Polimer alapanyagok alkalmazásának előnyei-hátrányai Dr. Tábi Tamás

Hasonló dokumentumok
Anyagválasztás Dr. Tábi Tamás

12. Polimerek anyagvizsgálata 2. Anyagvizsgálat NGB_AJ029_1

Az alapanyag kiválasztás rejtelmei. Grupama Aréna november 26.

Polimerek vizsgálatai

Polimerek vizsgálatai 1.

Anyagok az energetikában

A POLIPROPILÉN TATREN IM

Anyagok az energetikában

Műanyagok tulajdonságai. Horák György

SiAlON. , TiC, TiN, B 4 O 3

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

Nagyhőállóságú műanyagok. Grupama Aréna november 26.

MŰANYAGOK ALKALMAZÁSA

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

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

Rugalmas műanyagok. Lakos Tamás Groupama Aréna nov. 26.

Polimer kompozitok alapanyagai, tulajdonságai, kompozitmechanikai alapok

Hosszú szénszállal ersített manyagkompozitok mechanikai tulajdonságainak vizsgálata

Műanyaghulladék menedzsment

Szigetelőanyagok. Műanyagok; fajták és megmunkálás

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

Szálerősített anyagok fröccsöntése Dr. KOVÁCS József Gábor

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

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

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

XT - termékadatlap. az Ön megbízható partnere

Anyagok az energetikában

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

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

8. Fröccsöntés szerszám, termék, tulajdonságok

A MÛANYAGOK FELHASZNÁLÁSA. az orvostechnikában A PEEK

Tömeg (2) kg/darab NYLATRON MC 901 NYLATRON GSM NYLATRON NSM Átmérő tűrései (1) mm. Átmérő mm.

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

Házi feladat témák: Polimerek alkalmazástechnikája tárgyból, I félév

Anyagismeret tételek

Sztirolpolimerek az autógyártás számára

Polimer nanokompozit blendek mechanikai és termikus tulajdonságai

Polimerek fizikai, mechanikai, termikus tulajdonságai

Mérnöki anyagok. Polimerek

kompozit profilok FORGALMAZÓ: Personal Visitor Kereskedelmi és Szolgáltató Bt Szeged, Délceg utca 32/B Magyarország

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

Szerkezet és tulajdonságok

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

tervezési szempontok (igénybevétel, feszültségeloszlás,

Polimerek fizikai, mechanikai, termikus tulajdonságai

Építőanyagok I - Laborgyakorlat. Fémek

Társított és összetett rendszerek

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

Előadó: Érseki Csaba

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

Tárgyszavak: szálerősítés; erősítőszálak; felületkezelés; tulajdonságok; wollastonit; poliamid; polipropilén.

Lépcsős polimerizáció, térhálósodás; anyagismeret

POLIMERTECHNIKA Laboratóriumi gyakorlat

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

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

Optikai tulajdonságok (áttetszőség, szín) Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 10. Optikai tulajdonságok. Összefoglalás

Öntészeti szimuláció, hıfizikai adatbázis. Szerzı: Dr. Molnár Dániel

Optikai tulajdonságok (áttetszőség, szín) Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 10. Optikai tulajdonságok. Összefoglalás. Tankönyv fej.

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

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerek. Fröccsöntés

Műanyagok alkalmazása

A 29/2016. (VIII. 26.) NGM 27/2012. (VIII. 27.) NGM

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Műanyag- és elasztomer ragasztási útmutató

Mőanyagok újrahasznosításának lehetıségei. Készítette: Szabó Anett A KÖRINFO tudásbázishoz

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerek. Üreges testek gyártása

8 áttetsző kék, áttetsző sárga, áttetsző piros, áttetsző zöld

Tulajdonságok javítása hosszú üvegszál erõsítéssel a hõre lágyuló mûanyagok példáján *

ANYAGOK, KOMPOZITOK, TERMÉKEK

Mérnöki anyagok. Polimerek

A tételhez használható segédeszközöket a vizsgaszervező biztosítja.

