HUN-REN-BME Kutatócsoport

Zelenainé Kohári Andrea

TUDOMÁNYOS SEGÉDMUNKATÁRS, MINTAELŐKÉSZÍTŐ ÉS NANO SZAKLABORATÓRIUM VEZETŐ

IRODA T.204.

TELEFON 06-1-463-1525

E-MAIL kohari.andrea@gpk.bme.hu

Aktuális szakdolgozat ajánlatok

Termoplasztikus elasztomerek fejlesztése újrahasznosított EPDM-hulladék felhasználásával

Devulkanizált abroncs gumiőrlet felhasználásával elállított termoplasztikus vulkanizátumok lágyítása

Abroncs gumiőrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerek hosszútávú viselkedésének elemzése

Abroncs gumiőrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerek vizsgálata hőmérséklet-pásztázó feszültségrelaxációs méréssel

Az elasztomerek olyan polimerek, amelyekre jellemző, hogy molekulaláncaik között keresztkötések találhatók, ezek miatt pedig nem vihetők ömledék állapotba, ezért az elasztomerek újrahasznosítása túlnyomóan energetikai jellegű. Egy ennél előremutatóbb újrahasznosítási módszer a gumiabroncsok őrlése, majd a keletkező gumiabroncs őrlet kombinálása termoplasztikus polimerekkel. Az így keletkező blendben eloszlatható nagy mennyiségű (legalább 40 m%) gumihulladék, ezzel a módszerrel termoplasztikus elasztomerek (TPE) állíthatók elő. Ezen anyagok a gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók.
A TSSR (Temperature Scanning Stress Relaxation) egy olyan vizsgálati módszer, amellyel egyetlen mérés keretében, folyamatos hőmérséklet-emelés mellett követhető nyomon az anyag feszültségrelaxációs viselkedése, így hatékonyan feltérképezhetők a másodlagos átalakulások és a hosszútávú viselkedés hőmérsékletfüggése. A tanszéken rendelkezésre álló DMA-készülék alkalmas lehet egy hasonló elvű, kisebb deformációtartományra és rövidebb időskálára korlátozott vizsgálat kivitelezésére. A dolgozat célja egy ilyen, a meglévő DMA-műszerre alapozott mérési protokoll kidolgozása, amellyel a GTR felhasználásával előállított TPE-k TSSR-jellegű vizsgálata elvégezhető.

1. Végezzen irodalomkutatást a TSSR módszerről, annak elméleti hátteréről és gyakorlati alkalmazásáról elasztomerek esetében.
2. Dolgozzon ki a tanszéken rendelkezésre álló DMA-készülékkel kivitelezhető, TSSR-elvű mérési protokollt, figyelembe véve a műszer korlátait a hagyományos TSSR-berendezésekhez képest.
3. A kidolgozott protokollal vizsgálja meg GTR felhasználásával előállított TPE-k viselkedését, és értékelje az eredményeket.

Megvalósult szakdolgozat témák

1.	Abroncs gumiőrlet felhasználásával elállított termoplasztikus elasztomerek lágyítása
	Az elasztomerek olyan polimerek, amelyekre jellemző, hogy molekulaláncaik között keresztkötések találhatók, ezek miatt pedig nem vihetők ömledék állapotba, ezért az elasztomerek újrahasznosítása túlnyomóan energetikai jellegű. Egy ennél előremutatóbb újrahasznosítási módszer a gumiabroncsok őrlése, majd a keletkező gumiabroncs őrlet kombinálása termoplasztikus polimerekkel. Az így keletkező blendben eloszlatható nagy mennyiségű (legalább 40 m%) gumihulladék, ezzel a módszerrel termoplasztikus elasztomerek (TPE) állíthatók elő. Ezen anyagok a gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók. A TPE-k keménységének megfelelő beállítása kulcskérdés az alkalmazhatóság szempontjából. Ennek több elképzelhető módja is létezik, ezek között van például az olaj használata, valamint primer EPDM kaucsuk alkalmazása. A dolgozat célja gumiabroncs-őrlet felhasználásával előállított TPE-k lágyítási módszereinek feltérképezése. Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus elasztomerekről. Az irodalomkutatás során térjen ki a gumiabroncs-őrlet felhasználhatóságára. Dolgozzon ki kísérlettervet a gumiabroncs-őrlet felhasználásával előállított TPE-k lágyítására. Állítson elő TPE-ket különböző lágyítási módszerek alkalmazásával. Minősítse a fejlesztett anyagokat mechanikai tulajdonságok és keménység alapján.
	Négyessy Domonkos - 2026

