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. 
   Csvila P., Kovács Zs., Toldy A., Czigány T.: The synergistic effect of expandable graphite and zinc oxide as flame retardants on the properties of epoxy resin. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, , 16 (2026) 10.1007/s10973-025-15196-3 IF=3.1 Q2
2. 
   Pomázi Á., Magyar G., Toldy A.: Methods for predicting the fire behaviour of fibre reinforced thermoset composites. Polymer Degradation and Stability, 245, 111857/1-111857/14 (2026) 10.1016/j.polymdegradstab.2025.111857 IF=7.4 D1
3. 
   Csvila P., Kovács Zs., Toldy A., Czigány T.: Zinc oxide and expandable graphite-based flame retardant coatings of unsaturated polyester resin for composite applications. Journal of Vinyl & Additive Technology, 32, 1-15 (2026) https://doi.org/10.1002/vnl.70055 IF=3.6 Q1
4. 
   Abdullah K. K., Molnár K.: Enhancing Crystallinity of Electrospun Polylactic Acid Fibers: Insights into Formation Mechanisms and Property Modulation–A Review. Macromolecular Materials and Engineering, , (2025) https://doi.org/10.1002/mame.202500368 IF=4.6 Q2
5. 
   Sántha P., Tamás-Bényei P., Toldy A.: From scrap to structure: The challenges of carbon fibre recycling.
6. 
   Toldy A., Poór D. I., Szolnoki B., Geier N., Pomázi Á.: Synergistic flame retardancy of carbon fibre-reinforced polyimine vitrimer composites via vitrimer-based intumescent coating. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 198, 109135/1-109135/13 (2025) 10.1016/j.compositesa.2025.109135 IF=8.9 D1
7. 
   Tamás-Bényei P, Sántha P.: Sustainable reinforcement for rubbers─Potential application of recycled carbon fibers. ACS Omega, 10, 61276-61287 (2025) 10.1021/acsomega.5c05493 IF=4.3 Q2
8. 
   Toldy A.: Safe and sustainable-by-design: Redefining polymer engineering for a greener future.
9. 
   Mabalane P.M., Molnár K., Mazibuko P. T., Molnár K., Khoathane C., Masukume M.: Recovery of carbon fibres from aged epoxy matrix composites using H2O2 as an oxidant: A thermodynamic and technoeconomic analysis. Journal of Engineering, 2025, 5807390/1-5807390/19 (2025) 10.1155/je/5807390
10. 
    Abdullah K. K., Molnár K.: A Comparative Study on the In Vitro Degradation of PLA Processed by FFF and Film Extrusion. in '11th International Scientific Conference on Advances in Mechanical Engineering (ISCAME 2025) Debrecen, Hungary. 2025.11.07-2025.11.09,111 (2025)
11. 
    Suwarta P., Wisnom M. R., Fotouhi M., Wu X., Czél G.: Pseudo-ductile compressive behaviour of unidirectional thin-ply carbon /glass fibre-epoxy hybrid composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 195, 108877/1-108877/15 (2025) 10.1016/j.compositesa.2025.108877 IF=8.9 D1
12. 
    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=2.6 Q3
13. 
    Görbe Á., Marton G. Zs., Bárány T.: Influence of viscosity ratio on the mechanical, morphological, and rheological properties of thermoplastic dynamic vulcanizates from devulcanized tire rubber and polypropylene. Macromolecular Materials and Engineering, 310, e00224/1-e00224/12 (2025) 10.1002/mame.202500224 IF=4.6 Q2
14. 
    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=3.5 Q2
15. 
    Mabalane P. N., Molnár K., Khalifa Y., Puskas J. E., Molnár K., Khoathane C.: Eco-friendly recovery of pure and long carbon fibres from aged epoxy matrix composites by H2O2 as an oxidant. Journal of Material Cycles and Waste Management, 27, 429-445 (2025) 10.1007/s10163-024-02126-y
16. Alkanakri N., Molnár K., Minofar B., Fejes Zs., Abdullah K. K., Owen M.C.: Properties of PVA, Chitosan, and Collagen Solutions and Their Role in Electrospinning: Insights from Simulations and Experiments. The Journal of Physical Chemistry B, 130, 1/1-1/419-430 (2025) https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5c06703 IF=2.9 Q3
17. 
    Vas L. M., Czigány T., Tamás-Bényei P.: Development of a new method for characterize resistance to cyclic tensile load in mono and hybrid composites. Periodica Polytechnica-Mechanical Engineering, 69, 93-102 (2025) 10.3311/PPme.37831 IF=1 Q4
18. 
    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=3.9 Q2
19. 
    Toldy A., Poór D. I., Geier N., Pomázi Á.: Recent advances and challenges in the mechanical and chemical recycling of vitrimers and fibre-reinforced vitrimer composites: A review. Composites Part B: Engineering, 306, 112760/1-112760/29 (2025) 10.1016/j.compositesb.2025.112760 IF=14.2 D1
20. 
    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 Q4
21. 
    Marton G. Zs., Balogh F., Szebényi G.: Acoustic emission analysis and signal classification for damage modes in UD carbon/epoxy composites. Express Polymer Letters, 19, 809-821 (2025) 10.3144/expresspolymlett.2025.62 IF=2.6 Q3
22. 
    Fazlali B., Breite C., Czél G., Fiedler B., Gibhardt D., Hojo M., Koerber H., Kumar R., Velasco M. L., McEnteggart I., Mikkelsen L. P., Paris F., Taketa I., Wisnom M. R., Swolfs Y.: Round-robin programme for longitudinal tensile testing of unidirectional composites: results, conclusions, and recommendations. Polymer Testing, 152, 108974/1-108974/12 (2025) 10.1016/j.polymertesting.2025.108974 IF=6 D1
23. 
    Sántha P., Tamás-Bényei P.: Investigation of high-performance recycled carbon fibre reinforced aluminium core sandwich structures. Express Polymer Letters, 19, 1202-1213 (2025) 10.3144/expresspolymlett.2025.88 IF=2.6 Q3
24. 
    Marton G. Zs., Szebényi G.: Development and modeling of interfacially engineered composites with designed failure. in '24th International Conference on Composite Materials Baltimore, USA. 2025.08.04-2025.08.08.,7 (2025)
25. 
    Abdullah K. K., Bulátkó A., Molnár K.: 3D electrospinning of highly porous, custom-shaped nanofiber structures by a novel method. Results in Engineering, 29, 108740/1-108740/11 (2025) https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.108740 IF=7.9 D1
26. 
    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=6 D1
27. 
    Kovács Zs., Toldy A.: Synergistic flame retardant coatings for carbon fibre-reinforced E-caprolactam-based polyamide 6 composites: fire performance and mechanical properties. Polymer Degradation and Stability, 240, 111495/1-111495/14 (2025) https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2025.111495 IF=7.4 D1
28. 
    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=3.6 Q2
29. 
    Magyar B., Czigány T., Török D., Marton G. Zs., Balogh F., Szebényi G.: Modeling of the healing process of polycaprolactone-interleaved carbon fiber–reinforced composites. Polymer Composites, 46, 14422–14432 (2025) 10.1002/pc.30070 IF=4.7 Q1
30. Magyar B., Czigány T., Marton G. Zs., Balogh F., Szebényi G.: Designable phase structure in semi-interpenetrating polymer network (semi-IPN) materials: an idea to alter interfacial adhesion along the fibre in polymer composites. Polymer, 337, 128998/1-128998/12 (2025) 10.1016/j.polymer.2025.128998 IF=4.5 Q2
31. 
    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=2.6 Q3
32. 
    Tamás-Bényei P.: Kompozitok újrahasznosítási lehetőségei. Visszanyert szénszálak. Élet és Tudomány, 39, 1222-1224 (2024)
33. 
    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=8.9 D1
34. 
    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=4.5 Q2
35. 
    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, 2372/1-2372/15 (2024) 10.3390/ma17102372 IF=3.2 Q2
36. 
    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 polysuccinimide electrospun fiber meshes induced by the combination of CaCl2 and humidity. Macromolecular Rapid Communications, , 2300625/1-2300625/12 (2024) 10.1002/marc.202300625 IF=4.3 Q2
37. 
    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)
38. 
    Vajtai L., Nemes N. M., del Puerto Morales M., Molnár K., Pinke B. G., Simon F.: Incidence of the Brownian Relaxation Process on the Magnetic Properties of Ferrofluids. Nanomaterials, 14, 634/1-634/15 (2024) 10.3390/nano14070634 IF=4.3 Q2
39. 
    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, 110696/1-110696/11 (2024) 10.1016/j.polymdegradstab.2024.110696 IF=7.4 D1
40. 
    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)
41. 
    Dózsa G., Sántha P., Tamás-Bényei P.: Fehér töltőanyagot tartalmazó gumikeverékek fejlesztése. Polimerek, 10, 34-40 (2024)
42. 
    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=7.4 D1
43. 
    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)
44. 
    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)
45. 
    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, 310, 202400325/1-202400325/12 (2024) 10.1002/mame.202400325 IF=4.6 Q2
46. 
    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)
47. 
    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=14.3 D1
48. 
    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=5.2 Q1
49. 
    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
50. 
    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)
51. 
    Poór D. I., Tobey M., Taynton P., Pomázi Á., Toldy A., Geier N.: A comparative machinability analysis of polyimine vitrimer, epoxy and polycarbonate polymers through orthogonal machining experiments. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 131, 1361-1376 (2024) 10.1007/s00170-024-13087-9 IF=3.1 Q2
52. 
    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=8.9 D1
53. 
    Toldy A.: Challenges and opportunities of polymer recycling in the changing landscape of European legislation.
54. 
    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, 10661/1-10661/14 (2023) 10.3390/app131910661 IF=2.5 Q1
55. 
    Gere D., Toldy A.: Az EU két éve betiltotta az oxidatív úton lebomló, széttöredező polimerből készülttermékeket, amelyek hozzájárultak a mikroműanyagok keletkezéséhez.
56. 
    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