Återanvändning av konstruktionsplaster
En ny doktorsavhandling vid Chalmers behandlar möjligheter till att förbättra egenskaperna hos återvunna konstruktionsplaster med hjälp av legeringsteknik.
Konstruktionsplaster som polyamid, polykarbonat och ABS-plast är en viktig grupp av material för krävande användningsområden, bland annat för komponenter till bilar. Sådana plaster har ett relativt högt materialvärde, som återspeglas i de i allmänhet goda egenskaperna.
I likhet med andra typer av plaster kan konstruktionsplaster brytas ned eller försämras av påverkan från omgivningen under användningen. Trots en viss försämring har dessa material ofta tillräckligt bra egenskaper för att återvinning skall vara intressant. Under förutsättning att de aktuella materialkraven uppfylls, kan återvunna konstruktionsplaster således vara ett ekonomiskt fördelaktigt alternativ.
Olika typer av konstruktionsplaster är i allmänhet inte blandbara med varandra, vilket är ett problem i samband med återanvändningen. Egenskaper hos produkter tillverkade av blandade konstruktionsplaster är ofta otillräckliga, om inte särskilda åtgärder vidtas för att öka blandbarheten. Separering eller sortering av blandade plaster är möjligt, men kräver en avsevärd arbetsinsats. I detta arbete har legeringstekniker studerats för att öka blandbarheten och därmed förbättra de mekaniska egenskaperna hos blandade konstruktionsplaster. Utnyttjande av slagseghetsförbättrande tillsatser har också belysts.
Då många konstruktionsplaster innehåller funktionella molekylgrupper var det intressanta att klargöra om “reaktiv kompatibilisering” var en framkomlig väg i detta sammanhang. Med denna teknik skapas, något förenklat uttryckt, material som kan reagera med eller är blandbara med de olika plasterna i blandningen och på så sätt kan utgöra ett slags “brygga” mellan de olika komponenterna. Reaktiva tillsatser innehållande maleinsyraanhydrid, epoxider eller oxazolingrupper befanns vara effektiva och användbara för detta ändamål. Olika typer av blandningar baserade på fem återvunna konstruktionsplaster från nedmonterade Volvobilar kunde förbättras genom tillsats av små mängder sådana kompatibilisatorer och slagseghetshöjande additiv.
En återvunnen plast kan uppvisa otillräckliga mekaniska egenskaper samtidigt som utseendet hos den framställda produkten lämnar en hel del övrigt att önska. Med sandwichformsprutning används två olika material för att skapa en “kärna – skinn” struktur. I detta arbete undersöktes också möjligheten att använda återvunna konstruktionsplaster som kärnmaterial för att eliminera problemen med ytans utseende. Här är det viktigt att vidhäftningen mellan kärna och skinn (som oftast är av två olika plaster) är tillräckligt bra för att egenskaperna, speciellt segheten, hos produkten skall bli acceptabla. Även här kunde man uppnå tydliga förbättringar genom att använda legeringstekniker.
Avhandlingen “Mechanical Recycling of Engineering Thermoplastics using Alloying Techniques” försvaras vid en offentlig disputation den 9 mars, kl 10.15 i HA2-salen, Hörsalsvägen 4, Chalmers tekniska högskola i Göteborg.
För mer information kontakta:
Liu Xiaodong, Institutionen för polymera material, 031-772 34 90, liu@polymm.chalmers.se
