Laboratórium
Anyagvizsgáló
Extrúziós
Fröccsöntés
Keverő
Kompozit
Metrológia
Mikroszkópia és morfológia
Mintaelőkészítő és nano
Prototípus
Reológia
Szimulációs
Munkatársak
Önéletrajz | Kutatási terület | Publikációk | Oktatott tárgyak | Témaajánlatok
TDK témák | Diploma témák | Szakdolgozat témák
Aktuális TDK ajánlatok
| 1. | Újrahasznosított gumiabroncs-őrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerek zsugorodásának elemzése |
| 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 az elasztomer-őrlet (jellemzően gumiabroncs) felhasználása termoplasztikus elasztomerek fejlesztéséhez. Ezen anyagok a gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók. A termoplasztikus elasztomerek egyik legnagyobb volumenű feldolgozástechnológiája a fröcccsöntés. Ennél a technológiánál különösen fontos az anyag zsugorodási és vetemedési jellemzőinek ismerete. A dolgozat célja ezen tulajdonságok elemzése gumiabroncs őrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomereken. Feladatok: 1. Végezzen átfogó irodalomkutatást a termoplasztikus elasztomerekről, különös tekintettel a termoplasztikus vulkanizátumokról és fröccsönthetőségükről. Az irodalomkutatás során térjen ki a termoplasztikus polimerek zsugorodására, illetve, hogy azt hogyan befolyásolják az egyes technológiai paraméterek (hőmérséklet, idő). 2. Dolgozzon ki kísérlettervet a gumiabroncs őrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerek zsugorodásának vizsgálatára. 3. Vizsgálja a fröccsöntési paraméterek és a töltőanyag mennyiségének hatását a zsugorodásra. Értékelje az eredményeket és tegyen továbbfejlesztési javaslatokat. |
| 2. | Devulkanizált abroncs gumiőrlet felhasználásával elállított termoplasztikus vulkanizátumok 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 devulkanizálás, mely során a keresztkötéseket felbontva primer kaucsukot megközelítő anyagot kapunk. Ez felhasználható termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok (TPV) gyártására. Ezek olyan blendek, amelyekben térhálós elasztomer szemcsék vannak hőre lágyuló polimer mátrixban eloszlatva úgy, hogy a gumiszemcsék vulkanizációja a keverés során megy végbe a polimer ömledékben. Ezen anyagok a jól eloszlatott gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók. A TPV-k keménységének megfelelő beállítása kulcskérdés az alkalmazhatóság szempontjából. Ennek több elképzelhető módja is létezik, ezek között van például az olaj használata. A dolgozat célja egy korábban kidolgozott olajos lágyítási módszer továbbfejlesztése és kidolgozása TPV-k esetére is. 1. Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus vulkanizátumokról. Az irodalomkutatás során térjen ki az abroncs gumiőrlet felhasználhatóságára. 2. Dolgozzon ki kísérlettervet a gumiabroncs-őrlet felhasználásával előállított TPV-k lágyítására. Állítson elő TPV-ket különböző keménységgel. 3. Minősítse a fejlesztett anyagokat mechanikai tulajdonságok és keménység alapján. |
| 3. | Abroncs gumiőrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerek hosszútávú viselkedésének elemzése |
| 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 gyakorlati alkalmazás során a TPE-k gyakran tartós hőterhelésnek, olajos közegnek, állandó mechanikai igénybevételnek, illetve UV-sugárzásnak vannak kitéve, ami hosszú távon befolyásolja a felhasználhatóságukat. A dolgozat célja annak vizsgálata, hogy a GTR felhasználásával előállított TPE-k mechanikai tulajdonságai hogyan változnak ilyen igénybevételek hatására. 1. Végezzen irodalomkutatást a termoplasztikus vulkanizátumok öregedési mechanizmusairól. Az irodalomkutatás során térjen ki a hőállóságra, olajállóságra, a kúszás-feszültségrelaxációs viselkedésre. 2. Dolgozzon ki kísérlettervet a GTR-t tartalmazó TPE-k hosszútávú viselkedésének vizsgálatára. Állítson elő mintákat, és tegye ki azokat hő- és olaj-öregedésnek, valamint végezzen kúszás-feszültségrelaxációs méréseket. 3. Minősítse az öregített anyagokat mechanikai tulajdonságok alapján, és értékelje a tulajdonságváltozást a kiindulási állapothoz képest. |
