Preparation of Glass Fibre Reinforced Polyamid 66/Polyphthalamide Blends

Abstract

Polyamides are widely used thermoplastic polymers having good mechanical, electrical and chemical properties. Synthesis of polyamides is based on the condensation polymerization using diamines and diacids as monomers. The use of different types of monomers enables to get polyamides with special properties. Polyamide 66 (Nylon 66) is a semi-crystalline thermoplastic polymer having higher melting point than other polyamides. Moreover, it maintains its stiffness with increasing temperature. It has low friction coefficient, high stiffness, wide color options, high toughness, creep resistance, flame retardant, electrical insulation, abrasion resistance, external condition resistance and easy operation properties. Recently, their mechanical properties have been improved with glass fibers with different size and feeding ratio. Polyphthalamides are semi-aromatic and semi-crystalline thermoplastic polymers having high heat resistance. They can be used in chemical or high temperature conditions because of their good thermal resistance and low moisture absorption. They are usually mixed with aliphatic polyamides to prepare their blends providing higher mechanical properties and lower densities. When the aromatic polyamides and aliphatic polyamides are mixed, the processability of aromatic polyamides are improved. In this study, the compability of polyphthalamide and polyamide 66 blends reinforced with 50% glass fiber is investigated by different feeding ratio. During constant glass fibre ratio, polyphthalamide and polyamide blends are prepared by different feeding ratio using extrusion. Finally, test samples are prepared by injection molding method. The effects of feeding ratio of polymers on the mechanical and thermal properties are studied by thermal and mechanical tests.

Keywords

• Aromatic Polyamide,Glass Fiber,Extrusion,Composite,Polyamide,Polymer Blends

CAM ELYAF KATKILI POLİAMİD 66/POLİFTALAMİD KARIŞIMLARININ HAZIRLANMASI

Abstract

Poliamidler yüksek dayanım, iyi elektriksel ve kimyasal özelliklere sahip, hafif ve birçok türleri olan termoplastik sınıfında polimerlerdir. Sentezi bir diasit ve bir diaminin polimerleştirilmesine dayanan poliamidler, çeşitli kimyasallar sayesinde birçok farklı özelliklere sahip polimerlerin eldesine izin vermektedir. Poliamidler yüksek erime sıcaklığına ve sıcaklık artışıyla sertliğini koruma özelliğine sahip malzemelerdir. Birçok üstün özellikleri arasında yüksek sertlik, tokluk, yorgunluğa karşı mukavemet, sünme mukavemeti, alev geciktiricilik, elektriksel yalıtım, kimyasal mukavemet, aşınma mukavemeti, düşük sürtünme katsayısı, dış koşullara dayanıklılık, geniş renk yelpazesi ve işleme kolaylığı bulunmaktadır. Son yıllarda, mekanik özelliklerini iyileştirmek için farklı boy ve besleme oranlarında cam elyaf takviyesi ile kompozitleri hazırlanmıştır. Poliftalamidler, yüksek ısıl dirence sahip yarı aromatik ve yarı kristalin bir malzemelerdir. Bu polimerler, sahip olduğu ısıl direnç ve düşük nem çekme özellikleriyle kimyasal bir çevrede veya yüksek sıcaklık koşullarında kullanıma uygundur. Polimer karışımları, yüksek dayanımları ve düşük yoğunlukları nedeniyle plastik endüstrisinde yaygın olarak kullanılan malzemelerdir. Aromatik poliamidler ile alifatik poliamidler karıştırıldığında işlenebilirlik artmaktadır. Bu çalışmada %50 cam elyaf takviyeli katkılı poliftalamid malzemesi ile poliamid 66 malzemesi karıştırılarak, uyumlulukları incelenecektir. Poliftalamidler ile farklı oralarda poliamid 66 karışımları ekstruzyonla harmanlanacaktır. Test örnekleri enjeksiyonla kalıplama yöntemleriyle hazırlanacak, polimerlerin besleme oranlarının, kompozitlerin mekanik, ısıl ve morfolojik özellikleri üzerine etkisi DSC ve mekanik test yöntemleriyle incelenecektir.

Keywords

• Aromatik poliamidler,Cam Elyaf,Ekstruzyon,Kompozit,Poliamid,Polimer Karışımlar

References

1. Brady, P. (2008) Developments in automotive plastics, Reinforced Plastics, 52(10), 37-40. doi: 10.1016/S0034-3617(08)70374-6
2. Cousin, T. Galy, J. and Dupuy, J. (2012) Molecular modelling of polyphthalamides thermal properties: Comparison between modelling and experimental results, Polymer, 53(15), 3203-3210. doi: 10.1016/j.polymer.2012.05.051
3. Desio, G. P. (1996) Characterization and properties of polyphthalamide/polyamide blends and polyphthalamide/polyamide/polyolefin blends, Journal of Vinyl & Additive Technology, 2(3), 229-234. doi: 10.1002/vnl.10131
4. Gallini, J. (2005) "Polyamides, Aromatic" in Encyclopedia of Polymer Science and Technology, John Wiley & Sons, New York.
5. Iribarren, J. I. Alemán, C. Puiggali J. (2011) “Polyphthalamides” in Handbook of Engineering and Specialty Thermoplastics, Volume 4, Wiley-Scrivener, New Jersey
6. Kaya, F. (2005) Plastikler ve katkı maddeleri, Birsen Yayınevi, İstanbul.
7. Lyons, J. S. (1998) Time and Temperature Effects on the Mechanical Properties of Glass-Filled Amide-Based Thermoplastics, Polymer Testing, 17(4), 237-245. doi: 10.1016/S0142-9418(97)00045-7
8. Malluche, J. Hellmann, G. P. Hewel, M and Liedloff, H-J. (2007) The Condensation Kinetics of Polyphthalamides. I. Diamines and Diacids or Dimethylesters, Polymer Engineering & Science, 47(10), 1589-1599. doi: 10.1002/pen.20689

9. Marchildo, K. (2010) Polyamides – Still Strong After Seventy Years, Macromolecular Reaction Engineering, 5(1), 22-54. doi: 10.1002/mren.201000017
10. Novitsky, T. F., Lange, C. A., Mathias, L. J., Osborn, S., Ayotte, R. And Manning, S. (2010) Eutectic melting behavior of polyamide 10,T-co-6,T and 12,T-co-6,T copolyterephthalamides, Polymer, 51(11), 2417-2425. doi:10.1016/j.polymer.2010.03.045
11. Shashoua, E. and Eareckson, W. M. (1959) Interfacial polycondensation. V. Polyterephthalamides from short-chain aliphatic, primary, and secondary diamines, Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 40 (137), 343-358. doi: 10.1002/pol.1959.1204013705
12. Takenaka, Y. Nishitani, Y. and Kitano, T. (2015) Tribological Properties of PTFE Filled Plants-Derived SemiAromatic Polyamide (PA10T) and GF Reinforced PTFE/PA10T Composites, AIP Conference Proceedings, 1664, 060009. doi: 10.1063/1.4918427
13. Taşdemir, M. (2013) Polimer Karışımlar ve uygulamaları, Seçkin Yayıncılık, Ankara.
14. Utracki, L. A. (1995) History of commercial polymer alloys and blends (from a perspective of the patent literature), Polymer Engineering & Science, 35(1), 2-17. doi: 10.1002/pen.760350103