MTA-BME Lendület Fenntartható Polimerek Kutatócsoport

Pályázat összefoglalója

A termékek életciklusának körkörössé tétele kulcsfontosságú a körforgásos gazdaságra történő áttérés szempontjából az újrahasznosítás és újrafelhasználás révén. Ez a projekt fő polimer anyagcsaládok körforgásos gazdaságának megteremtésével kapcsolatos kihívásokkal foglalkozik, az előállítás során használt alapanyagoktól, a használat közbeni állapotfelügyeleten és javításon át az újrahasznosításig és az értéknövelt újratervezésig az életciklus végén. A fenntartható polimertervezés fő kihívása a szerkezeti alkalmazásokhoz felhasználható, eredendően újrahasznosítható térhálós polimerek és újrahasznosítható hőre lágyuló polimerrendszerek létrehozása. A projekt célja, hogy újrahasznosítható vitrimer rendszereket és térhálós polimereket fejlesszen lehetségesen megújuló forrásokból nagy teljesítményű kompozitokhoz, valamint ε-kaprolaktámból önerősített polimer kompozitokat a rövidszál-erősítésű poliamid 6 kompozitok helyettesítésére. Az élettartam meghosszabbítása fontos stratégia lehet a szerkezeti polimer kompozitok környezeti hatásának minimalizálására. A projekt célja tartós és károsodástűrő kompozitok fejlesztése, a roncsolásmentes vizsgálati módszereik javítása, a folyamatos állapotfelügyeletet biztosító érzékelők integrálása, valamint gyógyulási és javítási képességek biztosítása. Mivel a hőre lágyuló műanyagok mechanikai újrahasznosítása jól bevált technológia, a kutatás a nehezen újrahasznosítható polimerrendszerek fenntartható újrahasznosítási módszereinek meghatározására összpontosít, amelyekre még nem dolgoztak ki ipari méretű megoldásokat, beleértve az innovatív polimer mátrixokat, a szálerősítést és a polimer adalékanyagokat. A fenntartható stratégiák elégtelen alkalmazása a terméktervezésben a polimerhulladékok értékcsökkent újrahasznosításához vezet, ezért értéknövelt újrahasznosítással eredendően biztonságos újrahasznosított és újrahasznosítható polimereket és kompozitokat fogunk fejleszteni, valamint módszereket fogunk kidolgozni a tulajdonságaik előrejelzésére és modellezésére.

