Thesis supervisor: Tamás Bárány
Location of studies (in Hungarian): Polimertechnika Tanszék 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3., T épület 304. Abbreviation of location of studies: PT
Description of the research topic:
a.) Előzmények: A polimerek adott célra történő felhasználását elsősorban a tömbi tulajdonságok, valamint az előállítás költségei határozzák meg, ugyanakkor felületi tulajdonságaik gyakran kedvezőtlenek egy adott feladatra. Ma már jelentős hányadukat felhasználás előtt valamilyen felületkezelési eljárásnak vetik alá, így javítható a nedvesíthetőség, elősegítve többek között az adhéziót, a biokompatibilitást vagy épp ellenkezőleg, a hidrofób tulajdonságok növelhetők. A felületkezelési eljárásoknak ma már számos olyan módja ismeretes, amelyek képesek a morfológiai tulajdonságait úgy megváltoztatni, hogy a tömbi tulajdonságok alig vagy egyáltalán nem változnak. Megfelelően megválasztott felületkezeléssel a polipropilén nedvesíthetősége olyan mértékben lecsökkenthető, amely már szuperhidrofób felületet eredményez. A szuperhidrofób anyagok felhasználása széleskörű, felhasználhatók minden olyan területen, ahol a vízzel való érintkezés minimalizálása, vagy az öntisztulási tulajdonság elvárás.
b.) A kutatás célja: Szuperhidrofób karakterisztikájú polipropilén felület kialakítása speciális alkalmazásokhoz. A tervezhető nedvesítőképességű polipropilén előállításhoz használt felületkezelési eljárás optimalizálása, a kezelési eljárás jellemzése, általános összefüggések bemutatása az új felületi struktúra és a kezelés körülményei között. A fejlesztés során kialakított felületi morfológia és a nedvesítőképesség közötti magyarázatának feltárása.
c.) Elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
• Szakirodalmi áttekintés. Szuperhidrofób polimer felületek kialakítására alkalmas módszerek részletes szakirodalmi feltárása, elsősorban a polimerek esetén jelenleg ismeretes fizikai felületkezelési eljárások bemutatása. Az oldószeres kezelés során végbemenő anyagszerkezeti és tulajdonságbeli változásokra nagyobb hangsúlyt fektetve az oldószer által indukált kristályosítás módszerek tanulmányozása (12 hónap).
• Szuperhidrofób minták létrehozása különböző technológiai beállításokkal, a minták minősítése, a különböző típusú polipropilén alapanyagok és a technológiai beállítások felületi morfológiára és ezáltal a nedvesíthetőségre gyakorolt hatásának feltérképezése (16 hónap).
• Tervezhető nedvesítőképességű minták előállítása izotaktikus polipropilén minták esetében használatos, különböző típusú gócképzők adalékolásával. A kialakított szuperhidrofób polipropilén felület külső igénybevételekkel szemben mutatott ellenállasának vizsgálata. Az értekezés elkészítése (20 hónap).
d.) A szükséges berendezések: A kutatáshoz szükséges gyártó, vizsgáló és mérőberendezések a Polimertechnika Tanszék akkreditált laboratóriumában rendelkezésre állnak.
e.) Várható tudományos eredmények: Szuperhidrofób polimer felület kialakítására alkalmas felületkezelés kifejlesztése, a technológiai paraméterek felületi morfológiára gyakorolt hatásának, a felületi morfológia és nedvesíthetőség tulajdonságok közötti kapcsolatok feltárása.
f.) Irodalom:
• G. Zhiguang, F. Yang: Surfaces and Interfaces of Biomimetic Superhydrophobic Materials, John Wiley & Sons, Weinheim, Germany, 2018
• P. Roach, N. J. Shirtcliffe, M. I. Newton: Progress in superhydrophobic surface development. Soft Matter, 4 (2), 224-240, 2008
Login
