Polymerlabbet

Polymerteknologi

Polymerteknologi

Forskningen i polymerteknologi utvecklar och studerar polymera material för en cirkulär bioekonomi. Detta omfattar plaster, kompositer, textila fibrer och textila strukturer, vilka studeras gällande tillverkning och bearbetning, egenskaper och användning, samt återvinning. Målet är att forskargruppen ska vara en betydande forskningsaktör i Sverige som bidrar till ett mera hållbart samhälle.

Forskargruppen fokuserar på:

  • Materialåtervinning och bionedbrytning av polymera material
  • Syntes och bearbetning av biobaserade härdplaster för användning i fiberkompositer
  • Bearbetning och funktionalisering av biobaserade termoplaster
  • Tillverkning av naturfiberkompositer  för strukturella tillämpningar.
  • Tillverkning och funktionalisering av polymerfibrer för smarta textilier
  • Bearbetning av polymera material genom additiv tillverkning (3D printning)

Forskningen kan karaktäriseras som tillämpad forskning med målet att ta fram nya polymera material, samt utvärdera deras tekniska och ekonomiska användning i olika produkter och komponenter. Forskningen utförs i nära samarbete med företag och industri, och forskningen är branschöverskridande med inslag av tvärvetenskaplig forskning. Gruppen har nära samarbete med forskargrupperna vid Sektionen för textilteknologi samt  med forskargruppen i bioteknik.

Forskargruppen har ett mycket stort inslag av nationellt och internationellt samarbete. Detta har resulterat i ett mycket stort antal sampublikationer med forskare utanför högskolan. Mycket av forskningen har gjorts av gäststudenter från andra högskolor och universitet genom så kallade internships, varvid gäststudenterna har arbetat under handledning av forskaruppens doktorander och forskare under 4–6 månader. Samarbetet med andra forskare är dynamiskt och varierar under tid, beroende på vilka forskningsprojekt som för tillfället är på gång. För tillfället sker forskningssamarbete med University of Portsmouth, Indian Institute of Technology Delhi, University of Oulu, och Kungliga tekniska högskolan.

Doktorsavhandlingar gjorda i forskargruppen

  1. Behnaz Baghaei, Development of thermoplastic biocomposites based on aligned hybrid yarns for fast composite manufacturing, Högskolan i Borås, 2015
  2. Sunil Kumar Lindström Ramamoorthy, Properties and performance of regenerated cellulose thermoset biocomposites, Högskolan i Borås, 2015
  3. Fatimat Bakare, Development of biocomposites from lactic acid thermoset resins and cellulose fibre reinforcements, Högskolan i Borås, 2015
  4. Tariq Bashir, Conjugated polymer-based conductive fibers for smart textile applications, Chalmers tekniska högskola, 2013
  5. Azadeh Soroudi, Melt spun electro-conductive polymer composite fibers, Chalmers tekniska högskola 2011
  6. Kayode Adekunle, Bio-based composites from soybean oil thermosets and natural fibers, Chalmers tekniska högskola, 2011
  7. Dan Åkesson, Renewable composites prepared from biobased thermoset resins, Chalmers tekniska högskola, 2009
  8. Maria Persson, 3D Woven scaffolds for bone tissue engineering, University of Oulu, 2014 (Mikael Skrifvars bihandledare)

Befintliga laboratorieresurser och utrustning

Forskargruppens labbresurser omfattar labbutrymmen på plan två i Balder, i anslutning till de övriga kemilabben. Labben och utrustningen används även av forskare, doktorander och studenter från bioteknikforskargruppen, samt textilteknologiforskargruppen. Därtill används utrustningen i flera kurser och exjobb inom polymerteknologi av studenter inom ingenjörsprogrammen, inklusive textilteknologiprogrammen.  Labbets verksamhet är uppdelat i följande funktioner med tillhörande utrustning:

Polymer bearbetning

  • Mikrokompounder för bearbetning av små mängder polymerer (ca 20 g/batch) till granulat
  • Till mikrokompoundern hörande formspruta för framtagning av provbitar för mekanisk provning av plastmaterial
  • Enkelskruvextruder för framtagning av filament, profiler, rör mm, från olika polymerer och blandningar.
  • 3D printer med dubbla filamentmunstycken, för additiv tillverkning av plastkomponenter
  • Hydraulisk press för formpressning av mindre plattor (20x20 cm) från olika polymerer och blandningar
  • Kolvspinnmaskin för tillverkning av mono- och multifilament fibrer från polymerer och deras blandningar, utrustningen kan användas för kall och varmtöjning av fibrerna, vilka kan användas för tillverkning av textila material genom vävning eller trikåtillverkning.

Bearbetning av kompositer

  • Hydraulisk press för formpressning av härdplast- och termoplastkompositer
  • IR-värmelampa för förvärmning av termoplastkompositer innan formpressning
  • RTM-verktyg för injicering av härdplastkompositer
  • Möjlighet att handlaminera härdplaster i öppna formar

 Utrustning för karaktärisering och materialprovning

  • 2 st differentiell svepkalorimeter (DSC) för analys av kristallinitet, glasövergångstemperatur samt smältpunkt för termoplaster samt för analys av härdplasters tvärbindningsreaktion
  • 2 st instrument för termisk gravimetrisk analys (TGA) för analys av plasters värmenedbrytning
  • Dynamisk-mekanisk termisk analysator (DMTA) för karaktärisering av plasternas viskoelastiska egenskaper
  • Rheometer för karakterisering vätskors flytegenskaper
  • Mekanisk provningsutrustning för drag och böjhållfasthet försedd med mekanisk och laser extensiometer
  • Slagprovare
  • Utrustning för karaktärisering av textila strukturers draperbarhet
  • Stereomikroskop

Förutom denna utrustning finns det flera värme- och vakuumskåp samt klimatskåp för torkning, beredning samt miljöbelastning av material och provbitar.

Bild: Polymertråd, armeringsmaterial och stycken för dragtest. Fotograf: Solveig Klug

Områden

Pågående forskningsprojekt

Avslutade forskningsprojekt

Forskare/Medarbetare

Externa forskare