Cellulóz alapú anyagokkal erősített/töltött biodegradábilis polimer kompozitok kifejlesztése, és tulajdonságainak elemzése = Developing of cellulose based reinforced/filled biodegradable polymer composites and investigation its properties

Abstract

Pályázatunkban részben, ill. teljesen lebomló új polimer és polimer kompozit anyagokat, valamint gyártástechnológiákat fejlesztettünk ki általános-, ipari- és orvostechnikai alkalmazásokhoz. Munkánk során elemeztük a cellulóz és más természetes alapú szálak, valamint mátrixok tulajdonságait, új számítási modellt alkottunk a viselkedésük pontosabb leírására. Az alkalmazott mátrixok, szálak és adalékanyagok számos kombinációjával új receptúrákat fejlesztettünk ki javított reológiai- és mechanikai tulajdonságú rendszerek létrehozása érdekében. A kompozitokat felépítő egyes alkotók közötti kapcsolat ellenőrzésére új eszközt fejlesztettünk a szál/mátrix határfelületi adhézió, a nyírószilárdság megbízhatóbb mérésére. A kifejlesztett kompozitok biodegradábilis tulajdonságait lebomlásvizsgálatokkal ellenőriztük. Az új típusú anyagokból gyártandó termékek előállításához gyártástechnológiát fejlesztettünk és meghatároztuk a gyártási paraméterek optimális intervallumát. Félüzemi és üzemi kísérletekkel prototípus termékeket gyártottunk az anyagok és technológiák ipari alkalmazhatóságának alátámasztására. | In our project partly and fully degradable polymers, polymer composites and production technologies have been developed for general, industrial and biomedical applications. In our work properties of cellulose based and other natural fibers and matrices have been analyzed, a new predictive model has been developed to describe their behavior more precisely. Using several combinations of the matrices, fibers and additives new formulations have been developed to achieve systems with improved rheological and mechanical properties. A new device has been developed to test the interactions between the components constituting the composites, which allows a more reliable determination of fiber/matrix adhesion and shear strength. Biodegradability of the newly developed composites has been proved by degradability studies. Production technologies have been developed for manufacturing products from the new materials and the optimum intervals of production parameters have been determined. In pilot plant scale and in full scale experiments prototype products have been manufactured to prove the industrial viability of the materials and technologies