Polimerek adalékanyagai

1. Bevezetés. A műanyagok feldolgozása és alkalmazása során végbemenő vál­to­zások, kémiai folyamatok, degradáció, öregedés. Fontosabb külső ha­tá­sok. A polimer kémiai szerkezete és a változások közötti összefüggések, kö­vet­kezmény. Védekezés a változások ellen, a feldolgozást és alkalmazást elő­se­gítő, biztosító adalékok. Az adalékok felosztása: a tulajdonságok ál­lan­dó­sá­gát biztosító és új tulajdonságokat eredményező adalékok. A felhasznált ada­lé­kok mennyisége, ára, optimalizálás. Egészségügyi, engedélyezési kér­dé­sek.

2. Degradáció és stabilizálás. Degradációs mechanizmusok. A poliolefinek deg­radációja, alapfolyamatok. A folyamatok irányát meghatározó tényezők: hő­­mérséklet, nyírás, fény, oxigén, molekulaszerkezet. A feldolgozás köz­ben bekövetkező kémiai változások, degradáció. Oxidációs lánc és egyedi re­­akciók. Antioxidánsok: fenolos anti­oxi­dán­sok mechanizmusa, el­szí­ne­ző­dés, szekunder antioxidánsok. Egyéb antioxidánsok és fel­dolgozási sta­bi­li­zá­to­rok, szerkezet és mechanizmus. Várható tendeciák, keverékek, szi­ner­giz­mus.

3. Fénystabilizálás. Az alkalmazás közben fellépő hatások: fény, oxigén (mennyi­ség), nedvesség. Kültéri alkalmazás, hatások. Sugárzás (fény) által ini­­ciált deg­ra­dá­ció mechanizmusa, iniciálás, gyökös folyamatok, össze­ha­son­lítás a feldolgozás közben végbemenő folyamatokkal. Fénystabilizátorok tí­pusai: UV abszorberek, kven­cserek, hidro­per­oxid bontók, gyökfogók. A fény­­stabilizátorok hatás­me­cha­niz­musa. Fénysta­bi­li­zá­torok és antioxidánsok, szi­­nergizmus és antagonizmus.

4. PVC degradáció és stabilizálás. Degradáció eliminációval, HCl lehasadás. Ki­netika, gyenge helyek szerepe. Zippzárszerű reakciók, gyökös és ionos me­cha­niz­mu­sok. Poli­ének keletkezése, kimutatása, következmények. Mel­lék­reakciók, HCl addíció, gyűrűképzés. Stabilizálás, stabilizátorok. Fém­szap­panok, kombinációk, mechanizmus. Ónvegyületek, lehetséges funkciók, re­ak­ciók: HCl megkötés, szub­szti­túció, addíció. Egyéb stabilizátorok (ólom­sta­bilizátorok), ko­sta­bi­li­zá­to­rok: epoxidált szójaolaj, antioxi­dánsok, fosz­fi­tok.

5. Egyéb polimerek degradációja és stabilizálása. Elasztomerek, PS és PS szár­mazé­kok, poliamidok és poliészterek, poliacetálok, poikarbonát, poliuretánok, műszaki műanyagok és polimer keverékek. Oxi­dáció és fénystabilitás. PE ter­mo­oxidatív degradációja. Agrofólia, nedvesség, oxigén és nö­vény­vé­dőszerek hatása.

6. Csúsztatók. A csúsztatók szerepe, PVC csúsztatás. Összeférhetőség és old­ha­tóság. A csúsztatók típusai, külső és belső csúsztatók. A csúsztatók ha­tás­mecha­nizmusa, a viszkozitás csökkentése, a fémfelületek kenése. Az egyéb tu­laj­don­ságokra gyakorolt hatás. Poliolefinek csúsztatása. Amid viaszok és blok­kolásgátlók. Csúsztatók egyéb polimerekben. – Lágyítók . A PVC lá­gyí­tá­sa, legfontosabb lágyító típusok. A lágyítás mechanizmusa, a tu­laj­don­sá­gok­ra gyakorolt hatás. Migráció, kivándorlás, plate out, megkeményedés (antiplasztifikálás). Lágyítók egyéb polimerekben, PS, gumi termékek.

7. Töltőanyagok, felületkezelőszerek. A töltőanyagok adagolásának célja, ha­tása. Tí­pusai. Legfontosabb képviselők, jellemzők, felhasználási területek. Töl­tő­a­nya­gok hőre lágyuló és térhálós polimerekben. Korom. Felületkezelés osz­tályozása, felületkezelő szerek. Nem-reaktív kezelés, felületaktív anya­gok. Kapcsolóanyagok típusai, alkalmazásuk feltételei, hatásuk.

8. Polimer adalékok (ütésálló ada­lékok, folyásjavítók). Alkalmazásuk célja, hatásmechanizmus. Legfontosabb ütésálló po­limerek. Az egyes polimerekben alkalmazott ütésálló adalékok. PP, PVC, PS, PA, műszaki műanyagok ütésállósítása. – PVC folyásjavítók. Csúsztatók és folyásjavítók összehasonlítása.

9. Égésgátlók. A műanyagok égése, hőtartalom, hőfejlődés, csepegés. Az égés me­cha­niz­musa. Az éghetőség jellemzése, füstképződés, mérgező gázok. elő­í­rások, belső szerelési anyagok, közlekedés, repülés. Az égésgátlók típusai. Ha­logénes égésgátlók, klór és brómvegyületek, Sb₂O₃; vörös foszfor. In­tu­mes­cent égésgátlók, polifoszfátok, bórvegyületek. Fémhidrátok [Mg(OH)₂, AlOH₃] hatás, alkalmazási problémák, receptúrális kérdések. Nagyméretű égé­si (éghetőségi) vizsgálatok.

10. Habosítók, színezékek. Habosítás módjai, kémiai habosítók. A habosítást és a hab­­szerkezetet meghatározó tényezők. Kémiai és fizikai rögzítés. Lágy, fél­ke­mény és kemény habok (PE, PVC habok). Kikkerek. – Színezékek tí­pu­sai, szervetlen és szerves színezékek. Festékek és színezékek. Mes­ter­ke­ve­ré­kek, eloszlatás és hatékonyság. Toxicitás, stabilitásra gyakorolt hatás, szín­tartás. Fluo­res­cens és foszforescens színezékek, optikai fehérítők.

11. Egyéb adalékok. Góc­képzés, gócképzők. Legfontosabb ismérvek. A gócképzők ha­té­konysá­ga, feltételek. Polimerek és gócképzők, a tulajdonságokra gyakorolt hatás. – Térhálósítás, peroxidok. A polietilén térhálósítása. Gumivulkanizálás (kü­lön tárgy). – Antisztatikumok. A polimerek vezetőképessége, felületi és belső el­lenállás. Külső és belső antisztatikumok. – Antipeszticidek és anti­bak­te­ri­ci­dek. Rágcsálók elleni védekezés. Az érintett termékek, környezeti ha­tá­sa.

12. Az adalékok alkalmazásának egyéb szempontjai. Optimalizálás (csúsztató össze­férhetőség, PE elszíneződés, ár, AlOH₃, felületkezelés). Több szem­pont egyidejű figyelembevétele, a szempontok kiválasztása, súlyozás. Szi­ner­gizmus és antagonizmus. A hatás és az ár kapcsolata. Példa: degradáció (ké­miai folyamatok), a szerkezet és a tulajdonságok kapcsolata po­li­o­le­fi­nek­ben. Hatósági előírások, vizsgálatok, engedélyezés. Egészségügyi szem­pon­tok és politika.

13. Receptúrák összeállítása, adalékok kölcsönhatása. – PVC, po­li­o­le­fi­nek.