Itselujittuneen kestomuovigranulaatin valmistus ja prosessointi

Abstract

Tämän diplomityön aiheena oli tutkia itselujittuneen kestomuovigranulaatin valmistettavuutta ja prosessoitavuutta itselujittuneiksi makroskooppisiksi kappaleiksi. Kun osittain kiteiseen polymeeriin kohdistetaan sopivissa olosuhteissa ulkoinen voima materiaali myötää, molekyylitasolla tapahtuu molekyyliketjujen uudelleen järjestäytymistä ja lujuusarvot paranevat. Tätä ilmiötä kutsutaan itselujittumiseksi. Koska materiaalin kemiallinen koostumus ei muutu, tuhoutuu itselujittunut rakenne sulatettaessa kokonaisuudessaan. Diplomityön tavoitteena oli esikartoittaa, miten itselujittunutta granulaattia on mahdollista valmistaa sekä prosessoida edelleen ilman että itselujittunut rakenne sulaisi ja tuhoutuisi kokonaisuudessaan. Toisaalta rakenteen tulisi sulaa osittain, jotta lopputuote pysyisi koossa ja itselujittuneet rakenneyksiköt voisivat toimia lujittavina elementteinä. Kirjallisuusosassa on käsitelty itselujittumisen teoreettista taustaa osittain kiteisillä polymeereillä sekä menetelmiä joilla itselujittuneita tuotteita voidaan valmistaa. Lisäksi on tutkittu kirjallisuuden valossa itselujittuneen rakenteen lämmittämistä ja materiaalin käyttäytymistä tavanomaisimmissa prosessointimenetelmissä. Kokeellisessa osassa on valmistettu itselujittunutta polyeteenigranulaattia ja tutkittu sen ominaisuuksia. Granulaatin prosessoitavuutta on tutkittu ruiskuvalussa, suulakepuristuksessa sekä siirtopuristuksessa. Granulaatin ominaisuuksien, eri prosessointimenetelmien ja prosessiparametrien vaikutusta saavutettaviin mekaanisiin ominaisuuksiin on pyritty arvioimaan. /Kir10