Odolnost proti nárazu regranulátů PP a ABS – Bezpečnost, zkoušení a skutečné provozní vlastnosti

od Dr. Magdalena Laabs 24. leden 2026

Nárazník automobilu, který se při malém nárazu láme křehkým způsobem, trubka, která se poškodí během instalace, nebo plastová součást, která se při nízkých teplotách chová nepředvídatelně—to jsou problémy, se kterými se koncoví uživatelé setkávají častěji, než se obecně předpokládá. V takových případech je klíčovým materiálovým parametrem nárazuvzdornost, definovaná jako schopnost polymeru absorbovat energii nárazu bez náhlého křehkého porušení.

Současně je stále více dílů používaných ve vozidlech a jiných technických výrobcích nyní vyráběno z recyklovaných materiálů. Pro koncové uživatele to vyvolává otázky ohledně bezpečnosti a životnosti, zatímco pro výrobce a recyklátory to vytváří potřebu správného testování a kontroly nárazuvzdornosti regranulátu, aby materiál splňoval požadavky dané aplikace.

V další části tohoto článku přecházím k technickým aspektům relevantním pro výrobce a zpracovatele regranulátu, včetně zkoušek nárazu, požadavků norem a interpretace výsledků zkoušek v kontextu konkrétních aplikací.

Používají se v automobilech a náraznících recyklované plasty a má to vliv na bezpečnost?

Ano. Moderní automobilová výroba široce využívá recyklované plasty, včetně vnějších dílů vozidel. To se týká mimo jiné nárazníků, podběhů kol, technických krytů a také dekorativních a dokončovacích dílů.

Nejdůležitější však je, zda materiál splňuje technické požadavky, zejména ty týkající se odolnosti proti nárazu a absorpce nárazové energie, nikoli to, zda pochází z recyklace.

Automobilové nárazníky nejsou vyráběny z čistého ABS. V praxi se nejčastěji vyrábějí z:

PP modifikovaný elastomery (PP/EPDM, PP/TD)—materiály speciálně navržené pro absorpci nárazové energie,
méně často, modifikované polymerní směsi přizpůsobené specifickým deformačním zónám.

ABS je naopak široce používán v vnějších a polostrukturních dílech, jako jsou:

kryty kol,
technická pouzdra,
ochranné panely,
designové a aerodynamické díly.

V těchto aplikacích poskytuje ABS vyváženou kombinaci tuhosti, nárazuvzdornosti a vzhledu povrchu.

A co bezpečnost?

Pokud regranulát (tj. recyklovaný plast):

je správně modifikován,
má kontrolovanou nárazuvzdornost,
byl testován v souladu s platnou normou,

pak nesnižuje bezpečnost vozidla.

Problémy vznikají pouze tehdy, když:

jsou použityregranuláty s nedostatečnou nárazuvzdorností ,
zkoušení je vynecháno nebo jsou výsledky zkoušek nesprávně interpretovány,
materiál je použit mimo rozsah aplikací, pro které byl kvalifikován.

Z tohoto důvodu výrobci automobilů uplatňují velmi přísné požadavky na zkoušky nárazuvzdornosti a recyklované materiály používané ve vozidlech nejsou vybírány náhodně—musí splňovat stejné funkční požadavky jako primární materiály.

Co to znamená pro uživatele vozidla?

Pro řidiče a cestující není podstatné , zda je díl vyroben z primárního nebo recyklovaného materiálu. Důležité je, zda díl:

chová se předvídatelně při nárazu,
nezlomí se křehkým způsobem,
správně absorbuje nárazovou energii.

Právě proto je nárazuvzdornost plastů jedním z klíčových parametrů při návrhu a výběru materiálu pro automobilové díly.

Metody Charpy a Izod, příprava vzorků, požadavky norem a technologická relevance

Rázová houževnatost PP a ABS regranulátů je parametr používaný při kvalifikaci materiálů pro aplikace, kde jsou díly vystaveny rázovému namáhání, dynamickému zatížení a montážnímu napětí. V průmyslové praxi tento parametr určuje, zda lze daný regranulát použít v konkrétní aplikaci, nebo by měl být z jejího použití vyloučen.

Zkoušky rázové houževnatosti se provádějí na rázových zkušebních tělesech (v praxi výroby běžně označovaných jako „zkušební tyčky“), připravených v souladu s požadavky příslušné normy. Shoda s normou je určena rozměry tělesa, způsobem jeho přípravy a podmínkami zkoušky.

Metody zkoušek rázové houževnatosti: Charpy a Izod

Pro PP a ABS regranuláty se běžně používají dvě metody zkoušek rázové houževnatosti: Charpy a Izod. Tyto metody se liší způsobem uchycení vzorku a rozložením napětí při rázu a nejsou ekvivalentní.

U metody Charpy je vzorek podepřen na dvou kovadlinách a zasažen ve svém středu. U metody Izod je vzorek upnut jako konzola a zasažen na volném konci.

Rozdíly v konfiguraci zatížení vedou k odlišným mechanismům iniciace a šíření trhlin. Z tohoto důvodu nesmí být výsledky získané metodami Charpy a Izod porovnávány ani převáděny. Zvolená metoda by měla být v systému řízení kvality aplikována konzistentně.

V evropské průmyslové praxi, zejména pro PP a ABS regranuláty, se častěji používá Charpy metoda, protože je citlivější na degradaci materiálu a lépe rozlišuje mezi šaržemi regranulátu. Metoda Izod se používá, pokud to vyžadují specifikace zákazníka nebo cílové trhy.

Zařízení používané pro zkoušky Charpy a Izod

Zkoušky rázové houževnatosti metodami Charpy a Izod se provádějí na kyvadlových rázových zkušebních strojích, nakonfigurovaných pro odpovídající způsob podepření nebo upnutí vzorku.

Rázová zkušební kladivová aparatura:

je vybaven vyměnitelnými podpěrami nebo upínkami pro Charpyho nebo Izodovu zkoušku,
umožňuje volbu rázové energie vhodné pro testovaný polymer,
zaznamenává energii pohlcenou vzorkem během rázu.

Pro zkoušení zářezových vzorků je zapotřebí zářezový nůž pro vytvoření zářezu s geometrií a rozměry stanovenými normou. Bez správně opracovaného zářezu zkouška nesplňuje požadavky normy.

Pokud se zkoušky provádějí při jiné než laboratorní teplotě, vzorky se před zkoušením kondicionují v teplotně řízených komorách.

Příprava vzorků pro rázové zkoušky

Při kontrole kvality PP a ABS regranulátů je standardní praxí příprava vzorků vstřikováním pomocí formy odpovídající požadavkům normy. Regranulát je zpracováván za definovaných a dokumentovaných podmínek, včetně teploty válce a formy, rychlosti vstřiku, dotlaku a doby chlazení.

Tyto parametry přímo ovlivňují naměřenou rázovou houževnatost a jsou součástí zkušebních podmínek. Jakákoli změna zpracovatelských parametrů představuje změnu zkušebních podmínek a může vést k významným rozdílům v hodnotách rázové houževnatosti, i u stejné šarže materiálu.

Alternativní přístup spočívá v extruzi desek a vyřezávání vzorků z nich; v průmyslové praxi se však tato metoda používá převážně pro srovnávací nebo vývojové studie. Pro rutinní kontrolu kvality regranulátů se využívá méně často kvůli vyšší variabilitě výsledků.

Zářez jako nástroj pro hodnocení kvality materiálu

Při rázových zkouškách PP a ABS regranulátů se nejčastěji používají zářezové vzorky. Zářez určuje místo iniciace trhliny a umožňuje posouzení odolnosti materiálu proti šíření trhliny.

Zkoušení zářezových vzorků umožňuje vyhodnotit:

účinky tepelné degradace v PP,
stav elastomerické fáze v ABS,
přítomnost kontaminace a nehomogenitu materiálu.

Zářez musí být vytvořen pomocí speciálního zářezového nože a v souladu s požadavky normy. Ručně vytvořený zářez nebo zářez provedený nevhodnými nástroji vede k neshodným zkušebním údajům.

Požadavky normy a srovnatelnost výsledků

Norma pro zkoušku rázem stanovuje:

rozměry zkušebního tělesa,
geometrie zářezu,
způsob podepření nebo upnutí vzorku,
zkušební teplota,
výpočet a vykazování výsledků.

Pokud v dokumentaci ke zkoušce chybí informace o použité metodě, normě, zkušební teplotě nebo přípravě vzorku, získaný výsledek není srovnatelný mezi šaržemi materiálu ani mezi různými dodavateli.

Změny rázové houževnatosti po recyklaci

U PP je snížená rázová houževnatost nejčastěji důsledkem degradace polymerních řetězců a změn v distribuci molární hmotnosti způsobených tepelnou historií materiálu. Regranulát může splňovat požadavky na MFI a současně vykazovat sníženou rázovou houževnatost.

U ABS je rozhodující stav elastomerní fáze. Nadměrné zpracovatelské teploty, prodloužená doba setrvání nebo opakované zpracovatelské cykly snižují schopnost materiálu absorbovat energii nárazu, což přímo snižuje rázovou houževnatost.

Význam rázové houževnatosti pro koncové aplikace

Vysoká rázová houževnatost PP nebo ABS regranulátů umožňuje jejich použití v komponentech vystavených mechanickým nárazům, montážnímu napětí nebo proměnlivým teplotním podmínkám. Snížená rázová houževnatost zvyšuje riziko praskání dílů, nestability kvality a reklamací zákazníků.

Z pohledu koncového uživatele tento parametr určuje, zda je materiál vhodný pro danou aplikaci, bez ohledu na to, zda je primární nebo recyklovaný.

Praktické závěry

Deklarace rázové houževnatosti pro PP a ABS regranuláty má smysl pouze tehdy, když:

je použita jasně definovaná zkušební metoda (Charpy nebo Izod),
vzorky jsou připraveny v souladu s požadavky normy,
příprava vzorků a podmínky zkoušky jsou známé a opakovatelné.

Jinak výsledek zkoušky nepředstavuje spolehlivou technickou informaci ani pro výrobce regranulátu, ani pro zákazníka.

Rázová houževnatost ve specifických průmyslových aplikacích

Význam rázové houževnatosti PP a ABS regranulátů je zvláště patrný v aplikacích, kde jsou komponenty vystaveny dynamickému zatížení nebo nárazům během provozu.

Pro výrobce PP trubek má rázová houževnatost přímý vliv na výkon trubek během přepravy, skladování a instalace, stejně jako na chování materiálu při nižších teplotách. Snížená rázová houževnatost může vést k praskání trubek v důsledku náhodných nárazů nebo pádů, i když ostatní parametry, jako je MFI, zůstávají ve specifikaci. V praxi to vede k poškození před uvedením systému do provozu a problémům při přejímce kvality.

Pro komponenty ABS, jako jsou nárazníky, technická pouzdra a ochranné díly, rázová houževnatost určuje schopnost materiálu absorbovat rázovou energii bez křehkého lomu. Snížená rázová houževnatost po recyklaci, způsobená degradací elastomerní fáze, zvyšuje náchylnost k praskání při bodových rázech, nízkoenergetických kolizích nebo při provozu za nízkých teplot. Pro výrobce to znamená nesoulad s požadavky aplikace a zvýšený počet reklamačních řízení.

V obou případech není rázová houževnatost pomocným parametrem, ale vlastností, která určuje, zda je regranulát vhodný pro konkrétní aplikaci. Materiál s nedostatečnou rázovou houževnatostí, i když ostatní parametry splňují specifikaci, nesplňuje funkční požadavky.

Rázová houževnatost jako relevantní parametr pro jiné polymery

Ačkoli se tento článek zaměřuje především na regranuláty PP a ABS, rázová houževnatost je také klíčovým parametrem pro jiné polymery používané v mechanické recyklaci.

U PS rázová houževnatost často rozhoduje o tom, zda lze materiál použít v technických dílech, a nikoli pouze v jednoduchých obalových výrobcích. U PA je rázová houževnatost, zejména při nízkých teplotách a za přítomnosti vlhkosti, zásadní pro konstrukční a technické díly. U PET je rázová houževnatost relevantní pro aplikace vyžadující odolnost proti praskání a pro modifikované technické regranuláty. U PVC rázová houževnatost přímo ovlivňuje životnost profilů, trubek a stavebních prvků, zejména při nízkých teplotách.

Ve všech případech platí stejná pravidla: rázová houževnatost musí být testována v souladu s normou, s použitím vzorků připravených podle požadavků normy, a výsledky musí být interpretovány v kontextu historie zpracování a zamýšleného použití.

Další informace

V současné době připravuji publikaci s názvem „Přísady v mechanické recyklaci plastů – zlepšení kvality a stability regranulátů“, která pojednává o:

modifikátory rázové houževnatosti v regranulátech,
elastomery a kopolymery jako rázové fáze v regranulátech,
mechanismy zlepšování odolnosti proti iniciaci a šíření trhlin,
modifikace rázové houževnatosti regranulátů ABS, PS, PA a PET,
přizpůsobení vlastností regranulátu pro konstrukční aplikace.

Publikace je ve své závěrečné fázi a bude brzy vydána v tištěné podobě.

👉 Přihlaste se k odběru blogu

Pokud vás zajímají plasty a recyklace, přihlaste se k odběru blogu a zapněte no