneteit jól megjeleníti. Szilárdsági vizsgálat különböző hőmérsékleten Szakítóvizsgálatot hőkamrával ellátott szakítógépen Oldalszám: 15 Amorf termoplasztikus polimerek DMA görbéje Pl.: sztirol származékok (PS, BS, ABS), PVC, PMMA az E* komplex rugalmassági modulus vetület modulusai E : tárolási v. dinamikus mod. E : veszteségi mod. loge loge Üvegszerű állapot Nagyrugalmas Viszkózus folyadék E E T R : ridegedési hőfok T G : üvegedési hőmérséklet T F : folyási hőmérséklet T B : bomlási hőmérséklet 0 T R T G T F T B T Oldalszám: 16 8

.04.10. loge loge Részben kristályos anyagok DMA görbéi (T M< T F )Pl.: politrifluorklóretilén. Üvegszerű amorf + kristály Nagyrugalmas amorf + kristály Gumiszerű amorf Viszkózus folyadék Amorf Üvegszerű Nagyrugalmas us Viszkóz loge állapot loge folyadék 0 T R T G E T F E T B T 0 T R E T G Amorf T M E T F T B T T R : ridegedési hőfok T G : üvegedési hőmérséklet T M : kristályolvadási hőmérséklet T B : bomlási hőmérséklet Oldalszám: 17 Részben kristályos anyagok DMA görbéi (T M >T F ) Pl.: poliolefinek (PE,PP), polamidok, poliészterek, poliformaldehidek. loge loge Üvegszerű amorf + kristály Nagyrugalmas amorf + kristály E Viszkózus folyadék T R : ridegedési hőfok T G : üvegedési hőmérséklet T M : kristályolvadási hőmérséklet T B : bomlási hőmérséklet E T 0 T R T G T M T B Oldalszám: 18 9

.04.10. Gyengén és sűrűn térhálós polimerek DMA görbéi Üveg-szerű Gumi állapot logg állapot T G <0 0 C logg G loge loge T G >50 0 C G T Üvegszerű állapot E E TKS Térháló kötés sűrűség T 0 T R T G T B 0 T G T B Elasztomer: 1-10% kéntartalmú kaucsuk, gyengén térhálós PU, szilikongumi T R : ridegedési hőfok T G : üvegedési hőm. T B : bomlási hőm. Duromer: poliészter-, epoxi-, fenol- és szilikongyanták. Oldalszám: 19 Termoplasztikus elasztomerek DMA görbéi Pl.: >10% kéntartalmú kaucsuk, ritka térhálós PE. logg logg Termoelasztomer: T G >20 0 C Üveg szerű állapot G Gumi állapot G T 0 T G T B T G : üvegedési hőmérséklet. T B : bomlási hőmérséklet. Oldalszám: 20 10

.04.10. Mesterséges polimerek, műanyagok előállítása A polimerizáció során a monomer molekulák melléktermék keletkezése nélkül gyors láncreakcióban kapcsolódnak egymáshoz. pl. CH 2 = CH 2 az etilén a polietilén PE alapanyaga. A polimerizációval láncmolekulás szerkezet alakul ki. Így állítják elő pl. a polipropilént PP, a polivinilcloridot PVC, a polisztirolt PS. a politetrafluoretilent a PTFE stb. Oldalszám: 21 Mesterséges polimerek, műanyagok előállítása A polikondenzáció estében a monomerek melléktermék legtöbbször víz képződés mellett kapcsolódnak össze. pl. a poliamid PA, a polikarbonát PC, a polietiléntereftalát PET stb. A poliaddicióban a kapcsolódást funkciós csoportok hozzák létre. pl. poliuretán PUR, epoxigyanták stb. A makromolekulák kémiailag különböző molekulákból (két- vagy többfunkciós alapvegyület) jönnek létre lassú, lépcsős reakcióval, Oldalszám: 22 11

.04.10. hőre lágyuló műanyagok: - por vagy granulátum formában hőre nem lágyuló műgyanták - por vagy folyékony félkész-termékként A feldolgozásra kerülő alapanyagok tulajdonságait különböző adalékokkal javítják. A stabilizátorok :növelik a mű-anyagok fény- és vízállóságát, késleltetik az öregedésüket. Az antisztatizáló szerek (fémpor, korom) csökkentik a műanyagfelületek elektrosztatikus feltöltődését. A csúsztatószerek a műanyagok könnyebb alakíthatóságát segítik elő. Színezék adagolására kizárólag esztétikai szempontból kerül sor. Oldalszám: 23 A műanyagok mechanikai tulajdonságai szakítószilárdság R R m R R e R 1. kemény, rideg műanyag PS, duroplaszt 2. kemény, szívós PVC, PMMA 3. szívós PE, PA, PC 4. lágy rugalmas PVC R S R R R nyúlás Oldalszám: 24 12

.04.10. Viszkoelesztikus viselkedés A feszültség-deformáció kapcsolat eltér a fémekétől Jellemzi: a feszültség-nyúlás kapcsolata nem lineáris függ a hőmérséklettől a terhelési szinttől az igénybevétel időtartamától Oldalszám: 25 Amorf Eltérések a fémek és a műanyagok között A meghatározott értékeket befolyásolja a hőmérséklet Feszültség T<<T g T<T I g II III IV I II T T g III T T g IV T T f Deformáció Oldalszám: 26 13

.04.10. Eltérések a fémek és a műanyagok között A meghatározott értékeket befolyásolja: az alakváltozás sebessége Feszültség Deformáció Oldalszám: 27 Eltérések a fémek és a műanyagok között A meghatározott értékeket befolyásolja: a nedvességtartalom Feszültség [MPa] 80 60 40 20 PA 0,4% 0,8% 1,5% 2,3% 2,5% 3% 0 0 1 2 3 4 5 6 Deformáció [%] Oldalszám: 28 14

.04.10. A nedvességtartalom hatása Egyes polimerek higroszkóposak (nedvszívóak), ez szorosan összefügg a szerkezeti felépítésükkel, molekuláikkal, azok geometriai elhelyezkedésével: pl. cellulóz, PVA, PA Hidrofil csoportjaik és a vízmolekulák között intermolekuláris kötés. A nedvességtartalom elsősorban a környezeti relatív légnedvesség függvénye a. Összegzett nedvességfelvétel b. c. d. Kapilláris vízfelvétel, fizikai kötődés, kapilláris erők hatására a vízzel való közvetlen érintkezés alkalmával a szerkezet felszínén, majd a kapillárisokban (az anyag pórusain keresztül) történik a vízfelvétel. Oldalszám: 29 ABS alkatrész vetemedése H2 O felvétel miatt víztartalom 50 100 rel. légnedvesség [%] Oldalszám: 30 15

.04.10. Meghatározó: a polimer polárossága Apoláros polimerek: pl. PE, PP, PS Poláros polimerek: PA, PVA Nedvszívóképesség csökken: (i) molekulatömeg nő (ii) molekulák merevsége nő (iii) kristályos részarány nő (iv) amorf orientáció nő (v) vizsgálati hőmérséklet növekedésével Lágyító, szegmensmozgást elősegítő hatás: (i) Modulus csökken (ii) Deformabilitás nő (iii) Szilárdság csökken A nedvszívó képességet befolyásoló tényezők 20 C, 65% légnedvesség Oldalszám: 31 A szárítás fontossága a műanyagfeldolgozásban A műszaki műanyagokban visszamaradó nedvesség negatív hatásai: (i) Csökken a nyíróviszkozitás, fröccsöntéskor túltöltés vagy habosodás lehet (ii) Romlanak a termék mechanikai jellemzői és villamos átütési szilárdsága (iii) Felületi hibák, fóliafúvásnál nagyobb hibák is előfordulhatnak Felületi nedvesség: könnyű eltávolítani, felületi csíkosodást okoz Belső nedvesség: erős hatást gyakorol a mechanikai és villamos jellemzőkre, és mivel a diffúzió lassú folyamat, csak lassan távolítható el. Műszaki műanyagok: PA, PES, PC. (hidroxil-, karbonil-, amincsoportok.) Poláros tömegműanyagok: PVA, EVA.. Oldalszám: 32 16