| 4. | 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 TDK témák
| 1. | Szemcseméret hatása gumiabroncs-őrlettel töltött polipropilén blendek tönkremenetelére |
| 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 termoplasztikus polimerben történő felhasználása; megfelelő szemcseméret, eloszlatottság és kompatibilitás esetén ez a töltőanyag képes lehet a mátrix szívósítására. E hatás kimutatására egy innovatív módszer lehet a tönkremenetel elemzése akusztikus emissziós technológiával. A dolgozat célja a szemcseméret hatásának elemzése akusztikus emissziós technikával. | |
| Major Levente - 2025 TDK dicséret |
| 2. | Kompatibilizáció hatása a gumiabroncs-őrlet felhasználásával készült termoplasztikus dinamikus vulkanizátumokra |
| Major Levente - 2025 TDK 2. díj |
| 3. | A termoplasztikus elasztomerek GTR-tartalmának hatása a kétkomponensű fröccsöntött termékek vetemedésére |
| Grzybovsky Ádám - 2025 TDK 3. díj |
| 4. | Feldolgozási paraméterek hatása a gumiabroncsőrlet felhasználásával készült termoplasztikus elasztomerekre |
| 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 devulkanizálás, mely során a keresztkötéseket felbontva primer kaucsukot megközelítő anyagot kapunk. Ez felhasználható termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok (TDV) gyártására. Ezek olyan blendek, amelyekben térhálós elasztomer szemcsék vannak hőre lágyuló polimer vulkanizációja a keverés során megy végbe a polimer ömledékben mátrixban eloszlatva úgy, hogy a gumiszemcsék. Ezen anyagok a jól eloszlatott gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók. A kialakuló morfológia és a mechanikai tulajdonságok szempontjából nagyon fontos a feldolgozási paraméterek, főként a csigakonfiguráció és a feldolgozási hőmérsékletprofil hatása. A dolgozat célja a feldolgozási paraméterek hatásának vizsgálata a TDV tulajdonságaira. | |
| Major Levente - 2024 TDK 2. díj, OTDK különdíj |
| 5. | Gumiabroncs-őrlet tartalmú termoplasztikus vulkanizátumok fejlesztése |
| 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 devulkanizálás, mely során a keresztkötéseket felbontva primer kaucsukot megközelítő anyagot kapunk. Ez felhasználható termoplasztikus dinamikus vulkanizátumok (TDV) gyártására. Ezek olyan blendek, amelyekben térhálós elasztomer szemcsék vannak hőre lágyuló polimer mátrixban eloszlatva úgy, hogy a gumiszemcsék vulkanizációja a keverés során megy végbe a polimer ömledékben. Ezen anyagok a jól eloszlatott gumiszemcsék révén rugalmasak, azonban a termoplasztikus mátrix biztosítja a megömleszthetőséget, így hagyományos technológiákkal feldolgozhatók és könnyen újrahasznosíthatók. A gumiabroncsok teszik ki a gumihulladékok legnagyobb részét, devulkanizálás után azonban TDV-ként könnyen újrahasználhatók. A dolgozat célja poliolefin-alapú TDV k előállítása devulkanizált gumiabroncs őrlet felhasználásával, illetve ezek minősítése. | |
| Honti Szilárd - 2023 TDK dicséret |
| 6. | Gumiabroncs-őrlet alkalmazásának vizsgálata préselt gumilapként |
| 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. Ez az újrahasznosítási forma azonban nem képes hatékonyan kezelni a gumiabroncsok életútjának végén keletkező hulladékmennyiséget, ezért többféle, úgynevezett szekunder hulladékkezelési eljárás is elterjedt, mely során a cél egy olyan termék előállítása gumihulladékból, aminek nem szükséges az eredetivel megegyező tulajdonságokkal rendelkeznie. Az egyik ilyen technológia a préselés, amely során a gumiőrletet ragasztóanyaggal együtt lappá préselik , így kiváló energiaelnyelésű burkolati elemeket kapnak, amelyeken gyakran bevonatokat képeznek a jobb környezeti ellenállóképesség miatt. A gumihulladékok leginkább előremutató újrahasznosítási módja a devulkanizálás, mely során a keresztkötések felbomlanak. Az így keletkezett devulkanizátum gumilapban való alkalmazása újravulkanizálás után, illetve a gumiőrletből készült lapokkal való összevetés a gyártástechnológia optimálásának szempontjából lehet lényeges. | |
| Edőcs Dániel - 2023 TDK dicséret |
© 2014 BME Polimertechnika Tanszék - Készítette: Dr. Romhány Gábor