Araldite. Szerkezeti ragasztók az ipar számára

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

MŰANYAGOK TULAJDONSÁGAI

Műanyag-feldolgozó Műanyag-feldolgozó

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

kettős falú lemezrendszer

A 3P, a 3P-vinilészter hibrid és a 4P-epoxi hibrid gyanták tulajdonságainak jellemzése

Felkészülést segítő kérdések Polimertechnika (BMEGEPTAMT0) 2015 ősz

GÉPÉSZMÉRNÖKI SZAK. Anyagtudomány II. Műanyagok, kerámiák, kompozitok. Dr. Rácz Pál egyetemi docens

1 ábra a) Kompaundálás kétcsigás extruderben, előtermék: granulátum, b) extrudált lemez vákuumformázásának technológiai lépései, c) fröccsöntés

Analitikusok a makromolekulák nyomában Bozi János MTA TTK AKI

kompozit profilok FORGALMAZÓ: Personal Visitor Kereskedelmi és Szolgáltató Bt Szeged, Délceg utca 32/B Magyarország

MŰANYAGFAJTÁK ÉS KOMPOZITOK

Polimerek adalékanyagai Dr. Tábi Tamás

2. Műszaki kerámiák mechanikai és hővezetési tulajdonságai

Hegeszthetőség és hegesztett kötések vizsgálata

11. Hegesztés; egyéb műveletek

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

Polimerek alkatrészek tönkremenetele Dr. Tábi Tamás

Műanyag csővezetékek összehasonlítása

A tételekhez segédeszköz nem használható.

A MÛANYAGOK ALKALMAZÁSA

A MÛANYAGOK ALKALMAZÁSA

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

Fröccsöntött alkatrészek végeselemes modellezése. Szőcs András. Budapest, IV. 29.

MŰANYAGOK TULAJDONSÁGAI

Átírás:

Polimer alapanyagok alkalmazásának előnyei-hátrányai Dr. Tábi Tamás 2015. Szeptember 23.

Anyagok csoportosítása 2 Al-oxid Si-karbid Kerámiák Si-nitrid Acél Öntöttvas Al-ötvözet Fémek, ötvözetek Ni-ötvözet Ti-ötvözet Kompozitok Hibrid anyagok Szendvics szerkezetek PE, PP, PC PS, PET, PVC PA Polimerek Poliészter Epoxi Na2CO3 üveg Üvegek Kvarcüveg TPE Butil gumi Elasztomerek Természetes gumi Szilikon EVA

Anyagok fejlődése, relatív fontossága 3

Polimerek alkalmazásának fő előnyei-hátrányai 4 Előnyök: - Kis sűrűség, - Kompozitként (de akár homopolimerként is) nagyon jó fajlagos mechanikai (szilárdság/sűrűség, merevség/sűrűség, stb.) jellemzők, - Egyszerű feldolgozhatóság kis energia-befektetéssel, - Újrafeldolgozhatóak, - Célzottan módosíthatóak adalékanyagokkal, - Jó vegyszerállóság, nincs korrózióveszély, - Rezgés-, és zajcsillapító tulajdonság, - Léteznek optikailag víztiszta polimerek, - Kis hő-, és elektromos vezetőképesség.

Polimerek alkalmazásának fő előnyei-hátrányai 5 Hátrányok: - Kis hőállóság, - Feldolgozás közben degradálódhatnak (termikus és/vagy nyírás okozta), - Nagy hőtágulási együttható, kis hő-, elektromos vezetőképesség, - Éghetőség, - Jelentős a környezeti hatások befolyása (hő, napfény), - Nedvesség hatása (nedvességfelvétel, méretstabilitás, lágyító hatás, hidrolízis), - Időfüggő tulajdonságok (kúszás, feszültség-relaxáció, szilárdsági jellemzők), - Zsugorodnak, vetemednek, - Könnyen karcolódhatnak.