.04.10. Nedvességfelvétel előnyei, hátrányai Ismételt nedvesség-igénybevéte (felvétel-leadás) Faanyagok száraz helyen tárolása +évszakokénti légned. Vált. ridegedés Felületi pórusok bezáródnak Pl. cipő bőr felsőrész rugalmassága csökken, berepedezik Vízszívóképesség csökk. nemesedik, tartóssága nő Jó nedvszívóképesség előnyös: Polimer (PA)siklócsapágyak.Kenőanyagot tárol, és a kenés kimaradása esetén is normálisan üzemel. Természetes polimerek jó duzzadása Tűzoltó és egyéb tömlők vízhatlanságára Oldalszám: 33 Nedvesség hatása a feldolgozásra Hidroplasztikus viselkedés nagyobb maradó alakváltozás jobb alakíthatóság Pl. a term. polimerek, mint a gyapjú (hő+nedvesség) alakrögzítés vasalással Előnyös a PA6 és PA6.6 szálképzésénél: Lágyító hatás miatt T g csökken, 69-80 C helyett 20-25 C-on nyújtható (80mm-ről 6-10mm-re) Oldalszám: 34 17

.04.10. Viszkoelesztikus viselkedés Adott igénybevétel hatására kialakuló alakváltozás: ö = r + k + m r k m pillanatnyi rugalmas késleltetett rugalmas maradó alakváltozás Oldalszám: 35 Összes alakváltozás az idő függvényében s s s 0 e r 0 e k 0 e m Oldalszám: 36 18

.04.10. Oldalszám: 37 A viszkoelesztikus viselkedés következménye A kúszás állandó terhelés hatására bekövetkező időben növekvő alakváltozás. A relaxáció az anyagban konstans deformáció hatására ébredő feszültség csökkenése az idő függvényében. A tervezőknek tehát figyelembe kell venni a terhelés időtartamát is! Oldalszám: 38 19

.04.10. Kúszás modellezése Burgers-féle négyparaméteres modell gerjesztés Összetett modell válaszfüggvénye Hook Newton Kelvin-Voight Oldalszám: 39 Felvett kúszásgörbe kiértékelése Oldalszám: 40 20

.04.10. Egy viszonylag rövid mérés alapján nagyságrendekkel hosszabb időtartamú terhelés hatására bekövetkező deformációkra következtethetünk, egy 2-3 perces mérésből akár napokra is. A valóságban egy mérés napokig-hetekig is eltarthat, ebből azonban már a polimer alkatrész kúszási viselkedését évekre előre (gyakorlatilag a teljes életciklusra) megbecsülhetjük. Oldalszám: 41 Feszültségrelaxáció Csökken, feloldódik az anyagban ébredő feszültség. t= 0: a teljes 0 deformáció pillanatnyi rugalmas jellegű, t>t : átalakul késleltetett rugalmassá ill. maradóvá. Relaxációs modulus: E R (t) = (t) / 0. Amorf hőrelágyuló polimer és gyengén térhálós elasztomer tipikus feszültségrelaxációs görbéi Termoplasztikus polimer: - a feszültség teljesen feloldódik a szegmensmozgás miatt (molekulaláncok feszítettsége csökk.) - maradó def. Elasztomer: - keresztkötések gátló hatása miatt a feszültség egy határértékhez tart - a def. A terhelés megszűnte után (tisztán késleltetett) zérushoz tart. Oldalszám: 42 21

.04.10. Példák a feszültségrelaxációra Az egységugrás nyúlásgerjesztés, illetve nyúlássebesség gerjesztés gyakori a textiliparban Szálak fonalba sodráskor Fóliák a felcsévélési Fonalak, kelmék szakítóvizsgálata folyamatokban A hurkosodásra hajlamos magas sodratú fonalakat pihentetik és gőzölik, hogy a fonalban lévő csavaró feszültséget feloldják, a fonal hurkosodását csökkentség, könnyítsék a feldolgozását. A húros hangszerek elhangolódása A turbina csavarok idővel történő lazulása. A jelenséget az acélok feszültségmentesítő hőkezelésénél tudatosan kihasználják A feszültségrelaxáció meghatározásának szerepe növekszik Vizsgálatát egyre több termékszabvány írja elő pl. a csövekhez használt tömítőgyűrűknél. Kezdeményező lépések az autóiparban elsősorban a kritikus tömítőelemek vizsgálatára Oldalszám: 43 A műszaki gyakorlatban leggyakrabban előforduló polimerek PA PC HDPE LDPE PMMA PP PS poliamid polikarbonát nagysűrűségű polietilén kissűrűségű polietilén polimetil-metakrilát polipropilén polisztirol PTFE PUR PVC UP EP EP-GF politetrafluoretilén poliuretán polivinilklorid telítetlen poliészter epoxigyanta üvegszállal erősített EP Oldalszám: 44 22

.04.10. KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Oldalszám: 45 23