Grafen i innebandyblad (avslutat)

Syfte och mål

Grafen har visat sig kunna förstärka polymerer och göra dem betydligt styvare, eller alternativt kunna reducera vikten med bibehållna mekaniska egenskaper.

Projektet ska utveckla blad till innebandy-klubbor med grafen i polyeten (PE) och polypropen (PP) som är styvare än dagens blad men har bibehållen vikt.

Renew Group är slutanvändare av produkten och behöver partners i
Götene Plast, Polykemi och

Chalmers Industriteknik för att kunna lyckas. Götene Plast och Polykemi ser även möjligheteten att kunna implementera den kunskap man får – i arbetet kring hur man kan använda grafen i polymeriska material – även inom andra områden.

Polykemi kommer med stöd av Chalmers Industriteknik ta fram en blandning av grafen i PE och PP samt utvärdera styvheten på teststrukturer. Därefter kommer Götene Plast att formspruta blad som sedan Renew Group kommer att utvärdera.

Resultat

Renew Group Sweden AB har producerat och distribuerat innebandyprodukter under snart 20 år. Tillsammans med Polykemi AB, Götene Plast AB och Chalmers Industriteknik gjordes tre olika provlaborationer med både standard- och ytmodifierad grafen för att få fram en kompoundering som skulle göra bladen kännbart styvare men ändå behålla sin vikt. Att kombinera grafit och polymerer har alltid inneburit en problematik, men här var förhoppningen att istället använda grafen. Målsättningen var att ta fram blad som var 20–30 % styvare än befintliga blad.

Grafen från två olika leverantörer blandades in i PP och PE. Även ytmodifierat grafen och nanografit användes och jämfördes. Mekaniska tester på provstavar visade något högre värde på E-modulen, men inte i nivå med målbilden.

Efter tre olika provomgångar gjordes en provproduktion av blad hos Götene Plast för att utvärdera resultatet på riktiga blad. Tyvärr blev skillnaderna även där små. Bladen testades därefter i ett böjningstest, skottest och speltest med ytterst få skillnader. Resultatet gav marginellt styvare blad men inte så märkbart som önskats. Det därför krävs ytterligare tester och laborationer för att nå önskad styvhet.

Den största utmaningen i projektet har varit att hitta ett sätt att få grafenet att binda sig eller fördela sig på bästa sättet i polymeren för högsta effekt. Det är också här forskningen och utvecklingen bör ligga. Dels i fråga om att ta reda på vilken form av grafen som är bäst att använda, samt hur man fördelar och positionerar grafenet i polymeren. Löser man detta dröjer det inte länge innan många produkter kan finnas på marknaden.

Abstract in English

Graphene in floorball blades
The project will develop blades for floorball sticks with graphene in polyethylene (PE) and polypropylene (PP), that are stiffer than current blades, with preserved weight.

Renew Group is the end user of the product. Götene Plast and Polykemi see the opportunity to implement the knowledge that will be gained - in the work on how to use graphene in polymeric materials - even in other areas. Polykemi will develop a mixture of graphene in PE and PP, and evaluate the rigidity of test structures, with support from Chalmers Industriteknik. Götene Plast will injection mold blades which will be evaluated by Renew Group.

Results
Renew Group Sweden AB has been producing and distributing floorball products for almost 20 years. Together with Polykemi AB, Götene Plast AB and Chalmers Industriteknik, three different test laborations were performed with both standard and surface-modified graphene to produce a compound that would make the blades feel stiffer but still retain their weight. Combining graphite and polymers has always been a problem. Here the intention was to use graphene instead. The aim was to produce blades that were 20-30% stiffer than existing ones.

Graphene from two different suppliers was mixed into PP and PE. Surface modified graphene and nanographite were used and compared as well. Mechanical tests on test bars showed slightly higher value of the E-module, but not at the level of the goal.

After three different rounds of tests, a sample production of blades was made at Götene Plast to evaluate the results on real blades. Unfortunately, the differences were small. The blades were then tested in a bending test, shot test and game test with very few differences. The result yielded marginally stiffer blades but not as noticeable as desired. Therefore, further tests and laboratory work are required to achieve the desired stiffness.

The biggest challenge in the project has been to find a way to get the graphene to bind or distribute in the best way in the polymer for maximum effect. This is also where research and development should lie. Partly as to finding out which form of graphene is best to use, and how to distribute and position the graphene in the polymer. If you solve this, it won't be long before many products can be found on the market.

Utlysning:
Samverkansprojekt för kommersiella tillämpningar med grafen – våren 2018

Projektpartners: Renew Group Sweden, Polykemi, Götene Plast och Chalmers Industriteknik

Projektledare: Renew Group Sweden AB

E-mail: johan.osterman@renew.se

Bidrag: 356 240 kr

Projektets löptid: 15 maj 2018 - 15 maj 2019

Relaterade styrkeområden: