BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM

1. BUDAPESTIMŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM POLIMERTECHNIKA TANSZÉK CZIGÁNY TIBOR Kutatóegyetemi laborbemutató 2011. január 26.

2. Polimertechnika Tanszék • Tanszék – T ép. 3. emelet • Laboratórium – MT. ép.

3. Polimertechnika Tanszék • 4 egyetemi tanár 3 tanársegéd4 docens 12 doktorandusz • 6 adjunktus

4. Akkreditált laboratórium

5. Folyóirat – eXPRESSPolymerLetters

6. Kutatási irányok Polimer mátrixú nanokompozitok és hibrid kompozitok

7. Nanostruktúrált, egymásbahatoló hálószerkezetű (IPN) gyantarendszerek fejlesztése Kutatási irányok

8. Nanoszálak előállítása Kutatási irányok

9. Nanoanyagok amiket szeretünk

10. BUDAPESTIMŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM POLIMERTECHNIKA TANSZÉK SZEBÉNYI GÁBOR Anyagfeldolgozás, mechanikai vizsgálatok 2011. január 26.

11. Feldolgozás, gyártás - extrúzió • Kétcsigás keverőextrúderek, belső keverő, fóliafúvás • Nanoanyagok hatékony eloszlatása

12. Feldolgozás, gyártás - fröccsöntés • Próbatestek, termékek gyártása • akár egyedi gyorsszerszámokba is

13. Feldolgozás, gyártás - préselés • Próbatestek, előformák, termékek gyártása

14. Feldolgozás, gyártás – térhálós technológiák • Térhálós termékek gyártása, vákuumos technológiák, hőkezelés

15. Feldolgozás, gyártás – gyors prototípusgyártás • ObJetAlaris 30 és Z-Corp 3D printerprototípusok, modellek, szerszámok nyomtatása

16. Anyagvizsgálat – Univerzális terhelőgépek • Univerzális terhelőgépek 20 N – 50 kN méréshatárig • Hőkamrás mérések -30 – 200°C között • Szakító, hajlító, rétegközi vizsgálatok, egyedi elrendezések

17. Anyagvizsgálat – Műszerezett dinamikus vizsgálóberendezések Az ütés iránya • Szabványos ütve hajlító és ütve szakító vizsgálatok 2 -25 J méréshatár között • Ejtődárdás vizsgálat 3000 J ütési energiáig • Hőkamra -60 – 200°C között

18. Anyagvizsgálat – Fárasztó vizsgálatok • Hidraulikus fárasztó berendezés • 1 – 25 kN méréshatár

19. Anyagvizsgálat – Egyéb vizsgálatok • 4 csatornás akusztikus emissziós berendezés • hőkamera • Shore és IRHD keménységmérők • …

20. BUDAPESTIMŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM POLIMERTECHNIKA TANSZÉK MÉSZÁROS LÁSZLÓ Morfológiai vizsgálóberendezések 2011. január 26.

21. Pásztázó elektronmikroszkópia

22. Energiadiszperzív Röntgen Spektroszkópia KeV

23. Elektronbesugárzó berendezés Montmorillonit (MMT) (2-hidroxietil)-metakrilát (HEMA) PAN

24. DSC, DMA

25. BUDAPESTIMŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM POLIMERTECHNIKA TANSZÉK MOLNÁR KOLOS Elektro-szálképzéssel előállított polimer nanoszálak 2011. január 26.

26. Az elektro-szálképzés (electrospinning) Jellemző szálátmérő: 10 nm … 5 mikron, jól szabályozható Szálhossz: Potenciálisan végtelen (szálvégek nem kimutathatók) Struktúra: Jellemzően rendezetlen szálpaplan, szálak között kötéspontok (nem rákkeltő, egészségre ártalmatlan) Alapanyag: Polimerek, adalékolt polimerek, stb. Az alapanyag rendszerint oldat, de lehet ömledék is Az eljárás: A szálak nyújtására a hagyományos szálképzési eljárásokkal szemben nem mechanikai, hanem elektrosztatikus erőket használ fel. Már 1902-ben felfedezték, de csak az utóbbi években vált jelentős területté Nanoszálak előállításának eljárása

27. A szálképző és a szálgyűjtő jellemző távolsága 20 … 200 mm. A szálképző kapilláris csúcsa és a szálgyűjtő közé nagyfeszültséget kapcsolunk. A szálgyűjtő jellemzően földelt, a tápegység jellemzően egyenáramú, feszültsége 5 … 30 kV. A szálképző térben kialakuló és vékonyodó szálak sztochasztikus pályákon indulnak el a szálgyűjtő felé, ami véletlenszerű struktúrához vezet Az alapanyag fontos, hogy jó elektromos vezető legyen Az elektro-szálképzés (electrospinning) • Az eljárás vázlata A: Oldat adagolása B: Szálképző kapilláris / furat C: Nagyfeszültségű tápegység D: Szálképzési tér E: Szálgyűjtő (kollektor)

28. Szálképzés képekben - nanoszálak előállítása polimer oldatból Az elektro-szálképzés (electrospinning)

29. Főbb alkalmazási területek Az elektro-szálképzés (electrospinning) Szűréstechnikai alkalmazások -Víztisztítás (szennyeződések, nehézfémek kiszűrése, ioncserélők) -Füst- és porszűrés (HEPA-filter, kipufogógáz szűrés) Energetikai alkalmazások - Napelemek (TiO2) - Kapacitorok - Akkumulátorok Orvostechnikai alkalmazások -Idegsebészet -Szervátültetések, szintetikus protézisek -Sebkötözők -Szabályozott gyógyszerleadású készülékek Szerkezeti anyag -Nanokompozitok erősítőanyaga

30. Tanszéki kutatások Az elektro-szálképzés (electrospinning) • Nanoszálak lehetséges kompozitipari alkalmazásai: • Nanoszálakkal és szálpaplanokkal erősített kompozitok • - Mikroszálas kompozitokban alkalmazva nem okoz jelentős tömegnövekedést, vagy méretváltozást • -A rétegközi nyírószilárdság akár 20%-al is megnövekedhet (GL/UP és PA nanoszálas kompozit) • -A nanoszálak és nanopórusok kiválóan gátolják a repedésterjedést

31. Tanszéki kutatások Az elektro-szálképzés (electrospinning) Nanoszálas szálkötegek és fonalak előállítása folytonos üzemben Célunk nano-szénszál létrehozása Hajlékonyabb lenne, mint a jelenlegi rideg szénszálak, elméletileg a húzószilárdsága is jelentősen nagyobb, mint a ma használt anyagénak. Várt eredmény: kiváló mechanikai tulajdonságok, könnyebb feldolgozhatóság.

32. Tanszéki kutatások Az elektro-szálképzés (electrospinning) Nanoszálas szálkötegek és fonalak előállítása A nanoszálak megfelelő orientációja nehezen érhető el, de a saját fejlesztésű eljárással megoldható

33. Köszönjük a figyelmet! 2011. január 26.