Gumference, Zlín, 2012

transcript

Centrum polymerních systémů, Registrační číslo: CZ.1.05/2.1.00/03.0111

Možnosti spolupráce v rámci Centra polymerních systémů

Vladimír Pavlínek

O projektu

Název projektu: Centrum polymerních systémůReg. číslo: CZ.1.05/2.1.00/03.0111Datum zahájení: 1. 1. 2011

Celkové náklady: 896,9 mil. Kč (stavba, přístroje, start-up grant)

Financováno Evropským fondem pro regionální rozvoj a státním

rozpočtem ČR v rámci Operačního programu Výzkum a vývoj pro

inovace, prioritní osa 2.

Cíle projektu

Cílem vybodování Centra polymerních systémů je podstatným způsobem rozšířit stávající výzkumnou infrastrukturu UTB a vytvořit dynamickou výzkumnou jednotku s dlouhodobou udržitelností.

Centrum polymerních systémů v pozici významného regionálního výzkumného centra se chce opírat o aktivní spolupráci s průmyslovými partnery a souběžně mezinárodně působit ve všech úrovních svých činností.

Stavebně-technická část projektu zahrnuje výstavbu nového objektu s předpokládanou kapacitou 112 pracovníků a jeho vybavení moderní přístrojovou technikou.

O projektu

• Těžké laboratoře zpracovatelství plastů a pryže• Laboratoře fyzikální, chemické, biologické a mikrobiologické• Celková vybudovaná plocha 10 665 m2 (plocha užitková)

Výzkumné programy

1. Pokročilé zpracovatelství polymerních systémů (prof. Zatloukal)i. Příprava vícevrstvých kontinuálních

profilů s řízenými vlastnostmi

ii. Modelování procesů v pokročilých polymerních technologiích

iii. Obaly pro zdravotnictví, farmacii a potravinářství

iv. Příprava bioaktivních polymerních systémů

2. Příprava pokročilých polymerních kompozitních systémů (doc. Kuřitka)i. Vstřikování vysoce plněných materiálůii. Multifunkční polymerní nanomateriályiii. Příprava hybridních kompozitů pro

mikrovlnné absorbéry

Nabídka okruhů spolupráce

• Realizace smluvního výzkumu dle vašich požadavků

• Řešení společných projektů výzkumu, vývoje a inovací

• Řešení technických a technologických problémů praxe

• Zpracování analýz a odborných studií

• Optimalizace technologických procesů

• Poradenská a konzultační činnost

• Využití moderní přístrojové techniky

• Realizace odborných školení

Technologická zařízení

• Sušení, granulace, mletí, analýza tvaru a velikosti částic• Příprava polymerních směsí a koncentrátů – hnětič, dvoušnek• Míchání kaučukových směsí – hnětič, kalandr• Příprava laboratorních vzorků – lisování, vstřikování

Zpracovatelské technologie• extruze• vyfukování fólií (i vícevrstvých)• extruzní vyfukování (do 750 ml)• vstřikování (do 180t)• lisování• koextruze (včetně gumárenských směsí)

Analýzy materiálů

• Hodnocení tepelných vlastností materiálů (DSC, DMA, TMA, TGA)• Hodnocení mechanických vlastností (rázové, tahové, ohybové a tlakové zkoušky, tvrdost, odrazová pružnost)• Analýza složení a přísad (spektroskopické a chromatografické metody – FTIR, UV-VIS, RTG, GC-MS, GPC) • Povrchová modifikace polymerních systémů – plasmo-chemické úpravy za sníženého i atmosferického tlaku• Mikroskopické analýzy (SEM, TEM, AFM)• Hodnocení elektrických a magnetických vlastností materiálů a kompozitů (vodivost, povrchový a vnitřní odpor, relativní permitivita, ztrátový faktor)• Hodnocení barevnosti• Hodnocení reologických a viskoelastických vlastností (kapilární a rotační viskozimetry)

Příklady dosavadní kooperace

CONTINENTAL AG – analýzy vlastností gumárenských směsíJUTA a.s. - optimalizace materiálového složení ko-extrudovaných profilůPlastikářský klastr, z.s.p.o. – smluvní výzkum pro členy klastru, projektové žádostiPRAKAB PRAŽSKÁ KABELOVNA a.s. - spolupráce ve vývoji bezpečnostních kabelůELLA-CZ s.r.o., Medetron s.r.o. - extruze a ko-extruze zdravotnických profilů3M (Belgie, USA); SILON s.r.o. - optimalizace dávkování zpracovatelských aditivSPUR a.s., ELMARCO s.r.o. – spolupráce ve vývoji nanovláknitých produktůPOLYMER INSTITUTE BRNO – analýzy reologického chování polymerních směsí

Příklady řešených projektů

Inovační vouchery Zlínského kraje

Elektroluminiscenční folie pro bezpečnostní interiérové osvětlení (MPO: FR TI3/424, NWT a.s.)

