Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Výzkum polymerů orientovaný na praktické využití
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Výzkum polymerů orientovaný na praktické využití

I když ústav Polymer Institute Brno (P. I. B.) vznikl teprve před necelými devíti lety, jeho historie je mnohem delší, téměř padesátiletá. Do roku 1994 byl totiž znám jako VÚMCH (Výzkumný ústav makromolekulární chemie) a vždy představoval průmyslově zaměřenou výzkumnou základnu v oblasti plastů.

V rámci druhé privatizační vlny se z VÚMCH v září 1994 stala společnost s ručením omezeným s názvem Polymer Institute Brno, spol. s r. o., s majetkovou účastí rozdělenou rovným dílem mezi český Unipetrol a německou firmu Constab. V současnosti má P. I. B. statut výzkumné a vývojové organizace pracující na bázi kontraktů, přičemž nezanedbatelný podíl výzkumných i výrobních zakázek je tvořen vlastníky.

Syntéza, stabilizace, materiály, analýza

Od 70. let ústav úzce spolupracuje s Chemickými závody v Litvínově, tehdy i dnes největším petrochemickým závodem v republice. Zkušenosti ústavu v oblasti polymeračních katalyzátorů a stabilizace polymerů byly zužitkovány při technické pomoci budování výroby polypropylenu a polyetylenu. Svou výzkumně-vývojovou činností je institut stále hlavním technickým zázemím pro rozvoj výroby polyetylenu i polypropylenu na jednotkách Chemopetrolu Litvínov a řeší výzkumné projekty z oblasti katalýzy, stabilizace a materiálového výzkumu. Důležitou součást spolupráce tvoří i technická pomoc při řešení provozních potíží, která má díky zlepšujícímu se přístrojovému vybavení ústavu rostoucí úroveň. Všechny tyto zkušenosti byly v poslední době zúročeny při nájezdu nové polymerační technologie výroby polypropylenu a intenzifikaci stávající výroby polyetylenu. Roční kapacita výroby těchto plastů v Chemopetrolu se tak zvýší na 500 000 tun.
Pracovní náplň P. I. B. zahrnuje široké spektrum činností, zabývajících se syntézou polymerů, jejich stabilizací, materiálovým inženýrstvím, chemickou analýzou a studiem struktury polymerů. Důležitou roli sehrává v P. I. B. i maloobjemová výroba speciálních produktů.

Činnost jednotlivých skupin

Odbory syntézy polymerů se zabývají polymerací etylenu a propylenu pomocí heterogenních Zieglerových-Nattových nebo chromových katalytických systémů. Výzkum syntézy polymerů má v P. I. B. dlouholetou tradici a je prováděn vysoce kvalifikovanými pracovníky na špičkových polymeračních reaktorech, které umožňují práce v extrémně čistých podmínkách. K dispozici jsou i čtvrtprovozní a poloprovozní reaktory umožňující velmi dobrý přenos získaných polymeračních dat na provozní zařízení. Právě tyto unikátní techniky spojené s příslušným know-how byly tím, co vzbudilo pozornost významných zahraničních výrobců katalytických systémů. Tento zájem vyústil ve vytvoření pětileté technické aliance ve výzkumu katalyzátorů, která byla v roce 2000 uzavřena s americkou firmou Engelhard.
Odbor zpracování polymerů se zabývá studiem nadmolekulární struktury termoplastických materiálů, jejich rheologickými vlastnostmi a rozvojem v oblasti zpracování a kompaundování termoplastů. U testovaných materiálů jsou prováděna hodnocení charakteristik potřebných pro inženýrské účely. S tím souvisí i zkoumání chování materiálů podrobených hnětení, extruzi, vyfukování, vstřikování či tepelnému tvarování.
Materiálové inženýrství nezapomíná ani na rozsáhlé možnosti poskytované postreaktorovou modifikací polyetylenu použitím nenasycených kyselin, anhydridů nebo silanů. Produkty těchto modifikací se uplatňují hlavně v oblasti kabelů, trubek vláken a kompozitů.
Značná část výzkumné kapacity byla také věnována výzkumu plastů se sníženou hořlavostí. Institut je v tomto směru patřičně vybaven a v testování hořlavosti plastů je do vysoké míry soběstačný. Výsledky výzkumné činnosti jsou uplatněny ve speciálních materiálech, které mají sníženou hořlavost nebo ve speciálních koncentrátech, které slouží jako retardéry hoření.
Odbor chemické analýzy a studia struktury polymerů je z hlediska polymerní chemie zaměřen na polyolefiny (zejména PP a PE), ale má i nemalé zkušenosti s analýzou jiných polymerů a jejich aditiv.
Oddělení stabilizace zajišťuje nejen vývoj stabilizačních receptur pro polyolefiny, ale sleduje i chování aditiv v plastech. Při řešení problémů spojených s aditivací plastů pak zajišťuje hodnocení dlouhodobé termooxidační stability, zpracovatelské a světelné stability.
Odbor zkoušení materiálů je vybaven nejmodernější měřicí technikou pro rozsáhlá hodnocení vzorků. K dispozici jsou i unikátní metody testování plastových trub (S4 test, tlakové zkoušky v chlorované vodě) a plastových stavebních prvků při dlouhodobé zátěži atd. Zkoušky jsou prováděny podle mezinárodních norem (ISO, DIN, ASTM atd). Laboratoř se také zabývá problémy lomové mechaniky a výzkumem chování polymerů při cyklickém namáhání. Znalost těchto jevů je nezbytná pro řešení náročných inženýrských aplikací materiálů.

Barviva, UV stabilizátory

Stále rostoucího významu nabývá odbor malotonážních výrob, který se zabývá výrobou celé řady speciálních koncentrátů. Na prvním místě je třeba jmenovat barevné koncentráty, které jsou vyráběny na všech běžných typech polyolefinů. Při výrobě jsou brány v potaz požadavky zákazníků na přesnost barevného odstínu, barevnou stálost, tepelnou odolnost a samozřejmostí je i zdravotní nezávadnost vyráběných koncentrátů. P. I. B. má svoji koloristickou laboratoř, ve které je možno odladit jakýkoliv barevný odstín. Tyto speciální koncentráty nacházejí uplatnění u mnoha českých zpracovatelů plastů včetně těch, kteří dodávají své výrobky pro potřeby automobilového průmyslu.
Dalším důležitým speciálním produktem jsou UV stabilizační koncentráty, které dokážou chránit plasty proti UV záření v široké řadě aplikací od vstřikovaných výrobků až po náročnější aplikace, jako jsou pásky a vlákna. Plasty je nutno také v některých případech chránit i proti dlouhodobému stárnutí vlivem zvýšené teploty. I pro tento typ ochrany dodává P. I. B. na český trh odpovídající koncentráty. Dále do sortimentu P. I. B. patří již zmíněné materiály se sníženou hořlavostí a řada speciálních aditivačních koncentrátů, která je tvořena koncentráty nukleačních, antistatických, kluzných a dalších speciálních činidel. Zvýšený zájem je také pozorován o přípravky na bázi odpařovacích inhibitorů koroze, které se přidávají do obalových materiálů sloužících jako ochrana proti korozi při dopravě a skladování kovových povrchů výrobků automobilového, hutního a jiného průmyslu.
Výhodou P. I. B. je, že je zákazníkům schopen poskytnout ke všem svým produktům dobrý servis, reagovat pružně na jejich podněty. Důležitou roli zde hrají zkušenosti pracovníků a dostupnost všech potřebných zařízení.
Ing. Karel Šula

Další články

Technologie zpracování pryže/ plastů

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: