Kérdések az akrilkötésű ásványi lapokról

Olyan válaszokat talál itt egy vegyipari termékről, melyeket csak egy tapasztalt vegyészmérnök válaszolhat meg. Válaszok egy vegyészmérnök szemszögéből, a KFKI Kerámia és Nanokompozit anyagok kutatási osztályáról.

Már régebb óta kísért a kíváncsiság, mi is ez az anyag valójában, mit ismerhetünk meg belülről? Szerettem volna mindig is egy kicsit többet tudni arról az anyagról, amivel minden nap dolgozunk, legalábbis többet, mint amennyit a prospektusok írnak róla. Ez a kíváncsi keresés vezetett el a Központi Fizikai Kutató Intézet központjába, Csillebércre.

Itt lehetett szerencsém kikérdezni egy hozzáértő, egy nagyon hozzáértő, vagyis egy nagyon-nagyon hozzáértő személyt, Rónainé Pfeifer Judit személyében, a bennem keringő kérdésekről.

Ezen a helyen ismét köszönet érte!

 

 

Hogy hangzik a helyes elnevezés?

Polimerizált akrilgyanta-kötésű ásványi lapok.

 

Mit tartalmaz az anyag pontosan?

Ezt nem tudjuk 100%-osan, de ehhez kell egy kis anyagtörténelem. Körülbelül 100 évvel ezelőtt figyeltek fel a plexi, a polimerizált akrilgyanta előnyös tulajdonságaira. Azonban volt egy kimagasló hátránya is, mégpedig hogy intenzíven égett, mondhatjuk gyúlékony volt. Az anyag kutatási céljai között első helyen szerepel ennek az éghetőségnek a kontrollálása. Ennek a célnak az elérése érdekében különböző anyagok hozzákeverésével próbálkoztak a kutatók, ezen belül is a nem gyúlékony ásványi adalékokkal. A kutatások eredményeképp született meg 40 évvel ezelőtt a ma ismert CORIAN®. Ez egy kompozit anyag, mely kb 1/3 rész akrilgyantából és 2/3 rész alumínium tri-hidrátból áll. A kompozit annyit jelent, hogy minimum kettő anyag keveréke, de nem új vegyület. Az összekevert alkotó elemek keveréke más, újabb tulajdonságokkal rendelkezik, mint az elemek külön-külön.

Annyit még érdemes hozzátenni, hogy a végeredményhez többféle úton is eljuthatunk, amit a rengeteg bejelentett szabadalmi jogvédelem is bizonyít. Ami viszont arra enged következtetni, hogy pontosan nem tudjuk megmondani, hogy miből tevődik össze az anyag, hát még, ha hozzávesszük a színezékek adalékait és arányait is.

Azt viszont végérvényesen leszögezhetünk, hogy a felhasználást és az alkalmazási célokat ezek a különbségek már nem érintik. A végeredmény szempontjából bármelyik lapgyártó termékéből egyenértékű végterméket állíthatunk elő.

 

Mit jelent az, hogy polimerizált akrilgyanta?

A polimerizált, mint megtudtam, annyit jelent, hogy a molekulák kötési rendszere átalakítható, polimerizálható. A molekulák belső kettős oxigénkötése felszabadul, és molekulák közötti egyes kötéssé alakul. Ezt úgy kell elképzelni, mint ahogy egy nyaklánc szemei egymásba kapaszkodnak összefűzésük után. Így láncalakú, síkhálós vagy térhálósodó óriásmolekulák keletkeznek. Ez az anyag ebben a formában kiváló kötőanyagnak bizonyult, mely megköti az alumínium tri-hidrát részecskéket, melyek a lapok stabilitását biztosítják.

 

Mi az, hogy alumínium tri-hidrát?

Ez egy bányászott bauxitszármazék - innen az ásványi kifejezés. Alumínium oxid, de semmi köze az alumíniumhoz. Hasonlóképpen, mint ahogy a rozsdának sincs a vashoz. Az alumínium tri-hidrát elnevezés az oxigén atomok kötődéséből fakad. Ez az anyag a lapok gyártásánál 1/100-ad mm-es nagyságú poralakban kerül a gyantához.