Polimerek alkalmazásának előnyei 6

Kis sűrűség 7

Sűrűség mérése 8 Mért e tanol m m száraz száraz m e tanol

Ár - sűrűség 9

Ár - sűrűség 10

Ár - sűrűség 11

Jó fajlagos mechanikai jellemzők 12

Mechanikai tulajdonságok 13 Merevség (anyag tulajdonság + tervezés) Szilárdság Szívósság (rideg-képlékeny) (Ütőszilárdság, törési szívósság)

Mechanikai tulajdonságok, terhelések 14

Mechanikai tulajdonságok mérése, szakítóvizsgálat 15

Mechanikai tulajdonságok mérése, szakítóvizsgálat 16 800 Szívós - PC Erő - Elmozdulás 700 Rideg - PMMA Erő - Elmozdulás 700 600 Erő [N] 600 500 400 300 200 Erő [N] 500 400 300 200 100 100 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Elmozdulás [mm] Szakítószilárdság húzószilárdság? 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Elmozdulás [mm] húzó [ MPa] E húzó 2 [%] 2 F A M 0 1 1 húzó [%] L M L L 0 0 100

Mechanikai tulajdonságok mérése, hajlítóvizsgálat 17

Mechanikai tulajdonságok mérése, hajlítóvizsgálat 18 300 Erő - Elmozdulás 250 Erő [N] 200 150 Tönkremenetel? 100 50 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Elmozdulás [mm] Hajlítószilárdság határhajlító feszültség? hajlító E hajlító [ MPa] 2 [%] 2 3 F M 2 b h 1 1 L 2 hajlító 600 s h [%] 100 2 L

Mechanikai tulajdonságok mérése, Charpy-féle ütőszilárdság 19 cu kj EC [ ] 1000 2 m b h

Polimerek mechanikai tulajdonságai 20 Polimer típus: Sűrűség [g/cm^3]: Szakítószilárdság [MPa]: Húzó modulusz [MPa]: Szakadási nyúlás [%]: Hajlítószilárdság [MPa]: Hajlító modulusz [MPa]: Ütőmunka (hornyolt) [kj/m^2]: Ütőmunka (hornyolatlan) [kj/m^2]: LDPE 0,92 10 200 400 10 400 NT NT PP 0,9 30 1600 150 37 1400 10 >40 PA6 1,13 80 3200 50 100 2200 25 NT PA6 GF30 1,37 135 8500 5 145 5900 20 NT POM 1,41 60 3200 25 100 2800 10 90 POM GF25 1,58 125 9000 3 160 7000 5,5 30 PET 1,3 80 2500 4 110 3000 3 NT PBT GF30 1,53 135 10500 2,5 220 9000 10 50 PMMA 1,18 60 3200 3 80 3200 2 15 PS 1,04 50 3300 3 95 3500 2 10 ABS 1,06 50 2400 40 75 2500 22 60 PC 1,2 65 2400 6 85 2400 70 NT PPS GF40 1,64 180 14000 1,6 250 13000 10 32 PEEK CF30 1,44 230 13000 1,5 355 20000 9 42 PLA 1,22 65 3000 3 100 3000 4 35 UP GF 40 1,6 200 14000 2 275 7000 26 Nincs adat UP GF 55 2 350 31000 1 550 21000 35 Nincs adat EP CF 60 1,5 600 62000 0,9 700 63000 49 Nincs adat

Merevség - sűrűség 21

Szilárdság - merevség 22

Szilárdság - merevség 23

Szilárdság - merevség 24

Szilárdság merevség fajlagosan 25

Egyszerű feldolgozhatóság 26

Feldolgozhatóság 27 Hőre lágyulók (viszkózus ömledék): - Extruzió - Fröccsöntés - Vákuumformázás - Préselés - Palackfúvás - Fóliafúvás - Rotációs öntés - FDM (Fused Deposition Modelling) - Polimer típus: Hőre nem lágyulók (térhálósak, kis viszkozitás): - Kézi laminálás - Szórás - Tekercselés - Préselés - Pultruzió - Vákuum injektálás - Ömledékhőmérséklet [ C]: Szerszámhőmérséklet [ C]: Zsugorodás [%]: LDPE 180-240 20-40 2,6 PP 200-300 20-70 1,2-2,5 PA6 230-260 60-100 0,7-2,0 POM 180-220 40-120 1,7 PET 240-290 60-120 1,2-2,0 PBT 230-260 60-80 1,4-2,0 PMMA 180-250 40-80 0,3-0,7 PS 180-280 15-50 0,3-0,6 ABS 180-260 40-80 0,4-0,7 PC 230-300 80-110 0,6-0,8 PPS 280-350 80-120 0,2-0,8 PLA 190-230 20-40 0,2-0,5 Üveg (SiO 2 ) ~1500-0,1-0,2 Acél ~1700-1800 - 1-2 (gyártási)

Feldolgozhatóság 28 10000 1000 Eredeti PMMA alapanyag 230 240 250 Éta [Pas] 100 10 1 10 100 1000 10000 Gamma pont [1/s] 10000 Eredeti PMMA/ABS alapanyag 230 240 250 1000 Éta [Pas] 100 10 1 10 100 1000 10000 Gamma pont [1/s]

Feldolgozhatóság, zsugorodás 29 S LSZ LP [%] 100 L SZ

Újrafeldolgozhatóság 30

Újrafeldolgozhatóság 31

Újrafeldolgozhatóság 32 PC, PMMA, PC/ABS, PMMA/ABS Vizsgált feldolgozási szintek: 0x (eredeti alapanyag), 1x, 3x újrafeldolgozás

Újrafeldolgozhatóság 33 Fröccsöntési nyomás [bar] 1400 1350 1300 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 PC PMMA PMMA/ABS PC/ABS 10000 1000 Éta [Pas] 100 Eredeti PMMA/ABS alapanyag 230 240 250 850 800 0 1 2 3 Újrafeldolgozás száma [-] 10 1 10 100 1000 10000 Gamma pont [1/s] 10000 1000 0x, 1x, 3x újrafeldolgozott PMMA/ABS alapanyag (240 C) 0x 1x 3x Éta [Pas] 100 10 1 10 100 1000 10000 Gamma pont [1/s]

Újrafeldolgozhatóság 34 Charpy ütvehajlító szilárdság [kj/m 2 ] 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 Újrahasznosítás száma [-] PC PMMA PC/ABS PMMA/ABS Hajlítószilárdság Húzószilárdság [MPa] Húzó Hajlító rugalmassági rugalmassági modulusz modulusz [MPa] [MPa] 70 100 90 60 80 5070 60 40 50 3040 2030 20 10 10 PC PMMA PC/ABS PMMA/ABS 00 00 1 2 3 Újrahasznosítás száma [-] 3500 3000 3000 2500 2500 2000 2000 1500 1500 1000 1000 500 500 0 PC PMMA PC/ABS PMMA/ABS 0 1 2 3 Újrahasznosítás száma [-]

Újrafeldolgozhatóság 35 Hőre keményedők?

Újrafeldolgozhatóság 36 Biodegradábilis polimerek?

Jó vegyszerállóság, nincs korrózióveszély 37

Vegyszerállóság 38

Vegyszerállóság 39

Rezgés-, és zajcsillapítás 40

Rezgés-, és zajcsillapítás 41 Viszkoelasztikus viselkedés

Rezgés-, és zajcsillapítás 42 Viszkoelasztikus viselkedés

Rezgés-, és zajcsillapítás 43

Rezgés-, és zajcsillapítás 44

Optikailag víztiszta polimerek 45

Optikailag víztiszta polimerek 46 2010. December 2.

Sugárzás intenzitás [W/m 2 ] Optikailag víztiszta polimerek 47 UV: 150-380 nm Látható fény: 380-760 nm Infravörös fény: 780-3000 nm Hullámhossz [nm]

Optikailag víztiszta polimerek 48

Optikailag víztiszta polimerek 49

Optikailag víztiszta polimerek 50

Reciklálás hatása 51

Reciklálás hatása 52

Polimerek alkalmazásának hátrányai 53

Kis hőállóság 54

Hőállóság és mérése 55 HDT mérés (A, B, C) - Háromféle terhelés (0,45 vagy 1,8 vagy 8,0 MPa) - 2 C/perc felfűtés (általában) - Szilikonolaj fürdőben - 0,32 mm megengedett lehajlás - A HDT hőmérséklet alá kell hűteni egy fröccsöntött terméket (kellő merevség)

Hőállóság és mérése 56 Vicat mérés - Kétféle terhelés (10 vagy 50 N) - 2 C/perc felfűtés (általában) - Szilikonolaj fürdőben - 1 mm megengedett benyomódás - A Vicat hőmérséklet alá kell hűteni egy fröccsöntött terméket (kidobócsap)

Hőállóság és mérése 57 Alapanyag HDT hőállóság HDT hőállóság Alapanyag [ C] [ C] LDPE 40 PS 80 HDPE 50 HIPS 78 PP 55 ABS 95 PA6 80 PC 128 PA6+30m%GF 215 PI+40m%GF 320 POM 110 PPS+40m%GF 260 PET 70 PEEK 152 PMMA 85 PEEK+30m%CF 315 Hőre keményedők? (elszenesednek)

Hőállóság 58

Termikus tulajdonságok, használhatósági tartomány 59 Amorf polimerek Amorf polimer típus: Tg [ C]: PVC 80 PMMA 110 PC 140 PS 90 ABS 110 Részben kristályos polimerek Részben kristályos Tg [ C]: polimer típus: HDPE -110 LDPE -110 PP -10 PAN 105 PA6 50 PEEK 115 POM -60 PET 75

Termikus tulajdonságok, használhatósági tartomány 60 Elasztomerek Duromerek

Hő hatása a mechanikai jellemzőkre 61

Nagy hőtágulás, kis hő-, és elektromos vezetőképesség (szigetelés) 62

Hőtágulás, hővezetés 63 Alapanyag Hőtágulás [mm/m*100 C] Réz 1,7 Acél 1,5 Alumínium 2,4 Üveg 0,8 LDPE 25 PP 18 PA6 10 PA6 + 30m% üvegszál 4 POM 11 PET 7 PMMA 8 PS 7 ABS 9 PC 7 PPS + 40m% üvegszál 2 PEEK 4,7 PEEK + 30m% szénszál 1,5 Alapanyag Hővezetés Hővezetés Alapanyag [W/mK] [W/mK] Alumínium 240 PA6 0,25 Réz 400 POM 0,35 Ezüst 430 PMMA 0,17 Acél 40 PS 0,16 Grafitszál 220 ABS 0,20 HDPE 0,33 PC 0,29 LDPE 0,33 PVC 0,16 PP 0,2 PTFE 0,25 A rossz hővezetés (hőszigetelés) egyben előny is! Habosítva még jobb hőszigetelés! Nyitott vagy zártcellás szerkezet legyen? PA6

Hőtágulás, hővezetés 64 Miért rossz a kis hővezetés? Hűtési idő [sec] 35 30 25 20 15 10 y = 1,7998x -1,0002 x=0,0 MPI x=0,0 A.M. x=0,4 MPI x=0,4 A.M. Hatvány (x=0,0 MPI) Hatvány (x=0,0 A.M.) Hatvány (x=0,4 MPI) Hatvány (x=0,4 A.M.) y = 2,9389x -0,9801 y = 2,5143x -1,0001 y = 2,071x -0,9891 5 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 λ Hővezetési tényező t-λ [183 C]

Hőtágulás, hővezetés 65

Hővezetőképesség növelés 66 Polimerek Amorf ~0,1-0,2 W/mK Részben kristályos ~0,2-0,5 W/mK Növelt hővezetőképességű polimerek >0,5 W/mK Hő és elektromosan vezető töltőanyag: szén alapú fém Hővezető és elektromosan szigetelő töltőanyag: kerámia

Hővezető polimerek az iparban 67 67 Cool Polymers Inc. hő- és elektromosan vezető hővezető és elektromosan szigetelő hőcserélőket, hűtőbordákat, burkolati elemeket PP, PA, PC, LCP, PPS, PPA, TPE Tulajdonság Mértékegység CoolPoly CoolPoly CoolPoly CoolPoly E1201 E4505 D1202 D3610 Sűrűség g/cm3 1,24 1,40 1,39 1,7 Szakítószilárdság MPa 22 45 81 109 Szakítási nyúlás % 1 1 2,8 0,2 Hővezető képesség W/mK 10 4 5 1,5

Elektromos vezetőképesség 68 Elektromos vezetőképesség (szigetelés): A polimerek elektromosan szigetelnek, így tökéletesen alkalmasak kábelek bevonására. Erre a célra az esetek többségében PVC-t alkalmaznak. Ugyanakkor a szigetelés miatt elektrosztatikusan fel tudnak töltődni, így például egy polimer benzintank csakis antisztatikum adalékanyag alkalmazásával készülhet el. Elektromos vezetőképesség növelés: Tipikusan szén (korom) és grafit töltőanyagok alkalmazásával lehet növelni a polimerek elektromos vezetőképességét. Ezek segítségével fröccsönthető, elektromosan vezetőképes polimer termékek gyárthatóak akár energiacella alkatrészeként.

Elektromos vezetőképesség 69

Éghetőség 70

Éghetőség 71 Mivel a polimerek szervesek és többségében kőolaj alapúak, így nagyon jól égnek. Kategóriák: - Nem gyullad meg magától - Önkioltó - Lassan ugyan, de végigég a próbatest - Erősen gyúlékony Ettől függetlenül vizsgálják a meggyújtott minta alatt elhelyezett pamutdarab meggyulladását (csöpögve ég)

Éghetőség 72 Veszélyek: - PVC égése (Poli-Vinil-KLORID): égés közben hidrogén-klorid és dioxin képződik, amelyek károsak az egészségre. - PU (Poliuretán= Poliol + izocianát): Égése közben sűrű, fekete füstöt képez, valamint az izocianát égésekor cián keletkezik, amely szintén erősen káros az egészségre. LOI (Limiting Oxygen Index): - Alapanyagra jellemző szám, amely kifejezi azt a minimális oxigén koncentrációt százalékban, amely már fenntartja az égést (a levegő oxigén tartalma 21%). Minél nagyobb, annál kevésbé önfenntartó az égés. A jól égő pamut értéke 17%, egy robbanószeré 1%, egy égésgátolt anyagé pedig akár 90%. Termikus stabilitás: Az adott (általában hőre lágyuló) polimer stabilitásának vizsgálata a hőmérséklet függvényében. A vizsgálat során a minta tömegének változását nézik, amelynek változásából következtetni lehet a bomlás kezdeti hőmérsékletére. A mérés során a tartózkodási időre való érzékenységet nem vizsgálják.

Éghetőség 73

Éghetőség 74

Környezeti hatások befolyása (hő, napfény) 75

Környezeti hatások 76 Öregedés: A környezet, leginkább a napfény (UV sugárzás), valamint a hő hatására, a polimer alapanyagban létrejövő, visszafordíthatatlan folyamat amely károsan befolyásolja az alapanyag mechanikai tulajdonságait, esztétikai megjelenését. Az öregedés hatására a polimer molekulatömege csökken.

UV sugárzás hatása 77

Sugárzás intenzitás [W/m 2 ] UV sugárzás hatása 78 UV: 150-380 nm Látható fény: 380-760 nm Infravörös fény: 780-3000 nm Hullámhossz [nm]

UV sugárzás hatása 79

UV-állóság 80

Nedvesség hatása (nedvességfelvétel, méretstabilitás, lágyító hatás, hidrolízis) 81

Nedvességtartalom hatása 82

Nedvességtartalom hatása 83 Hidrofób polimerek: - A víz nem épül be a molekulaláncba, de kapilláris elven vagy a felületen esetlegesen megtalálható, - Ilyen polimer például a PE (0,1-0,2%), PP (0,1-0,2%), Teflon (0%), stb, - Előfordulhat úgynevezett higroszkópikus kifáradás, amely az ismételt vízfelvétel-, és leadás hatására jön létre és az alapanyag ridegedéséhez vezethet. Hidrofil (higroszkópos) polimerek: - A vizet a polimer lánc kémiailag megköti, beépül a láncba, - Ilyen polimer például a PA (akár oljat is felveszi 5-6%-ban, így önkenő csapágyként is használható), PET, PLA, stb. Hidrolízis: - Forró víz vagy vízgőz hatására, a polimer láncban végbementő degradáció, - Egyes polimereknél a feldolgozás előtti maradék nedvességtartalom és a feldolgozási hőmérséklet (ömledékhőmérséklet) is okozhat hidrolízis általi degradációt (pl. PLA).

Nedvességtartalom hatása 84 Nedvességtartalom hatása a mechanikai tulajdonságokra: Lágyító hatás érvényesül, azaz: - Szilárdság csökken, - Merevség csökken, - Szakadási nyúlás nő(het) (nagyobb deformabilitás), - Üvegesedési átmeneti hőmérséklet (T g ) csökken.

Nedvességtartalom hatása a méretállandósága 85

Időfüggő tulajdonságok (kúszás, feszültségrelaxáció, szilárdsági jellemzők) 86

Időfüggő tulajdonságok 87

Időfüggő tulajdonságok 88

Időfüggő tulajdonságok 89 Kúsznak-e a fémek? Igen, de csak nagy hőmérséklet és terhelés hatására

Időfüggő tulajdonságok 90

Időfüggő tulajdonságok 91 Időtartam szilárdság: A kúszási görbék törési pontjának összekötésével kapott burkológörbe. Pl.: σ B/1000 az a legnagyobb feszültség, amelynek hatására a termékben 1000 óra után következik be a törés. Tartós szilárdság: az a legnagyobb feszültség, amelynek hatására a termékben csak végtelen idő után következik be a törés. σ B/ Időtartam feszültség: A méretezés erre történik (nem feszültségcsúcsra, mint a fémeknék, hanem élettartamra (megengedhető nyúlásra)). Pl.: σ 1/1000 az a határfeszültség, amelynek hatására a termékben adott idő alatt adott nyúlás megy végbe. Feszültség-korrózió: Mechanikai feszültség és különböző vegyszerek érintkezése kapcsán repedések keletkeznek és növekednek a termékben.

Időfüggő tulajdonságok 92

Zsugorodás, vetemedés 93

Zsugorodás, vetemedés 94 Zsugorodás: Az alakadás céljából ömledékállapotba vitt polimer hűlésekor, annak nagy hőtágulása miatt jelentős fajtérfogatváltozást szenved, amit zsugorodásnak hívunk. Vetemedés: Az egyenetlen zsugorodás következménye. Vetemedést okozhat az eltérő folyásirányban és arra merőlegesen mért zsugorodás, egyenetlen hűtés, falvastagság, vagy anizotropikus anyagtulajdonságok (szálerősítés).

Zsugorodás, vetemedés 95

Zsugorodás, vetemedés 96

Zsugorodás, vetemedés 97 Polimer típus Rövidítés Zsugorodás [%] Kis sűrűségű polietilén LDPE 2.6 Nagy sűrűségű polietilén HDPE 1.5-2.5 Polipropilén PP 1.2-2.5 Poliamid 6 PA 6 0.7-2.0 Poliamid 66 PA 66 1.0 Poliacetál POM 0.22 Polifenilén-szulfid PPS 0.2-0.8 Polibutilén-tereftalát PBT 1.4-2.0 Polietilén-tereftalát PET 1.2-2.0 Lágy Polivinilklorid lpvc 1.0-2.5 Kemény Polivinilklorid kpvc 0.5-0.7 Polikarbonát PC 0.6-0.8 Polimetil-metakrilát PMMA 0.3-0.7 Polisztirol PS 0.3-0.6 Akrilnitril-butadiénsztirol ABS 0.4-0.7 Akrilnitril-butadiénsztirol és ABS/PC 0.5-0.7 Polikarbonát blend Sztirol-akrilnitril SAN 0.4-0.7

Zsugorodás, vetemedés 98

Zsugorodás, vetemedés 99

Zsugorodás, vetemedés 100 Bevezetett deformációs mérőszámok (ideális értékük:1): - KE/KH - H0/HSZ - K átlag /H átlag

Zsugorodás, vetemedés 101 Zsugorodás [%] 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 PA6 + 0% üvegszál + 0% üveggyöngy Hosszirányú - középen Hosszirányú - szélen Keresztirányú - elöl Keresztirányú - hátul 150 250 350 450 550 650 750 850 950 Utónyomás [bar] Zsugorodás [%] 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 PA6 + 30% üvegszál + 0% üveggyöngy Hosszirányú - középen Hosszirányú - szélen Keresztirányú - elöl Keresztirányú - hátul 150 250 350 450 550 650 750 850 950 Utónyomás [bar] Zsugorodás [%] 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 PA6 + 30% üvegszál + 3% üveggyöngy Hosszirányú - középen Hosszirányú - szélen Keresztirányú - elöl Keresztirányú - hátul 0 150 250 350 450 550 650 750 850 950 Utónyomás [bar]

Zsugorodás, vetemedés 102 Vetemedési tényező [-] 1,5 PA6 + 0% üvegszál + 0% üveggyöngy 1,4 1,3 1,2 1,1 Kátlag/Hátlag 1 H0/HSZ KE/KH 0,9 0,8 0,7 0,6 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 P utó /P befröccs [-] Vetemedési tényező [-] 4,6 PA6 + 30% üvegszál + 0% üveggyöngy 4,1 3,6 Kátlag/Hátlag 3,1 H0/HSZ 2,6 KE/KH 2,1 1,6 1,1 0,6 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 P utó /P befröccs [-] Vetemedési tényező [-] 4,6 4,1 3,6 3,1 2,6 2,1 1,6 1,1 0,6 PA6 + 30% üvegszál + 3% üveggyöngy Kátlag/Hátlag H0/HSZ KE/KH 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 P utó /P befröccs [-] Kátlag/Hátlag [-] 4,6 4,1 3,6 3,1 2,6 2,1 1,6 1,1 0,6 A K átlag /H átlag vetemedési tényező alakulása a nyomástényező függvényében 0 % üvegszál 10 % üvegszál 20 % üvegszál 30 % üvegszál 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 P utó /P befröccs [-]

Karcállóság 103

Terhelés [Nm] Karcállóság 104 30 25 Karcolás során alkalmazott terhelési profil Load, mn 20 15 10 5 0 0 100 200 300 400 500 600 Vizsgálat helye [µm] Scan position, m

Mélység [nm] Karcállóság üveg 105 Vizsgálat helye [µm]

Mélység [nm] Karcállóság PC (UV álló) 106 Vizsgálat helye [µm]

Mélység [nm] Karcállóság PC (UV álló) 107 Vizsgálat helye [µm]

Mélység [nm] Karcállóság PC (karcálló) 108 Vizsgálat helye [µm]

Karcállóság 109 A karcállóság összefügg a keménységgel, az pedig a rugalmassági modulusszal

Amorf és részben-kristályos polimerek alkalmazásának összehasonlítása 110

Amorf-részben kristályos polimerek összehasonlítása 111