Geri Dön

Poliamid (PAG) ve yüksek yoğunluklu polietilenin (HDPF) düzenleyici katkılı ve katkısız karışımlarının mekanik ve tribolojik özelliklerinin deneysel incelenmesi

Experimental studies of the mechanical and tribological properties of PAG and HDPF poly blends with and without compatibilizer

  1. Tez No: 100824
  2. Yazar: İBRAHİM MEHMET PALABIYIK
  3. Danışmanlar: PROF.DR. MUSTAFA GEDİKTAŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2000
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

POLİAMİD 6 (PA6) VE YÜKSEK YOĞUNLUKLU POLİETÎLENİN (HDPE) DÜZENLEYİCİ KATKILI VE KATKISIZ KARIŞIMLARININ MEKANİK VE TRÎBOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ ÖZET Polimer ve polimer esaslı malzemelerin iyi triboloijk ve mekanik özellikler gerektiren uygulamalarda kullanılması günümüzde çok yaygındır. Genellikle iyi tribolojik ve mekanik özellikleri homopolimerlerle elde etmek pek mümkün değildir. Bu durum kopolimerler, dolgulu ve elyaf takviyeli polimerlerin gelişmesine yol açmıştır. Mekanik özelliklerin iyileştirilmesinde çok kullanılan bir diğer yöntem ise polimer karışımlarıdır. Bu yöntemin en büyük avantajı çeşitli özelliklere sahip sinirsiz sayıda polimer malzeme üretilmesine imkan vermesidir. Polimer karışımları olarak bilinen malzemeler iki veya daha fazla polimerin harmanlanması ile elde edilirler. Böyle bir kompozit malzemenin özellikleri kanşımı oluşturan polimer fazlannın dağılımı, fazlar arasındaki adezyon bağını oluşturmak için kullanılan düzenleyici katkı ve dolgu veya takviye olarak kullanılan malzemenin türü tarafından belirlenir. Poliamid 6 (PA6) ve yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) birbirini tamamlayıcı niteliklere sahip büyük oranda kullanılan ticari polimerlerdir. PA6 yüksek kristalin ergime sıcaklığı, hidrokarbonlara karşı iyi direnç, yüksek mukavemet değerleri ve kolay üretim ve işleme özellikleri gösterirler. HDPE mükemmel düşük sıcaklık esnekliği, düşük maliyet ve neme karşı iyi direnç özelliklerine sahiptirler. Her iki polimerin sahip olduğu makul özellikler ile bir karışım hazırlanması uygundur. Bu karışımların darbe mukavemeti ve kopma uzaması gibi mekanik özellikleri, yapı homojenliği ve akış özellikleri üzerine az sayıda çalışmalar yapılmıştır. Karışımların triboloijk özellikleri ile ilgili çalışmalar ise oldukça sınırlıdır. Takdim edilen çalışmada poliamid 6 (PA6) ve yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) polimerlerin düzenleyici katkısız ve maleik anhidrid polipropilen (MAgPP), maleik anhidrid polietilen (MAgPE) ve maleik anhidrid stiren-etilen/bütilen-stiren (MAgSEBS) düzenleyici katkılı karışımlarının faz yapısı, mekanik ve triboloijk özellikleri incelenmiştir. Polimer kanşımları HDPE' e % 20, 40, 60 ve 80 ağırlık oranında PA6' in katılmasıyla elde edilmişleridir. Tribolojik çalışmalarda %5 MAgPP düzenleyici katkılı %80 PA6- %20 HDPE ve %60 PA6- %40 HDPE polimer kanşımlan kullanılmıştır. Bu karışımlar farklı sistemler oluşturmak için cam elyafı ile takviye, PTFE ve CuO dolgular ile katkılı hale getirilmişlerdir. Polimer kanşımlan modüler iç içe geçmeli aynı yönde dönen ikiz vidalı ekstrüder kullanılarak hazırlanmışlardır. Deneylerde kullanılan numuneler harmanlanan kanşımın enjeksiyon kalıplama makinasında şekillendirilmesiyle elde edilmişlerdir. Mekanik özellikleri olarak kopma mukavemeti, sertlik, kopma uzaması ve izod darbe mukavemeti olarak incelenmiştir. Sürtünme ve aşınma deneyleri laboratuvar şartlannda aynı anda 4 numunenin test edilmesine imkan veren pim-disk deney tesisatı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İncelenen kanşım sistemlerinde pim 19,6 N (0,64 MPa) yük altında, 1 m/s kayma hızında kayma hareketi yapmaktadır. Sadece SEBS' in kanşımlann darbe mukavemeti değerlerini iyileştirdiği görülmüştür. Kanşımlann kopma mukavemeti değerlerinin, PA6 oranı %20' den daha fazla olduğu, durumlarda, sertlik değerinin ise artan PA6 oranı ile yükseldiği tespit XIIedilmiştir. Bütün karışımlarda, karışımların sürtünme katsayılarının karışımı oluşturan polimerlerin sürtünme katsayılarından daha düşük olduğu elde edilmiştir. Tribolojik davranışlar bakımından, %80 PA6- %20 HDPE ve %60 PA6- %40 HDPE karışımları düşük sürtünme katsayıları ve yüksek aşınma dirençleri ile en iyi neticeyi vermişlerdir. Bu aşınma davranışları çelik karşı yüzeyde transfer film oluşturması kabiliyetleri ile açıklanmıştır. %80 PA6- %20 HDPE polimer karışımının kopma mukavemeti değerleri takviye ile artırılmış fakat malzeme daha gevrek hale gelmiştir. Aşınmadaki ve sürtünme katsayısındaki maksimum azalma ilgili karışımlara %10 PTFE dolgu ile elde edilmiştir. Cam elyafı takviyenin düşük aşınma hızı değerlerine sahip karışımların aşınma oranlarının azaltılmasında etkili olmadığı görülmüştür. X111