Pályázat eredményei

Pályázat támogatásával megjelent közlemények

1. 
   Du Wanrong, Orbulov I. N., Tamás-Bényei P., Wiener Cs.: Mechanical Behavior of Layered Composite Structures of Aluminum Foam Partially Filled with Polyamide. Periodica Polytechnica-Mechanical Engineering, 69, 1-7 (2025) 10.3311/PPme.40446 IF=1.3 Q3
2. 
   Görbe Á., Marton G. Zs., Bárány T.: Acoustic emission analysis of failure processes in polyethylene and recycled tire rubber blends. Polymer Testing, 147, 108813/1-108813/9 (2025) https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2025.108813 IF=5 D1
3. 
   Abdullah K. K., Molnár K.: Current Trends and Future Prospects of Integrating Electrospinning With 3D Printing Techniques for Mimicking Bone Extracellular Matrix Scaffolds. Journal of Polymer Science, 63, 1481-1504 (2025) https://doi.org/10.1002/pol.20241010 IF=3.9 Q2
4. 
   Toldy A.: Safe and sustainable-by-design: Redefining polymer engineering for a greener future.
5. 
   Marton G. Zs., Szebényi G.: Influencing the damage process and failure behaviour of polymer composites - A short review. Express Polymer Letters, 19, 140-160 (2025) 10.3144/expresspolymlett.2025.11 IF=2.7 Q2
6. 
   Vas L. M., Slezák E., Molnár K., Ronkay F. Gy.: Advanced avrami formula and its application to describing the isothermal crystallisation of polymers. Thermochimica Acta, 746, 179950/1-179950/19 (2025) 10.1016/j.tca.2025.179950 IF=3.1 Q2
7. 
   Abdullah K. K., Molnár K.: The Influence of In Vitro Degradation on the Properties of Polylactic Acid Electrospun Fiber Mats. Fibers, 13, 1-20 (2025) https://doi.org/10.3390/fib13010001 IF=4 Q2
8. 
   Pomázi Á., Poór D. I., Geier N., Toldy A.: Optimising Recycling Processes for Polyimine-Based Vitrimer Carbon Fibre-Reinforced Composites: A Comparative Study on Reinforcement Recovery and Material Properties. Materials, 17(10), 2372/1-2372/15 (2024) 10.3390/ma17102372 IF=3.1 Q1
9. 
   Juhász Á. Gy., Nanys M., Pinke B., Fadel A., Godzierz M., Juriga-Tóth K., Molnár K., Juriga D., Jedlovszky-Hajdú A.: Formation of Three-Dimensional PolysuccinimideElectrospun Fiber Meshes Induced by the Combination ofCaCl2and Humidity. Macromolecular Rapid Communications, , 2300625/1-2300625/12 (2024) 10.1002/marc.202300625 IF=4.2 Q2
10. 
    Nemes-Károly I., Szebényi G.: DEVELOPMENT OF SINTERED ALL-UHMWPE COMPOSITES FOR JOINT IMPLANT SOCKETS. in 'ECCM21 - 21st European Conference on Composite Materials Nantes, Franciaország. 2024.07.02-2024.07.05.,1119-1125 (2024)
11. 
    Kovács Zs., Toldy A.: Synergistic flame retardant coatings for carbon fibre-reinforced polyamide 6 composites based on expandable graphite, red phosphorus, and magnesium oxide. Polymer Degradation and Stability, 222, 110696/1-110696/ (2024) 10.1016/j.polymdegradstab.2024.110696 IF=6.3 D1
12. 
    Kovács Zs., Toldy A.: Flame retardancy via in-mould coating and durability of flame retardants after mechanical recycling in all-polyamide composites prepared by in situ polymerisation. Macromolecular Materials and Engineering, , 202400325/1-202400325/11 (2024) 10.1002/mame.202400325 IF=4.2 Q2
13. 
    Czél G.: Direct comparison of novel unidirectional sandwich coupon designs for accurate tensile failure strain determination of carbon fibre epoxy material. in 'ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials Nantes, Franciaország . 2024.07.02.-05.,Vol 4. 25-32 (2024)
14. 
    Marton G. Zs., Fendrik Á., Szebényi G.: Manufacturing of composites with designed failure. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1313, 012014/1-012014/9 (2024) 10.1088/1757-899X/1313/1/012014
15. 
    Dózsa G., Sántha P., Tamás-Bényei P.: Fehér töltőanyagot tartalmazó gumikeverékek fejlesztése. Polimerek, X. évf., 34-40 (2024)
16. 
    Kovács Zs., Toldy A.: Development of flame retardant coatings containing hexaphenoxycyclotriphosphazene and expandable graphite for carbon fibre-reinforced polyamide 6 composites. Polymer Degradation and Stability, 230, 111017 (2024) 10.1016/j.polymdegradstab.2024.111017 IF=6.3 D1
17. 
