Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
M-ERA.NET3/2022/73/PolyBioMat/2023
Wykonawcy badań/ podległość
Politechnika Białostocka
Tytuł
Wielofunkcyjne materiały na osnowie polilaktydu
Streszczenie
Projekt dotyczy wytwarzania innowacyjnych funkcjonalnych materiałów kompozytowych na bazie polilaktydu (PLA). PLA charakteryzuje się niską odpornością na uderzenia (udarność) i niewielkim wydłużeniem przy zerwaniu. Łączy się go z różnymi dodatkami w celu zwiększenia zakresu jego zastosowań. W procesie przetwórczym stosuje się różnego rodzaju dodatki i napełniacze, aby obniżyć np. cenę i umożliwić kontrolę rozkładu biologicznego (zwiększenie odporności na korozję biologiczną) lub zwiększyć jego np. właściwości mechaniczne i termiczne. Jednak przygotowanie takich materiałów wiąże się z szeregiem trudności. Zastosowanie kilku napełniaczy nie pozwala na uzyskanie stabilnego kompozytu o zadowalającej kompatybilności układu matryca polimerowa-napełniacz. Wynika to między innymi ze znacznych różnic polarności materiałów, co skutkuje niedostateczną adhezją napełniacza do podłoża polimerowego i ostatecznie znacznym spadkiem właściwości mechanicznych. Efekt ten intensyfikuje się wraz ze wzrostem zawartości napełniacza. Aby temu przeciwdziałać i ułatwić kompatybilność składników, należy podjąć dodatkowe działania (np. odpowiednia preparacja napełniacza, zastosowanie kompatybilizatorów). W projekcie planowane jest opracowanie nowych receptur kompozytów polimerowych wraz z metodami ich wytwarzania w oparciu o PLA, z zastosowaniem odpowiednich dodatków chemicznych i procesowych. Jako dodatki przetwórcze i kompatybilizatory zostaną zastosowane nietoksyczne środki chemiczne i/lub materiały komercyjne (wraz z optymalizacją metodyki obróbki chemicznej), wpływające na poprawę oddziaływania matryca - napełniacz, co zapewni poprawę bądź niepogorszenie właściwości mechanicznych kompozytu oraz wpłynie to na jego stabilność. Ponadto niektóre z planowanych dodatków pozwolą kontrolować właściwości mechaniczne. Zastosowanie kompatybilizatorów uzasadnia wykorzystanie PLA do wytwarzania kompozytów na bazie biopolimerów o praktycznym zastosowaniu. Planowane jest wykorzystanie jako napełniaczy odpadów przemysłu rolno-spożywczego, celulozowo-papierniczego i drzewnego. Napełniacze te przyczynią się do obniżenia kosztów wytworzenia wyrobów użytkowych. Dodatkowym aspektem projektu jest ocena możliwość recyklingu wytworzonych kompozytów oraz ograniczenie zużycia materiałów bazowych poprzez wprowadzenie poroforów do materiału recyklingowego. Proste dwuskładnikowe kompozyty PLA - napełniacz są w większości niestabilne i charakteryzują się krótką żywotnością. Konieczne stało się poszukiwanie udoskonalonych kompozytów i efektywnych metod ich otrzymywania. Podsumowując, celem projektu jest wytworzenie innowacyjnego kompozytu na bazie PLA, charakteryzującego się właściwościami użytkowymi na poziomie tradycyjnych tworzyw technicznych, ale zawierającego do kilkudziesięciu procent napełniacza organicznego. Ze względu na dotychczas uzyskiwane cechy użytkowe takich materiałów, obecnie na rynku nie ma rozwiązań zbliżonych do proponowanych we wniosku. Zapotrzebowanie na takie rozwiązanie dodatkowo potęguje możliwość stworzenia nowego sposobu zagospodarowania odpadów z przemysłu rolno-spożywczego, celulozowo-papierniczego i drzewnego. Wyprodukowanie kompozytu spełniającego powyższe oczekiwania byłoby odpowiedzią na zapotrzebowanie europejskiego przemysłu. Wszystkie opisane elementy doskonale wpisują się w aktualne trendy w ochronie środowiska i zasobów naturalnych.
Program
Programy ERA-NET / ERA-NET+
Uczelnia
Politechnika Białostocka
Slowa Kluczowe
Biokompozyty

Informacje o projekcie

Stopka
Minister Nauki

Zadanie finansowane w ramach zlecenia
Ministra Nauki pod nazwą "Politechniczna Sieć VIA CARPATIA im. Prezydenta RP Lecha Kaczyńskiego" w latach 2022-2025

MNiSW
Wersja: 0.1b Właścicielem i administratorem danych zawartych w bazie danych są uczelnie: Politechnika Rzeszowska, Politechnika Lubelska oraz Politechnika Białostocka. Zaprojektowanie witryny: Paweł Kuraś, Krzysztof Demidowski, Veronika Vanivska
Built with using Oracle APEX