Ir noslēgta pētniecības projekta JP2_3 «Hibrīdkompozītu uz polipropilēna, lignīna un saplākšņa slīpēšanas putekļu bāzes iegūšana un īpašību pētījumi» 2. aktivitāte “Tehnoloģiskās procesa piedevas hibrīdkompozītu ekstrūzijai”. Šī aktivitāte ļāva izstrādāt optimālas kompozīciju receptūras un novērtēt to uzvedību gan pārstrādes procesā, gan ekspluatācijas apstākļos.
Struktūras un ekspluatācijas īpašību pētījumi
Aktivitātes ietvaros tika veikti būtiski materiālu testi, kas ļāva novērtēt hibrīdkompozītu piemērotību ekstrūzijai un to potenciālu praktiskai izmantošanai. Pētījumi iekļāva:
- Termiskās stabilitātes noteikšanu, pārbaudot materiāla noturību ekstrūzijas temperatūrās.
- Ūdens absorbcijas mērījumus un biezuma izmaiņas, kur lignīna klātbūtne līdz 5% uzrādīja labvēlīgu ietekmi uz kompozītu mitrumizturību.
- Reoloģiskās īpašības un pārstrādājamību, kas parādīja stabilu materiāla plūstspēju un procesa prognozējamību.
Šie dati nodrošināja pamatu kompozīciju izvēlei turpmākai tehnoloģiskā procesa realizācijai.
Piedevu izvēle un optimālā koncentrācija
Aktivitātes laikā tika noteikti efektīvākie piedevu koncentrāciju diapazoni:
- Savietošanās aģents (MAPP): 1–5 mas.%, eksperimentālajā izstrādē izmantota zemākā – 1 mas.%.
- Slīdošā piedeva (lubrikants): 1–10 mas.%, izstrādē izvēlēta 1 mas.%. Jāuzsver, ka pats lignīns daļēji pilda arī lubrikanta funkciju.
- UV stabilizators nav izmantots, jo lignīnam ir dabiskas antioksidanta īpašības.
Lignīna koncentrācija līdz 5% uzlabojusi vairākas kompozītu īpašības — gan mehāniskās, gan termiskās, gan novecošanas un ūdens absorbcijas izturību.
Izvēlētās kompozīciju receptūras
Tālākai tehnoloģiskā procesa realizācijai tika atlasītas šādas kompozīcijas:
- 48% PP + 48% SP + 2% L + 1% MAPP + 1% slīdošā piedeva
- 47% PP + 48% SP + 2% L + 1% pigments + 1% MAPP + 1% slīdošā piedeva
- 45% PP + 48% SP + 5% L + 1% MAPP + 1% slīdošā piedeva
- 44% PP + 48% SP + 5% L + 1% pigments + 1% MAPP + 1% slīdošā piedeva
Šīs receptūras izvēlētas, lai pārbaudītu lignīna koncentrācijas efektu un pigmenta ietekmi uz kompozīta plūstspēju un stabilitāti. Rezultāti apliecina, ka materiālu sistēma ir tehnoloģiski dzīvotspējīga un piemērota tālākai attīstībai.
Lietotie apzīmējumi
- PP – polipropilēns
- SP – slīpputekļi (saplākšņa slīpēšanas putekļi)
- L – lignīns
- MAPP – maleīnskābes anhidrīda savietošanās aģents
- Sl. piedeva – slīdošā piedeva / lubrikants