Témakiírások
Újrahasznosított gumiőrlettel társított termoplasztikus vulkanizátumok fejlesztése és elemzése
témakiírás címe
Újrahasznosított gumiőrlettel társított termoplasztikus vulkanizátumok fejlesztése és elemzése
doktori iskola
témakiíró
tudományág
témakiírás leírása
a.) Előzmények:
A gumik újrahasznosítása térhálós szerkezetük következtében a mai napig nem széleskörűen megoldott. A gumi termékek 60%-át kitevő gumiabroncsokból előállított gumiőrlet (GTR) anyagában történő újrahasznosítására egyik kiváló lehetőség a hőre lágyuló polimerekkel való társítás, amellyel termoplasztikus elasztomer (TPE) hozható létre. A TPE-k egyik csoportját alkotják a termoplasztikus vulkanizátumok (TPV), amelyek előállítása során történik meg a kaucsuk fázis eloszlatása és térhálósítása. Amennyiben a kaucsukfázist GTR-rel váltjuk ki, ahhoz előtte annak kémiai térháló szerkezetét vissza kell bontani, devulkanizálni kell. E devulkanizált GTR-t megfelelő térhálósítórendszerrel ellátva, illetve a bekeverés technológiai beállításának optimalizálásával jelentős mennyiségű újrahasznosított gumit tartalmazó termoplasztikus vulkanizátum állítható elő.
b.) A kutatás célja:
Újrahasznosított gumiőrlettel társított termoplasztikus vulkanizátumok fejlesztése és elemzése. A receptúra, a kompatibilizálás, valamint a technológiai paraméterek hatásának a feltárása.
c.) Elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
• Irodalmi áttekintés. Szakirodalmi és szabadalmi adatok feldolgozása, különös tekintettel a elasztomerek devulkanizációjára, TPV-k fejlesztésére (időigény: kb. 10 hónap).
• GTR devulkanizációja, receptúrafejlesztés, reológiai vizsgálatok elvégzése, hőre lágyuló polimerek kiválasztása, GTR/hőre lágyuló polimer viszkozitás arányának és a térhálósodás kinetikájának elemzése az idő függvényében. (időigény: kb. 14 hónap)
• Termoplasztikus vulkanizátumok előállítása ikercsigás extruderen, technológiai paraméterek hatásának elemzése (hőmérséklet, tartózkodási idő, csigakonfiguráció, fordulatszám) mechanikai és morfológiai vizsgálatokkal (időigény: kb. 24 hónap).
d.) A szükséges berendezések:
A kutatómunkához szükséges technológiai, anyagvizsgáló és mérőberendezések a Polimertechnika Tanszék akkreditált laboratóriumában rendelkezésre állnak.
e.) Várható tudományos eredmények:
Újrahasznosított gumiőrlettel társított termoplasztikus vulkanizátumok kifejlesztése. A vulkanizáló rendszer, a viszkozitásarány, a kompatibilizálás, a technológiai paraméterek hatásainak feltárása.
f.) Irodalom:
• Simon D. Á., Bárány T.: Effective thermomechanical devulcanization of ground tire rubber with a co-rotating twin-screw extruder. Polymer Degradation and Stability, 190, 1-12 (2021)
• Karger-Kocsis J., Mészáros L., Bárány T.: Ground tyre rubber (GTR) in thermoplastics, thermosets, and rubbers. Journal of Materials Science, 48, 1-38 (2013)
• Valentini F., Pegoretti A.: End-of-life options of tyres. A review. Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, 5, 203-213 (2022)
A gumik újrahasznosítása térhálós szerkezetük következtében a mai napig nem széleskörűen megoldott. A gumi termékek 60%-át kitevő gumiabroncsokból előállított gumiőrlet (GTR) anyagában történő újrahasznosítására egyik kiváló lehetőség a hőre lágyuló polimerekkel való társítás, amellyel termoplasztikus elasztomer (TPE) hozható létre. A TPE-k egyik csoportját alkotják a termoplasztikus vulkanizátumok (TPV), amelyek előállítása során történik meg a kaucsuk fázis eloszlatása és térhálósítása. Amennyiben a kaucsukfázist GTR-rel váltjuk ki, ahhoz előtte annak kémiai térháló szerkezetét vissza kell bontani, devulkanizálni kell. E devulkanizált GTR-t megfelelő térhálósítórendszerrel ellátva, illetve a bekeverés technológiai beállításának optimalizálásával jelentős mennyiségű újrahasznosított gumit tartalmazó termoplasztikus vulkanizátum állítható elő.
b.) A kutatás célja:
Újrahasznosított gumiőrlettel társított termoplasztikus vulkanizátumok fejlesztése és elemzése. A receptúra, a kompatibilizálás, valamint a technológiai paraméterek hatásának a feltárása.
c.) Elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
• Irodalmi áttekintés. Szakirodalmi és szabadalmi adatok feldolgozása, különös tekintettel a elasztomerek devulkanizációjára, TPV-k fejlesztésére (időigény: kb. 10 hónap).
• GTR devulkanizációja, receptúrafejlesztés, reológiai vizsgálatok elvégzése, hőre lágyuló polimerek kiválasztása, GTR/hőre lágyuló polimer viszkozitás arányának és a térhálósodás kinetikájának elemzése az idő függvényében. (időigény: kb. 14 hónap)
• Termoplasztikus vulkanizátumok előállítása ikercsigás extruderen, technológiai paraméterek hatásának elemzése (hőmérséklet, tartózkodási idő, csigakonfiguráció, fordulatszám) mechanikai és morfológiai vizsgálatokkal (időigény: kb. 24 hónap).
d.) A szükséges berendezések:
A kutatómunkához szükséges technológiai, anyagvizsgáló és mérőberendezések a Polimertechnika Tanszék akkreditált laboratóriumában rendelkezésre állnak.
e.) Várható tudományos eredmények:
Újrahasznosított gumiőrlettel társított termoplasztikus vulkanizátumok kifejlesztése. A vulkanizáló rendszer, a viszkozitásarány, a kompatibilizálás, a technológiai paraméterek hatásainak feltárása.
f.) Irodalom:
• Simon D. Á., Bárány T.: Effective thermomechanical devulcanization of ground tire rubber with a co-rotating twin-screw extruder. Polymer Degradation and Stability, 190, 1-12 (2021)
• Karger-Kocsis J., Mészáros L., Bárány T.: Ground tyre rubber (GTR) in thermoplastics, thermosets, and rubbers. Journal of Materials Science, 48, 1-38 (2013)
• Valentini F., Pegoretti A.: End-of-life options of tyres. A review. Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, 5, 203-213 (2022)
felvehető hallgatók száma
1 fő
helyszín
Polimertechnika Tanszék
jelentkezési határidő
2023-04-30