Výzkum a vývoj funkčních vlastností prostředků pasivní ochrany pasažérů automobilů použitím inovativních polymerních materiálů a výrobních technologií (TAČR: TA01011211, INDET SAFETY SYSTEMS a.s.)

Hybridní nanokompozity (TAČR: TA02011308, SYNPO a.s., 5M s.r.o.)

Projekt Centra kompetence „Centrum pokročilých polymerních a kompozitních materiálů“ v konsorciu UTB a 5 firem (TAČR: TE01020216, Fatra a.s., Spur a.s., Quinn Plastics s.r.o., Zlin Precision

s.r.o. a 5M s.r.o.)

Příklady využití – termická analýza

DSC – teplota skelného přechodu (např. vliv na těsnící a tlumící schopnosti), krystalizace kaučuků, tepelná stabilita (termooxidace)TGA – složení směsí (těkavé podíly, kaučuk, saze, plnivo-popel)TMA – botnání, teplotní roztažnost, měknutíDMA – změna modulu pružnosti s teplotou

DSC – teploty skelného přechodu Složení – organický podíl, saze, popel

Analytické metody

Spektroskopie UV-VIS, FTIR – hodnocení složení, kontaminací (i

lokálních) organických látek, měření barevnosti

Plynová chromatografie – hodnocení pachů

Kapalinová chromatografie – extrahovatelné přísady (podíly),

distribuce molekulových hmotností

FTIR analýza přírodního a nitrilového kaučuku

nitrilová skupina - vlnočet 2250

Příklady využití – 3D tomografie

• Pórovitost, homogenita, trhliny, skryté defekty

• Vnitřní struktura produktů, rozložení materiálu nebo součástí uvnitř

objemu, tloušťka stěn, rozměry vnitřních částí

• Vady a oslabená místa

Pěnový materiál Kombinace kov-plast (pryž)

Příklady využití – Reologie a modelování

WallFree surfaceNegative pressure

Flow direction

Wall Free surface

• Modelování mechanického chování pryže

• Modelování tokového chování kaučukových směsí

• Optimalizace procesu vytlačování kaučukových směsí

• Hodnocení reologického chování kaučukových směsí

Příklady využití – Analýza plniv

• Analýza distribuce velikosti částic – suchý, mokrý způsob (10nm-3mm)• Tvar částic plniva, distribuce plniva v matrici, apod. – elektronová

mikroskopie (SEM, TEM)• Složení plniva - Rentgenová difrakce, rentgenová fluorescenční

spektroskopie

Anatasová (a) a rutilová (b) forma TiO2Částice - polystyren

Příklady využití – Povrchové úpravy

S využitím plazmy za sníženého nebo atmosférického tlaku:

• Vytvoření či přidání/odebrání nových funkčních skupin na

upravovaný povrch – změna smáčivosti (potisk)

• Depozice tenkých vrstev o nanometrových tloušťkách –

oděruvzdornost, propustnost pro plyny a páry a pod.

Smáčivost před úpravou Smáčivost po úpravě

Dielektrický předehřev gumárenských směsí

Stanovení materiálových parametrů:• permitivita (frek. ohřevu 0.9 GHz)• elektrická a tepelná vodivost

Modelování distribuce intensity elmag. vlnění v komoře pomocí metody konečných prvků (FEM)

0.9 GHz

Příklad pořizovaného vybavení

Koextruzní linka pro vyfukování vícevrstvých fóliíVíceválcová kalandrovací linka Linka pro zvlákňování polymerní taveninyKoextruzní gumárenská linkaDvoukomponentní vstřikovací strojHydraulický laboratorní lisDvoušneková kompoundační linkaLaboratorní hnětič a mikrohnětičVysokotlaký kapilární viskozimetr, rotační viskozimetrPlanetární kulový mlýnZařízení pro dynamické měření kontaktního úhlu smáčení

Profilometr

Mikrospopy (SEM, TEM, AFM, FTIR, Ramanův)

Centrum polymerních systémů

www.cps.utb.cz

doc. Dr. Ing. Vladimír Pavlínek

Gumference, Zlín, 2012

Documents