 

Mennyire természetközeli illetve ásványi anyagok ezek?

A alumínium tri-hidrát, mint bányászott bauxitszármazék a természetben előforduló ásványi anyag. Az akrilgyanta pedig szén, oxigén és hidrogén atomokból áll.

 

A késztermék milyen szinten környezetbarát vagy sem?

Pontosabb meghatározás lenne a "nem környezetszennyező", mivel mégis egy műanyagról van szó. Előállításához viszont nem a létszükséglethez kapcsolódó erőforrásokat kell felhasználni, mint például erdőt vagy ivóvizet.

Az anyag 100%-ban újra felhasználható. Nem toxikus, és élettartama alatt sem bocsát ki magából toxikus gázokat, ami azt is jelenti, hogy az idő előrehaladtával nem változik összetétele, nem öregszik el. Homogén szerkezete miatt nem szív magába semmilyen idegen anyagot, melyet azonnal vagy akár később megváltozott formában kibocsátana.

A természetben nem oldódik, nem jut a talajvízbe. Szakszerű elégetésénél ártalmatlan az égésterméke, ugyanis vízzé, széndioxiddá és alumínium oxiddá alakul.

 

Miért lehet hajlítani melegen?

A magas, hőre lágyuló gyantatartalom miatt és a hozzákevert alumínium tri-hidrát poralakja okán az anyag melegen hajlítható, formázható (thermoforming).

 

Miért marad úgy?

A hőre lágyuló gyanta ellenkező hőmérsékleti változásnál, vagyis kihűléskor megszilárdul. Hőkezeléses formálás után az eredeti anyagszerkezet változatlan marad.

 

Miért lehet ezt faipari szerszámokkal megmunkálni?

A kutatások során fontos szempont volt a megmunkálhatóság. Ezt az anyag keménységi beállításainál vették figyelembe. A faipari szakma „szerencséje”, hogy ezt az anyagot a faiparban már sikerrel használt gépekkel lehet megmunkálni.

 

Mitől ilyen homogén ez a felület?

Az akrilgyanta tartalom miatt. A gyanta szinte egy folyékony masszává alakítja a por alakú alumínium tri-hidrátot, mely teljesen homogén, rés és légbuborék nélkül keményedik ki.

 

Mitől lehet magasfényűre polírozni?

Pontosan az előbb említettek miatt. A magasfény mint tulajdonság nem elsődlegesen az anyagok szerkezetében keresendő. Ez felületi tulajdonságként értelmezhető, ugyanis a fénytörés kérdése. Minél simább egy felület, annál egyenletesebben veri vissza a fénysugarakat. Minél érdesebb egy felület annál rendezetlenebb a fényvisszaverődés.

Tehát minél homogénebb egy anyag, annál jobban juthatunk el a magasfényhez polírozás útján. Erre kiváló példa az üveg.

 

Van lehetőség újrahasznosítani?

Az akrilgyanta-kötésű homogén ásványi lapok teljes mértékben újrahasznosíthatóak. Mivel a kompozit anyagok csak keverékek, így általában szét is választhatóak. A gyanta melegítés hatására kiolvad és visszamarad az alumínium tri-hidrát. Ez az egyik megközelítés az alapanyag szintű újrahasznosításhoz. A másik pedig, hogy darálékként vagy zúzalékként lehet a következő gyártási procedúrában a gyantához keverni.

 

Ragasztáskor mi történik?

A ragasztó gyorsan polimerizálódó B komponense miatt megbontja a közvetlen lapszerkezetet és a már kikeményedett lap gyantájával polimerizált kötést alkot. Ez a kötés rendszerint erősebb, mint lapban kialakult eredeti szerkezeti kötés ereje.

Ezt a ragasztott elemek töréstesztjei rendszeresen bizonyítják, mert inkább a lap törik el mintsem a ragasztás.

 

 

Forrás: KFKI Kutató Intézet Budapest, Wikipédia

Acryl Europe Kft.