2.	In situ előállított poliuretán alapú termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok tribológiája
	In situ előállított poliuretán alapú termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok tribológiai vizsgálata Különböző polimerek társítása által lehetőségünk nyílik olyan blendek létrehozására, amelyekben az alkotók előnyös tulajdonságainak halmazai ötvözhetők. Ennek egyik jó példája a különböző TDV-k családja, amelyeknél térhálós elasztomer szemcsék („szigetek”) vannak hőre lágyuló polimer mátrixban eloszlatva úgy, hogy a gumiszigetek vulkanizációja a feldolgozás, a keverés során megy végbe a mátrixként szolgáló hőre lágyuló polimer ömledékében. Újfajta, ígéretes megközelítési módszer, ha a feldolgozástechnológia a befoglaló hőre lágyuló mátrix esetében is reaktív, azaz maga a mátrix is a keverékkészítés során jön létre alkotóelemeiből és így a két fázis között kémiai kapcsolat is kialakítható, ami javítja a határfelületeken a kapcsolódás erősségét. Az ilyen anyagok jellemző felhasználási területein a koptató és súrlódó igénybevételek gyakran előfordulnak, így ezeknél az anyagoknál a tribológiai tulajdonságok feltérképezése a használhatóság szempontjából kritikus fontosságú. A feladat célja olyan mérési módszerek és elrendezések fejlesztése, ahol a TDV-k kopással és súrlódással kapcsolatos tulajdonságai mérhetőek és minősíthetőek
	Somogyi András - 2020

3.	Az összetétel hatása termoplasztikus poliuretánok tulajdonságaira
	A polimereken belül a poliuretánok családjába tartozó anyagokkal az anyagtulajdonságok igen széles skálája érhető el. Az alapanyagok megfelelő megválasztásával mind térhálós, mind hőre lágyuló anyagok létrehozhatók, akár tömör, akár habosított formában. Ebből a halmazból a szakdolgozat a hőre lágyuló kis keménységű, gumiszerű viselkedést mutató poliuretánokra – a termoplasztikus poliuretánokra – fókuszál, ezen belül is arra, hogy különböző összetételek (különböző kiindulási anyagok) esetén milyen tulajdonságokkal rendelkező végterméket kapunk. A feladat ezeknek a poliuretánoknak a szintézise belső keverőben, valamint az elkészült anyagok minősítése lesz. 1. Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus poliuretánok (TPU-k) témakörében a feldolgozástechnológiai és alapanyag párosítási lehetőségek szempontjából, különös tekintettel a prepolimer módszerrel előállítottakra. 2. Az irodalomkutatás alapján határozza meg a kiindulási alapanyagokat, valamint készítsen ezek felhasználásával TPU-kat különféle összetételekkel. 3. Minősítse az elkészült TPU-kat mechanikai, morfológiai, reológiai szempontból.
	Horváth Bence Attila - 2020

4.	A keverékkészítés paramétereinek hatása in situ előállított mátrixszal rendelkező termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok tulajdonságaira
	Különböző polimerek társítása által lehetőségünk nyílik olyan blendek létrehozására, amelyekben az alkotók előnyös tulajdonságainak halmazai ötvözhetők. Ennek egyik jó példája a különböző TDV-k családja, amelyeknél térhálós elasztomer szemcsék („szigetek”) vannak hőre lágyuló polimer mátrixban eloszlatva úgy, hogy a gumiszigetek vulkanizációja a feldolgozás, a keverés során megy végbe a mátrixként szolgáló hőre lágyuló polimer ömledékében. Újfajta, ígéretes megközelítési módszer, ha a feldolgozástechnológia a befoglaló hőre lágyuló mátrix esetében is reaktív, azaz maga a mátrix is a keverékkészítés során jön létre alkotóelemeiből és így a két fázis közötti kapcsolat javítható. A feladat célja in situ előállított termoplasztikus poliuretán (TPU) mátrixú TDV-k létrehozása, valamint annak vizsgálata, hogy a feldolgozástechnológiai paramétereknek milyen hatása van az elkészült TDV-k tulajdonságaira. 1. Végezzen irodalomkutatást a TDV-k témakörében a feldolgozástechnológiai és alapanyag párosítási lehetőségek szempontjából, különös tekintettel a TPU mátrixú TDV-kre, valamint az esetlegesen egyéb területekkel kapcsolatos in situ PU előállítással foglalkozó irodalmi eredményekre. 2. Fektessen kiemelt hangsúlyt a fellelhető forrásokban a gyártástechnológiai részletekre, valamint ezek hatására. 3. Az irodalomkutatás alapján készítsen TPU-kat, majd TDV-ket különböző keverési paraméterekkel. 4. Vizsgálja az elkészült TPU-k és TDV-k morfológiai, mechanikai és egyéb tulajdonságait.
	Tajti Benedek Levente - 2019

5.	Kaucsukoligomer alapú lágy szegmensekkel rendelkező poliuretán mátrixú termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok fejlesztése
	Különböző polimerek társítása által lehetőségünk nyílik olyan blendek létrehozására, amelyekben az alkotók előnyös tulajdonságainak halmazai ötvözhetők. Ennek egyik jó példája a különböző TDV-k családja, amelyeknél térhálós elasztomer szemcsék („szigetek”) vannak hőre lágyuló polimer mátrixban eloszlatva úgy, hogy a gumiszigetek vulkanizációja a feldolgozás, a keverés során megy végbe a mátrixként szolgáló hőre lágyuló polimer ömledékében. Újfajta, ígéretes megközelítési módszer, ha a feldolgozástechnológia a befoglaló hőre lágyuló mátrix esetében is reaktív, azaz maga a mátrix is a keverékkészítés során jön létre alkotóelemeiből és így a két fázis között kémiai kapcsolat is kialakítható, ami javítja a határfelületeken a kapcsolódás erősségét. A feladat célja in situ előállított termoplasztikus poliuretán (TPU) mátrixú TDV-k létrehozása, úgy, hogy a TPU fázis lágy szegmenseit a TDV gumifázisát alkotó kaucsuk oligomeréből hozzuk létre. 1. Végezzen irodalomkutatást a TDV-k témakörében a feldolgozástechnológiai és alapanyag párosítási lehetőségek szempontjából, különös tekintettel a TPU mátrixú TDV-kre, valamint az esetlegesen egyéb területekkel kapcsolatos in situ PU előállítással foglalkozó irodalmi eredményekre. 2. Fektessen kiemelt hangsúlyt az elérhető hidroxi-terminált kaucsukoligomerekre, valamin az ezekkel kapcsolatos munkákra. 3. Az irodalomkutatás alapján készítsen TPU-kat az elérhető kaucsukoligomerek segítségével, változtatva a kemény és lágy szegmensek arányát, valamint hozzon létre TDV-ket azonos kaucsuk alapú gumikeverékek alkalmazásával. 4. Vizsgálja az elkészült TPU-k és TDV-k morfológiai, mechanikai és egyéb tulajdonságait.
	Simon András - 2019