Napfény határására bekövetkező vulkanizált gumik tulajdonságait érintő változások vizsgálata

Abstract

A diplomamunkám során különböző gumik napfényállóságával, és ezáltal UV-fény gumik mechanikai és dinamikus tulajdonságaira gyakorolt hatását vizsgáltuk, amellyel az ebből készült termékek napfénnyel szembeni ellenállóképességére következtethetünk rövid- és hosszútávon. Elsőként különböző eshetőségek figyelembevételét követően kaucsukbázisnak az EPDM-et választottuk, hiszen az ebből készült vulkanizátumban lévő elsőrendű kötések kötési energiája magas, ami jelentős UV-fénnyel szembeni ellenállást biztosít. Emellett, az EPDM kaucsuk olcsó ára sem egy elhanyagolható szempont. A kiválasztást követően a gyártó négy különböző EPDM keverékből készült vulkanizátumot küldött, melyek mechanikai és dinamikus tulajdonságait – szakítószilárdság, szakadási nyúlás, modulus 100% nyúlásnál és Shore A keménység – és azok UV-sugárzás hatására történő változását vizsgáltuk. Az alkalmazott teljes UV-fény összességében a számításaink szerint Magyarországon 4,29, Floridában pedig 3,09 év alatt tapasztalt napsütéssel volt egyenértékű. A kapott gumikról bebizonyosodott, hogy más minőségűek és az UV-fény – különböző mértékben – valóban roncsolja őket. Az eredmények tudatában elmondható, hogy az 1. keverék napfényállósága kezdetben kitűnő, azonban az idő előrehaladtával ez gyorsan csökken. Ezzel szemben a 2. keverék kezdetben szintén viszonylag napfényálló, az idő előrehaladtával viszont ezt a tulajdonságát jóval nagyobb mértékben meg is tartja, mint az 1. keverék, így hosszútávon minden bizonnyal jobban alkalmazható. A 3. és 4. keverék a másik két keveréknél rosszabb eredményeket produkáltak. Az UV-fény hatására a gumik mechanikai és dinamikus tulajdonságai szemmel láthatóan gyengültek. Fontos azonban megjegyezni, hogy „jó recept” és „rossz recept” címszókat használni nem lenne esetünkben szakszerű, hiszen a felhasználás pontos célját, követelményeit és körülményeit illetően, de még a receptek kapcsán sincs információnk. Feltételezéseink szerint lehet azonban érdemes lehet további vizsgálatokat véghez vinni, hiszen a szimulált időtartam kb. 3-4 évnyi napsugárzással egyenértékű, amely nem valószínű, hogy felöleli a vonatkozó termékek életciklusát, hiszen gyakran ezeknek több évtizeden keresztül kell funkcionálniuk. A munkám a kecskeméti Neumann János Egyetem GAMF Műszaki és Informatikai Karának Innovatív Járművek és Anyagok Tanszékén, a Műanyagfeldolgozó kutatócsoport szakmai és műszaki támogatásával készült ideértve az anyagvizsgáló berendezések használatát is.