    Gere D., Pomázi F., Szöllősi A., Jahanpeyma P., Ermilov A. A., Baranya S., Toldy A.: Mikroműanyag szennyezés vizsgálata a Duna budapesti szakaszán. Polimerek, 2, 66-72 (2024)
18. 
    Szebényi G., Marton G. Zs., Romhány G.: Damage localization in designed failure composites. in 'ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials Nantes, Franciaország. 2024.07.02-2024.07.05.,156-160 (2024)
19. 
    Tamás-Bényei Péter: Kompozitok újrahasznosítási lehetőségei. Visszanyert szénszálak. Élet és Tudomány, LXXIX, 1222-1224 (2024)
20. 
    Kovács Zs., Toldy A.: Flame retardant coatings for E-caprolactam-based self-reinforced polyamide 6 composites. in 'ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials Nantes, Franciaország. 2024.07.02.-05.,989-995 (2024)
21. 
    Toldy A., Poór D. I., Szolnoki B., Devecser B., Geier N., Pomázi Á.: Comparative study of flame retardancy in polyimine vitrimers and composites: Evaluating additive and reactive flame retardants acting via gas-, solid-, and combined-phase mechanisms. Journal of Materials Science & Technology, 196, 101-111 (2024) 10.1016/j.jmst.2024.01.047 IF=11.2 D1
22. 
    Budavári B., Karancsi Á., Pinke B. G., Pállinger É., Juriga-Tóth K., Király M., Szász Zs., Voszka I., Molnár K., Kőhidai L., Jedlovszky-Hajdú A., S Nagy K.: Long-term shelf-life liposomes for delivery of prednisolone and budesonide. Journal of Molecular Liquids , 394, 123756/1-123756/13 (2024) 10.1016/j.molliq.2023.123756 IF=5.3 Q1
23. 
    Marton G. Zs., Szebényi G.: The effect of pattern width on the properties and behavior of interfacially engineered composites with designed failure. in 'ECCM21 – 21st European Conference on Composite Materials Nantes, Franciaország. 2024.07.02-2024.07.05.,1438-1443 (2024)
24. 
    Poór Dániel István, Tobey Marina, Taynton Philip, Pomázi Ákos, Toldy Andrea, Geier Norbert: A comparative machinability analysis of polyimine vitrimer, epoxy and polycarbonate polymers through orthogonal machining experiments. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, , s00170-024-13087-9/1-s00170-024-13087-9/16 (2024) 10.1007/s00170-024-13087-9 IF=2.9 Q2
25. 
    Wisnom M.R., Pimenta S., Shaffer M.S.P., Robinson P., Potter K.D., Hamerton I., Czél G., Jalalvand M., Fotouhi M., Anthony D.B., Yu H., Longana M.L., Wu X., Bismarck A.: High performance ductile and pseudo-ductile polymer matrix composites: A review. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 181, 108029/1-108029/39 (2024) 10.1016/j.compositesa.2024.108029 IF=8.1 Q1
26. 
    Molnár K.: Combination of nanofibers with 3D-printed or 4D-printed structures. Express Polymer Letters, 18, 243-244 (2024) 10.3144/expresspolymlett.2024.17 IF=2.7 Q2
27. 
    Czél G.: Development of sandwich test coupons with continuous protective layers for accurate determination of the tensile failure strain of unidirectional carbon fibre reinforced composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 187, 108440/1-108440/12 (2024) 10.1016/j.compositesa.2024.108440 IF=8.1 Q1
28. 
    Virág Á. D., Juhász Zs., Kossa A., Molnár K.: Combining oscillatory shear rheometry and dynamic mechanical analysis to obtain wide-frequency master curves. Polymer, 295, 126742/1-126742/11 (2024) https://doi.org/10.1016/j.polymer.2024.126742 IF=4.1 Q2
29. 
    Toldy A.: Challenges and opportunities of polymer recycling in the changing landscape of European legislation.
30. 
    Zielinski D., Szpecht A., Pomázi Á., Kovács Zs., Szolnoki B., Pinke B., Toldy A., Smiglak M.: Multifunctional modifying systems based on ionic liquids for epoxy resin systems and composites. Applied Sciences-Basel, 13, 10661/1-10661/ (2023) 10.3390/app131910661 IF=2.5 Q1
31. 
    Gere D., Toldy A.: Az EU két éve betiltotta az oxidatív úton lebomló, széttöredező polimerből készülttermékeket, amelyek hozzájárultak a mikroműanyagok keletkezéséhez.
32. 
    Tamás-Bényei P.: The effect of salt water on the properties of basalt fibre reinforced composites. Acta Materialia Transylvanica, 6., 105-113 (2023) 10.33924/amt-2023-02-08