ABS/polyamide-6 blends, their short glass fiber composites and organoclay based nanocomposites: Processing and characterization
ABS/poliamid-6 karışımları, bu karışımların kısa cam elyaf kompozitleri ve organokil bazlı nanokompozitleri: Üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 199233
- Danışmanlar: DOÇ.DR. GÖKNUR BAYRAM, PROF.DR. ERDAL BAYRAMLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: ABS/Poliamid-6 Karışımları, Uyumlaştırma, Kısa Cam ElyafKompozitleri, Organokil Nanokompozitleri, ABS/Polyamide-6 Blends, Compatibilization, Short Glass FiberComposites, Organoclay Nanocomposite
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 344
Özet
Bu çalışmanın amacı, olefin bazlı reaktif kopolimer kullanarak uyumlaştırılmışakrilonitril-stiren-bütadien (ABS) ve poliamid-6 (PA6) karışımlarını üretmek vekarakterize etmek, ardından eriyik işleme tekniklerini uygulayarak bu karışımları matrismalzemesi olarak kısa cam elyaf (KCE) kompozitlerinde ve organokilnanokompozitlerinde kullanmaktır. Bu çerçevede, ticari olarak bulunabilen epoksili vemaleatlı olefin bazlı kopolimerler, etilen-metil akrilat-glisidil metakrilat (EMA-GMA)ve etilen-n bütil akrilat-karbonmonoksit-maleik anhidrit (EnBACO-MAH), farklıoranlarda uyumlaştırıcı olarak kullanıldı. Bu iki olefin bazlı polimerin uyumlaştırmaperformansı karışım morfolojileri, termal ve mekanik özellikler yoluyla karışımkompozisyonunun ve uyumlaştırıcı yükleme oranının bir fonksiyonu olarak incelendi.Uyumlaştırıcı eklenmesi küçük faz boyutlu bir morfoloji ve indirgenmiş dağılmışparçacık boyutu ile neticelendi. Üretilen karışımlar arasında en yüksek tokluk 5 %EnBACO-MAH'de gözlendi.KCE takviyeli ABS ve ABS/PA6 karışımları çift burgulu ekstrüder ile hazırlandı. KCEkonsantrasyonunun ve ekstrüder süreç koşullarının kompozitlerin elyaf boyutdağılımına, mekanik özelliklerine ve morfolojilerine olan etkileri incelendi. KCE'larınhem ABS hem de PA6'ya yapışmalarını arttırmak için en uygun organosilan türüyüzeyler arası gerilimlerden ve kısa çubuk bükme testlerinden belirlendi. Mekanik testsonuçları matristeki PA6 oranının arttırılmasının kompozitlerin dayanımını, pekliğini veayrıca tokluğunu da geliştirdiğini gösterdi. %30 KCE ile takviye edilmiş ABS/PA6kompozitlerinin morfoloji ve mekanik özelliklerine uyumlaştırıcı miktarı ve ABS/PA6oranının etkileri araştırıldı. Çalışmanın en çarpıcı sonucu uyumlaştırıcı etkisi ileKCE/ABS/PA6 kompozitlerinin darbe dayanımlarındaki gelişme idi.ABS/PA6 karışımı bazlı organokil nanokompozitlerini üretmek için eriyik haldeinterkalasyon metodu uygulandı. Süreç koşullarının ve malzeme parametrelerininkarışım morfolojilerine, nanoparçacıkların dağılabilirliğine ve mekanik özelliklere olanetkileri incelendi. Karışmayı geliştirmek için ektrüder vidaları modifiye edildi. Aynıyönde dönüşlü burgu ile işleme zıt yönde dönüşlü burgu ile işlemeden daha küçükboyutlarda bir karışım morfolojisi sağladı. Killer seçimli olarak PA6 fazında dağıldı veABS/PA6 arafazında topaklandı. Yüksek derecede delaminasyon, artan PA6 miktarındave aynı yöndeki burgu hızında elde edildi. Burgu modifikasyonu matris içerisinde kiltabakalarının dağılımlarını geliştirdi.
Özet (Çeviri)
The objective of this study is to process and characterize the compatibilized blends ofacrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and polyamide-6 (PA6) using olefin basedreactive copolymers and subsequently to utilize this blend as a matrix material in shortglass fiber (SGF) reinforced composites and organoclay based nanocomposites byapplying melt processing technique. In this context, commercially available epoxydizedand maleated olefinic copolymers, ethylene-methyl acrylate-glycidyl methacrylate(EMA-GMA) and ethylene-n butyl acrylate-carbon monoxide-maleic anhydride(EnBACO-MAH) were used as compatibilizers at different ratios. Compatibilizingperformance of these two olefinic polymers was investigated through blendmorphologies, thermal and mechanical properties as a function of blend composition andcompatibilizer loading level. Incorporation of compatibilizer resulted in a finemorphology with reduced dispersed particle size. At 5 % EnBACO-MAH, the toughnesswas observed to be the highest among the blends produced.SGF reinforced ABS and ABS/PA6 blends were prepared with twin screw extrusion.The effects of SGF concentration and extrusion process conditions on the fiber lengthdistribution, mechanical properties and morphologies of the composites were examined.The most compatible organosilane type was designated from interfacial tension andshort beam flexural tests, to promote adhesion of SGF to both ABS and PA6. Increasingamount of PA6 in the polymer matrix improved the strength, stiffness and alsotoughness of the composites. Effects of compatibilizer content and ABS/PA6 ratio onthe morphology and mechanical properties of 30% SGF reinforced ABS/PA6 blendswere investigated. The most striking result of the study was the improvement in theimpact strength of the SGF/ABS/PA6 composite with the additions of compatibilizer.Melt intercalation method was applied to produce ABS/PA6 blends based organoclaynanocomposites. The effects of process conditions and material parameters on themorphology of blends, dispersibility of nanoparticles and mechanical properties wereinvestigated. To improve mixing, the screws of the extruder were modified. Processingwith co-rotation yielded finer blend morphology than processing with counter-rotation.Clays were selectively exfoliated in PA6 phase and agglomerated at the interface ofABS/PA6. High level of exfoliation was obtained with increasing PA6 content and withscrew speed in co-rotation mode. Screw modification improved the dispersion of clayplatelets in the matrix.
Benzer Tezler
- Cam elyaf katkılı poliamid 66/poliftalamid karışımlarının hazırlanması ve otomotiv sektöründe kullanımı
Preparation of glass fiber reinforced polyamide 66/ polyphthalamide blends and their automotive applications
İREM NEHİR YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova ÜniversitesiPolimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ATİLLA TAŞDELEN
- Plastik malzeme tasarımı ve uygulamaları
Plastic materials design and practices
BAYRAM KARAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEDAT ÖZDEN
- Enjeksiyon parametrelerinin bazı mühendislik plastiklerinin akış uzunluğuna etkisinin araştırılması
Effect of injection parameters of engineering plastics on flow lenght
LEZGİ BULDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
KimyaGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇETİN KARATAŞ
- İnce cidarlı ABS parçaların işlenmesi için kesme parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of cutting parameters of machining thin walled ABS parts
BURAK TAHA KEKLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Applying different surface treatments on different plastic materials, examining the effect on paint test performance and developing a high-performance painting process
Farklı plastik malzemelere farklı yüzey işlemleri uygulaması, boya test performansına etkisi incelenmesi ve yüksek performanslı bir boya prosesi geliştirilmesi
ELİF BURCU ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN