Műanyag hulladékok hasznosítása és új termék létrehozása polimer blendek és kompozitok fejlesztésével = Development of polymer blends using recycled plastics

摘要

A kutatási időszakban a vegyes műanyaghulladék értéknövelt hasznosítására fejlesztettem ki új eljárást, amelynek segítségével magas műszaki követelményeknek megfelelő alkatrészt gyártását is megvalósítottam. A kutatás első felében a vegyes műanyag hulladékot eredeti polimerek keverékével modelleztem és ezeket vizsgáltam mechanikai, valamint morfológiai szempontból. Elsőként a polimer blend-morfológiák kialakulását és tulajdonságait tanulmányoztam, majd kutatásaimat kiterjesztettem üvegszál-erősítéses rendszerekre is. A megfigyelések alapján egyszerű morfológiai modelleket hoztam létre, amelyekkel jól magyarázhatóak a különböző összetételű blendek mechanikai tulajdonságainak változásai. A munka során kifejlesztett új kritikus szálhossz meghatározási módszer különösen nagy jelentőséget kap, mivel az extrudálás és fröccsöntés jelentős száltördelődést eredményez. A kutatások következő fázisában a vegyes műanyaghulladék adalékolásának optimalizálásán dolgoztam. Többféle égésgátlóval, kompatibilizáló-szerrel és stabilizátorral kísérleteztem, amelyekkel sikerült nagymértékű minőségnövekedést elérni. Az kifejlesztett másodlagos nyersanyag így akár a gépjárműiparban is hasznosítható lenne. Ennek alátámasztására egy autóipari alkatrészt, valamint annak gyártószerszámát készítettük el. Az általunk fejlesztett anyagból fröccsöntött terméket egy autóiparban általánosan használt műszaki műanyaggal összehasonlítva a felhasználáshoz megfelelő értékeket kaptunk. | An upgraded recycling technology for mixed plastic waste was developed in the last research project, allowing even the production of parts with high technical requirements. In the first half of the project the plastic was modeled by a mixture of virgin polymers and these were studied from the mechanical and morphological viewpoints. First the development and properties of polymer blend morphologies were studied then the research was extended also for glass fiber reinforced systems. Based on the observations simple morphological models were developed allowing good explanation of the property changes in blends of varying compositions. The new critical fiber length measurement method is especially important, as the extrusion and injection molding steps are accompanied by significant fiber fragmentation. In the next phase of the research the additive system to be used with mixed plastic wastes was optimized. Experiments were performed with various flame retardants, compatibilizers and stabilizers which resulted in a significant quality improvement. The secondary raw material developed could be used even in the automotive industry. In order to prove this and automotive part and its production mold was produced. A comparison of the injection molded product made form the material developed by us was compared with an engineering plastic widely used by the automotive industry yielded favorable results.