Udarność regranulatów PP i ABS – bezpieczeństwo, badania i rzeczywiste zachowanie wyrobów

przez Dr. Magdalena Laabs 24 styczeń 2026

Zderzak samochodowy, który pęka w sposób kruchy przy niewielkim uderzeniu, rura uszkadzająca się podczas montażu lub element z tworzywa sztucznego zachowujący się nieprzewidywalnie w niskich temperaturach – to problemy, z którymi użytkownicy końcowi spotykają się znacznie częściej, niż powszechnie się zakłada.
W takich przypadkach kluczowym parametrem materiałowym jest udarność, definiowana jako zdolność polimeru do pochłaniania energii uderzenia bez nagłego, kruchego zniszczenia.

Jednocześnie coraz więcej elementów stosowanych w pojazdach i innych wyrobach technicznych wytwarzanych jest z materiałów pochodzących z recyklingu.
Dla użytkowników końcowych rodzi to pytania o bezpieczeństwo i trwałość, natomiast dla producentów i recyklerów oznacza konieczność prawidłowych badań i kontroli udarności regranulatów, tak aby materiał spełniał wymagania danej aplikacji.

W dalszej części artykułu przechodzę do aspektów technicznych istotnych dla producentów i przetwórców recyklatów, obejmujących badania udarności, wymagania normowe oraz interpretację wyników w kontekście konkretnych zastosowań.

Czy tworzywa z recyklingu są stosowane w samochodach i zderzakach – i czy wpływa to na bezpieczeństwo?

Tak. Współczesny przemysł motoryzacyjny powszechnie stosuje tworzywa z recyklingu, również w elementach zewnętrznych pojazdów. Dotyczy to m.in.:

zderzaków,
nadkoli,
osłon technicznych,
elementów wykończeniowych i stylistycznych.

Najważniejsze nie jest jednak to, czy materiał pochodzi z recyklingu, lecz czy spełnia wymagania techniczne, w szczególności dotyczące udarności i zdolności pochłaniania energii uderzenia.

Z jakich materiałów wykonuje się zderzaki samochodowe?

Zderzaki nie są wykonywane z czystego ABS. W praktyce najczęściej stosuje się:

PP modyfikowany elastomerami (PP/EPDM, PP/TD) – materiały projektowane specjalnie do pochłaniania energii uderzenia,
rzadziej modyfikowane blendy polimerowe, dostosowane do konkretnych stref zgniotu.

ABS natomiast jest szeroko stosowany w elementach zewnętrznych i półkonstrukcyjnych, takich jak:

osłony kół,
obudowy techniczne,
panele ochronne,
elementy stylistyczne i aerodynamiczne.

W tych zastosowaniach ABS zapewnia zrównoważone połączenie sztywności, udarności i jakości powierzchni.

A co z bezpieczeństwem?

Jeżeli regranulat (czyli tworzywo z recyklingu):

jest prawidłowo modyfikowany,
ma kontrolowaną udarność,
został przebadany zgodnie z obowiązującą normą,

to nie obniża bezpieczeństwa pojazdu.

Problemy pojawiają się wyłącznie wtedy, gdy:

stosuje się regranulaty o niewystarczającej udarności,
badania są pomijane lub wyniki są błędnie interpretowane,
materiał jest stosowany poza zakresem aplikacji, do których został zakwalifikowany.

Dlatego producenci motoryzacyjni stosują bardzo rygorystyczne wymagania dotyczące badań udarności, a materiały z recyklingu muszą spełniać dokładnie te same wymagania funkcjonalne co materiały pierwotne.

Co to oznacza dla użytkownika pojazdu?

Dla kierowcy i pasażerów nie ma znaczenia, czy dany element wykonany jest z materiału pierwotnego czy z recyklingu.
Znaczenie ma wyłącznie to, czy element:

zachowuje się przewidywalnie pod obciążeniem udarowym,
nie ulega kruchemu pękaniu,
prawidłowo pochłania energię uderzenia.

Dlatego udarność tworzyw sztucznych jest jednym z kluczowych parametrów przy projektowaniu i doborze materiałów w motoryzacji.

Metody Charpy i Izod – przygotowanie próbek, wymagania normowe i znaczenie technologiczne

Udarność regranulatów PP i ABS jest parametrem stosowanym przy kwalifikowaniu materiałów do zastosowań, w których elementy są narażone na:

uderzenia,
obciążenia dynamiczne,
naprężenia montażowe.

W praktyce przemysłowej parametr ten decyduje o tym, czy dany regranulat może być użyty w konkretnej aplikacji, czy powinien zostać z niej wykluczony.

Badania wykonuje się na próbkach do badań udarności („belkach”), przygotowanych zgodnie z wymaganiami normy.
Zgodność z normą określają:

wymiary próbek,
sposób ich przygotowania,
warunki badania.

Metody badania udarności: Charpy i Izod

Najczęściej stosuje się dwie metody:

Charpy,
Izod.

Nie są to metody równoważne.

W metodzie Charpy próbka jest podparta na dwóch podporach i uderzana w środku.
W metodzie Izod próbka jest zamocowana wspornikowo i uderzana na wolnym końcu.

Różnice w sposobie obciążenia powodują odmienne mechanizmy inicjacji i propagacji pęknięć.
Wyników Charpy i Izod nie wolno porównywać ani przeliczać.

W praktyce europejskiej, szczególnie dla regranulatów PP i ABS, częściej stosuje się metodę Charpy, ponieważ:

jest bardziej czuła na degradację materiału,
lepiej różnicuje partie regranulatu.

Metodę Izod stosuje się głównie wtedy, gdy wymagają tego specyfikacje klienta lub rynek docelowy.

Wyposażenie do badań udarności

Badania Charpy i Izod wykonuje się na młotach wahadłowych, które:

posiadają wymienne podpory lub uchwyty,
umożliwiają dobór odpowiedniej energii uderzenia,
rejestrują energię pochłoniętą przez próbkę.

Do badań próbek z karbem niezbędna jest nacinarka karbów, zapewniająca geometrię karbu zgodną z normą.
Próbka bez prawidłowo wykonanego karbu nie spełnia wymagań normowych.

Przy badaniach w temperaturach innych niż otoczenia próbki są kondycjonowane w komorach temperaturowych.

Przygotowanie próbek do badań

W kontroli jakości regranulatów PP i ABS standardem jest wytwarzanie próbek metodą wtrysku w formie zgodnej z normą.
Parametry procesu, takie jak:

temperatury cylindra i formy,
prędkość wtrysku,
docisk,
czas chłodzenia,

bezpośrednio wpływają na wynik udarności i są częścią warunków badania.

Każda zmiana parametrów przetwarzania oznacza zmianę warunków badania i może prowadzić do istotnych różnic wyników, nawet dla tej samej partii materiału.

Karb jako narzędzie oceny jakości materiału

W badaniach udarności regranulatów najczęściej stosuje się próbki z karbem.
Karb:

definiuje miejsce inicjacji pęknięcia,
umożliwia ocenę odporności materiału na propagację pęknięcia.

Badania próbek z karbem pozwalają ocenić m.in.:

degradację termiczną PP,
stan fazy elastomerowej w ABS,
zanieczyszczenia i niejednorodność materiału.

Karb musi być wykonany zgodnie z normą, przy użyciu odpowiedniego narzędzia.
Ręczne nacinanie lub użycie niewłaściwych narzędzi dyskwalifikuje wynik.

Wymagania normowe i porównywalność wyników

Norma badania udarności określa:

wymiary próbek,
geometrię karbu,
sposób podparcia lub zamocowania,
temperaturę badania,
sposób obliczania i raportowania wyników.

Jeżeli dokumentacja badania nie zawiera informacji o metodzie, normie, temperaturze lub przygotowaniu próbek, wynik nie jest porównywalny ani między partiami, ani między dostawcami.

Zmiany udarności po recyklingu

Dla PP spadek udarności wynika najczęściej z:

degradacji łańcuchów polimerowych,
zmian rozkładu masy cząsteczkowej.

Regranulat może spełniać wymagania MFI, a jednocześnie mieć znacznie obniżoną udarność.

Dla ABS kluczowy jest stan fazy elastomerowej.
Zbyt wysokie temperatury, długi czas przebywania w cylindrze lub wielokrotne przetwarzanie obniżają zdolność pochłaniania energii uderzenia.

Znaczenie udarności w zastosowaniach końcowych

Wysoka udarność regranulatów PP i ABS umożliwia ich zastosowanie w elementach narażonych na:

uderzenia mechaniczne,
naprężenia montażowe,
zmienne warunki temperaturowe.

Obniżona udarność zwiększa ryzyko:

pęknięć,
niestabilnej jakości,
reklamacji klientów.

Z punktu widzenia użytkownika końcowego to właśnie udarność decyduje o przydatności materiału do danej aplikacji, niezależnie od jego pochodzenia.

Wnioski praktyczne

Deklarowanie udarności regranulatów PP i ABS ma sens wyłącznie wtedy, gdy:

stosowana jest jednoznacznie określona metoda (Charpy lub Izod),
próbki są przygotowane zgodnie z normą,
warunki badania są znane i powtarzalne.

W przeciwnym razie wynik nie stanowi wiarygodnej informacji technicznej ani dla producenta regranulatu, ani dla klienta.

Udarność w konkretnych zastosowaniach przemysłowych

Dla producentów rur z PP udarność decyduje o zachowaniu materiału podczas:

transportu,
składowania,
montażu,
pracy w niskich temperaturach.

Obniżona udarność prowadzi do pęknięć już przed uruchomieniem instalacji, mimo spełnienia innych parametrów.

Dla elementów ABS (zderzaki, obudowy, osłony) udarność decyduje o zdolności do pochłaniania energii uderzenia bez kruchego pęknięcia, szczególnie przy uderzeniach punktowych i w niskich temperaturach.

W obu przypadkach udarność nie jest parametrem pomocniczym, lecz właściwością decydującą o przydatności regranulatu do danej aplikacji.

Udarność w innych polimerach

Choć artykuł koncentruje się na PP i ABS, udarność jest kluczowa również dla innych tworzyw:

PS – decyduje o możliwości zastosowań technicznych,
PA – szczególnie istotna w niskich temperaturach i przy wilgoci,
PET – ważna dla technicznych regranulatów modyfikowanych,
PVC – krytyczna dla profili, rur i elementów budowlanych.

We wszystkich przypadkach obowiązuje ta sama zasada:
badania zgodne z normą, próbki zgodne z normą i interpretacja wyników w kontekście historii przetwarzania oraz zastosowania.

Informacja dodatkowa

Obecnie przygotowuję publikację pt.
„Dodatki w mechanicznym recyklingu tworzyw sztucznych – poprawa jakości i stabilności regranulatów”, obejmującą m.in.:

modyfikatory udarności w regranulatach,
elastomery i kopolimery jako fazy udarowe,
mechanizmy inicjacji i propagacji pęknięć,
modyfikację udarności ABS, PS, PA i PET,
dostosowanie właściwości regranulatów do zastosowań konstrukcyjnych.

Publikacja jest na etapie finalnym i wkrótce ukaże się drukiem.