Özet (Çeviri)

EXPERIMENTAL STUDIES OF THE MECHANICAL AND TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF POLYAMIDE 6 AND HIGH DENSITY POLYETHYLENE POLYBLENDS WITH AND WITHOUT COMPATIBILIZER SUMMARY The use of polymers and polymer-based composites in situations, which require a combination of good mechanical and tribological properties, is very common. It is often found that such properties are not attainable with a homopolymer. This has led to the development of copolymers, filled and fiber- reinforced polymers. Another technique, which has mostly been used with respect to the mechanical properties, is polyblending which is fascinating because it unfolds unlimited possibilities of producing materials with variable properties. Such materials are prepared by blending two or more polymers and are known as polyblends. The properties of such a composite would be affected by the distribution of polymer phases, the compatibilizer used for adhesion between the phases, and the type of reinforcement or filler. Polyamide 6 (PA6) and high density polyethylene (HDPE) are large-volume commercial polymers that have many complementary attributes. PA6 exhibits a high crystalline melting point, good resistance to hydrocarbons, high strength, and the ease of fabrication and processing. HDPE has excellent low temperature flexibility, low cost and good resistance to moisture permeation. It is thus conceivable that the blends of PA6 and HDPE can be prepared with a reasonable mix of properties of both the polymers. In fact some limited studies on the blends of these polymers have been made in terms of melt-flow stability, homogeneity of structure, and mechanical properties such as impact strength and % elongation. The studies related to the tribological properties of polyblends are rather limited. The structure and the mechanical and tribological properties of polyamide 6 (PA6) and high density polyethylene (HDPE) polyblends with and without the compatibilizing agents, maleic anhydride propylene (MAgPP), maleic anhydride ethylene (MAgPE) and maleic anhydride styrene ethylene butadiene styrene (MAgSEBS), were studied. Polyblends with 20, 40, 60, and 80% polyamide 6 in high density polyethylene were obtained. The composites investigated for tribological behavior were 80%PA6-20%HDPE and 60%PA6-40%HDPE with %5MAgPP. The composites were reinforced with glass fiber and filled with PTFE and CuO. Polyblending was carried out in a modular intermeshing co-rotating twin-screw extruder. The blended materials were injection molded to provide the test samples. The mechanical properties were studied in terms of the tensile strength, hardness, elongation-to-break and izod impact strength. Friction and wear experiments were run under ambient condition in a pin-on-disk machine with the composite pin riding on the flat surface of a steel disk at a sliding speed of 1 ms"1 and under a normal load 19.6 N (0,64 MPa). The SEBS only modestly improved the ultimate properties of blends. It was found that the tensile strength of polyblends increased when polyamide proportion was more than 20wt.% and hardness increased with any polyamide proportion. The coefficients of friction of all polyblends were lower than those of the polymers. The best polyblends for low coefficient of friction and high XIVwear resistance were 60wt.% PA6-40wL% HDPE and 80wL% PA6-20wt.% HDPE. The wear behavior is explained in terms of the ability of the polyblends to form transfer film on the steel counterfaces. The tensile strength of the polyblend with composition 80wt.%PA6-20wt%HDPE increased with reinforcement but the material became almost brittle. The maximum reduction in wear and the coefficient of friction was obtained by filling the polyblends with 10wt.% PTFE. The glass fiber reinforcement was not found effective in lowering the already low wear rate of the polyblend. XV

Benzer Tezler

  1. Tez No

    413393

    Poliamid kumaşların düşük sıcaklıkta boyanabilirliğini ve kısa fiksaj sürelerinde basılabilirliğini sağlayacak yöntem geliştirilmesi

    Investigation of a method which enable polyamide fabrics to be dyed at lower temperatures and to be printed with shorter fixation times

    MUHAMMED FATİH YÜKSEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiNamık Kemal Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. RIZA ATAV

  2. Tez No

    420337

    Poliamid 6 POY ve tekstüre iplik üretiminde kaliteyi etkileyen proses parametrelerinin incelenmesi

    Investigation of process parameters affecting quality of polyamide 6 POY and textured yarn production

    ZEYNEP ARSLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiNamık Kemal Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA GÖKTEPE

  3. Tez No

    919734

    Poliamid-6/grafen nano plaka (GnP) kompozit köpüklerin mekanik, termal ve morfolojik özellikleri

    Mechanical and thermal, morphological properties of polyamide-6/graphene nanoplatelet (GnP) composite foam

    ELİF ULUTAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜNİR TAŞDEMİR

  4. Tez No

    536256

    Yün, kazein ve poliamid esaslı kumaşların çeşitli özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of various properties of wool, casein and poliamide based fabrics

    TUĞBA SİNAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUHAMMED İBRAHİM BAHTİYARİ

  5. Tez No

    255648

    Flame retardancy of polyamide compounds and micro/nano composites

    Poliamid kompaundlarının ve mikro/nano kompozitlerinin alevlenme dayanımı

    HÜSEYİN ÖZGÜR GÜNDÜZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEVDET KAYNAK

Geri Dön