Článek
Jedním z výzkumných směrů společnosti Polymer Nano Centrum je modifikace polyfenylensulfidu (PPS) – technického polymeru známého pro svou tepelnou stabilitu, chemickou odolnost a mechanickou pevnost. Tento projekt navazuje na předchozí výzkum společnosti, který vedl k úspěšnému zavedení průmyslové výroby nanomodifikovaného polyethylenu (PE). Funkční výrobní linka, která tuto technologii již aplikuje v praxi, sloužila jako model pro další krok – vývoj pokročilého vysoce funkčního nanokompozitního polymerního materiálu na bázi PPS.
Standardní PPS je dlouhodobě uznávaný materiál, má ale své limity. Především v oblasti houževnatosti a elektrických vlastností, zvláště pokud jde o potřebu disipace elektrostatického náboje v konstrukčních částech zařízení. To potvrzují i odborníci z výzkumu Polymer Nano Centra: „Standardní PPS je výborný materiál, ale jeho elektrická izolace může být v určitých aplikacích spíše problémem. Naším cílem bylo tuto slabinu přeměnit v přednost.“
V Polymer Nano Centru se rozhodli vzít tento materiál a posunout jej za hranice dříve myslitelných možností. V rámci vývoje proto optimalizovali tento materiál na bázi PPS, který byl modifikován uhlíkovými nanotrubkami (CNT). Právě díky nim dochází k zásadní změně vnitřní struktury – vznikají vodivé sítě, které v jinak izolační matrici zajišťují antistatické chování, přičemž zůstávají zachovány ostatní klíčové parametry, včetně tepelné a mechanické stability.
Čísla potvrzují, že nejde jen o marketingový obrat
V porovnání s výchozím PPS vykazuje upravený materiál následující zlepšení:
- Elongace při přetržení se téměř zdvojnásobila – ze 42 % na 83 %. To je nárůst tažnosti o více než 90 %.
- Povrchový odpor klesl o několik řádů. Z > 10¹¹ Ω·sq⁻¹ na cca 10⁷ Ω·sq⁻¹, což z izolačního plastu činí materiál s antistatickým chováním.
- Pevnostní parametry i zpracovatelnost zůstaly zachovány, nebo se dokonce zlepšily.
- Materiál je vhodný pro standardní technologie zpracování (vstřikování, extruze) a byl navržen tak, aby vyhovoval opakované sériové výrobě.
Kombinace vysoké mechanické pevnosti, výrazně vyšší tažnosti, vodivosti / antistatického chování dnes otevírá dveře i tam, kde běžné polymery doposud nestačily.
Cesta z laboratoře na výrobní linku
Vývoj probíhal ve vlastním R & D zázemí, které společnost Polymer Nano Centrum vybudovala v roce 2021. Moderní laboratoře, technologické zkušebny i výpočetní kapacity zde umožnily plně řízený výzkum a testování. Dnes už je materiál připraven k průmyslovému zpracování a společnost v současné době plánuje nové výrobní linky, které umožní sériovou produkci tohoto vysoce funkčního nanokompozitního polymerního materiálu, a to včetně variant určených pro technické aplikace v prostředí s vysokými nároky na kombinaci mechanické a elektrostatické odolnosti.
Kde nové polymery najdou uplatnění?
Ve světě, kde výrobci čelí čím dál přísnějším požadavkům na kombinaci nízké hmotnosti, mechanické odolnosti a řízení elektrostatického náboje, je standardní polymer už omezeným řešením. Tady vstupuje do hry modifikované PPS jako materiál, který obstojí i tam, kde běžné plasty selhávají. Typickými oblastmi využití jsou:
- Automobilový průmysl: elektronické kryty, senzory, části motorů
- Elektrotechnika a energetika: pouzdra čipů, komponenty pro větrné elektrárny
- Letecká technika: strukturální a vnitřní části letadel vystavené vibracím a teplu
- Obranný sektor: konstrukční prvky pro bezpilotní systémy, přenosné vybavení a výstroj nebo kryty elektroniky, kde je potřeba řízený odvod statického náboje
Kombinace vysoké mechanické pevnosti, výrazně vyšší tažnosti, vodivosti / antistatického chování dnes otevírá dveře i tam, kde běžné polymery doposud nestačily.
Zajímavé je, že… výstavba nové výrobní linky je financována kombinací vlastních zdrojů společnosti a prostředků získaných prostřednictvím firemních dluhopisů, které u investorů budí v posledních několika letech stále větší zájem.
Z laboratoře k investiční příležitosti aneb Poptávka po funkčních plastových komponentech roste
Investoři mají opět možnost podílet se na přechodu od výzkumu k plnohodnotné sériové průmyslové výrobě. Již šestá dluhopisová emise nabízí roční výnos 10,2 % p. a. a splatnost 3,5 roku. Získané prostředky budou využity právě pro výstavbu a provoz nové linky, zvýšení kapacity a vstup na trhy s vysokou přidanou hodnotou. Investoři tak mohou být součástí příběhu. A to nejen jako poskytovatelé finančního kapitálu, ale také jako partneři růstu české high-tech firmy, která staví most mezi vědou a průmyslem.
Naším cílem je umožnit lidem, aby se stali součástí technologického posunu. V momentě, kdy jsme připraveni přejít z výzkumu k výrobě, je to přirozený krok.
Investoři mají opět možnost podílet se na přechodu od výzkumu k plnohodnotné sériové průmyslové výrobě.Foto: polymernanocentrum.cz
Komerční sdělení
Vývoj modifikovaného PPS tak představuje nejen technologický posun v oblasti polymerních materiálů, ale také příklad, jak může propojení výzkumného zázemí a průmyslové praxe urychlit cestu nových materiálů z laboratoře do reálné výroby. Projekt Polymer Nano Centra ukazuje, že i v českém prostředí lze systematickým výzkumem dosáhnout parametrů, které byly ještě donedávna doménou zahraničních technologických lídrů.