Investigation Of Pa 6 / Hdpe / Nanoclay Composits Mechanical Properties

Yıl 2015, Cilt: 15 Sayı: 1, 9 - 20, 08.08.2015

Alim Kaştan Alim Kaştan Yılmaz Yalçın Hüseyin Ünal Şükrü Talaş

Öz

İn this study, matrix material polyamide 6 (PA6), high density polyethylene as an additive materials (HDPE), maleic anhydride grafted polyethylene with as compatibilizer (PE-g-MA) and nanoclay (NC) was used as montmorillonite. Ten different compositions were produced material. Effect of the compatibilizer and nanoclay in the material properties of composites prepared were investigated. The produced composite microstructure (TEM), tensile, bending and hardness tests were applied. As a result of the experiments, the tensile strength of PA6 / HDPE / PE -g- MA ( 80/20/5 ) with the addition of 5% nanoclay increased for about 15%. 1% nanoclay addition reduced the overall tensile strength by 13.3%. Elasticity modulus of PA 6/YYPE/PE-g-MA(80/20/5) composite increased 77% with the addition of 5% compatibilizer. Elasticity modulus, in general, increased 13%, 38.6% and 63% with the nanoclay additions of 1%, 3% and 5%, respectively

Anahtar Kelimeler

-

PA 6 / YYPE / Nanokil Kompozitlerin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada matris malzeme poliamid 6 (PA 6), katkı malzemeleri olarak yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE), uyumlaştırıcı olarak melaik anhidrit ile aşılanmış polietilen (PE-g-MA) ve nanokil (NC) olarak montmorillonit kullanılmıştır. On farklı kompozisyonda malzeme üretilmiştir. Hazırlanan kompozitlerin içerisindeki uyumlaştırıcının ve nanokilin malzeme özelliklerine olan etkisi araştırılmıştır. Üretilen kompozitlere mikroyapı (TEM) incelemeleri, çekme mukavemeti, eğilme mukavemeti, sertlik gibi mekanik testler uygulanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda % 5 nanokil ilavesi ile çekme mukavemetinde PA 6/YYPE/PE-g-MA(80/20/5) malzemesi için yaklaşık % 15 artış meydana gelmiştir. Kompozit içerisine ilave dilen % 1 nanokilin maksimum uzama değerini ortalama % 13,3 azaltmıştır. PA 6/YYPE/PE-g-MA(80/20/5) malzemesinin elastisite modülü malzeme içerisine % 5 ilave edilen uyumlaştırıcı elastisite modülü % 77 arttırmıştır. Aynı numune için %1 nanokil ilavesi ile % 13, % 3 nanokil ilavesi ile elastisite modülü değerlerinde % 38,6 ve % 5 nanokil ilavesi ile elastisite modülü değerlerinde % 63 artış meydana gelmiştir

Anahtar Kelimeler

PA 6, HPE, Nanokil, Uyumlaştırıcı

Kaynakça

• Doğanay, S., Ulcay, Y., 2007. Farklı Oranlarda Takviye Edilmiş Cam Lifi Polyester Kompozitlerin Deniz Suyu Etkisi Altında Yorulma Davranışının İncelenmesi Uludağ Üniversitesi Mühendislik- Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 12, Sayı 2.
• Sabancı, S., 2005. Fiber Takviyeli Polimer Matriksli Kompozitlerin Enjeksiyon Yöntemi İle Üretimi Yüksek lisan Tezi, Fen Bilimleri enstitüsü, YTÜ.
• Savaşçı, Ö.T., Uyanık, N., 1998. Plastikler ve Plastik Teknolojisi, Çanay Kitabevi, İstanbul.
• Çıracı, S., Özbay E., Gülseren O., DEMİR H.V., Bayındır
• M., Oral A., Senger T., Aydınlı A., Dana A., 2005 Türkiye’de Nanoteknoloji, Bilim ve Teknik Dergisi, Ağustos Sayısı, 4-23.
• Saçaklı, Y., 2011. Değişik Partikül Boyutlarındaki Mg(Oh)2 Katkılı Polipropilen (Pp) Nanokompozitinin
• Özelliklerinin İncelenmesi
• Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü,
• Marmara Üniversitesi.
• Salerno, M., Landonı, P., Vergantı, R., 2008. Designing foresight studies for nanoscience and nanotechnology (NST) future developments, Technological Forecasting & Social Change, 75:1202-1223.
• Erdoğan, E., 2011. Fonksiyonel Nano Malzemelerin Sentezi Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya Üniversitesi.
• Billmayer F., Wiley, F., 1990. Texstbook Of Polymer Secience, Canada, 407-413.
• Keskin, S., 1989. PLASTiK İsleme Teknikleri Ve Kalite Kontrol, Kimysa Mühendisleri Odası, İstanbul 142- 145.
• Shepherd J. E., McDowell D. L., ve Jacob K. I., 2006. Modeling Morpohology Evolution and Mechanical Behavior During Thermo-Mechanical Processing of Semi-crystalline Polymers, Journal of Mechanics and Physics Solids, 54:467-489.
• Kumar B., Ravi, N., Suresha B., Venkataramareddy M., 2009. Effect of particulate fillers on mechanical and abrasive wear behaviour of polyamide 66/polypropylene nanocomposites, Materials and Design 30, 3852–3858.
• Srinath, G., Gnanamoorthy, R., 2007. Sliding wear performance of polyamide 6–clay nanocomposites in water ,Composites Science and Technology 67. 399–405.
• Scaffaro, R., Mistretta, M.C., La Mantia F.P., 2008. Compatibilized polyamide 6/polyethylene blend– clay nanocomposites: Effect of the degradation and stabilization of the clay modifier Polymer Degradation and Stability 93, 1267–1274. Dayma, N., Bhabani K. Satapathy., 2012. Microstructural correlations to micromechanical properties of
• polyamide-6/low density
• polyethylene-grafted-maleic anhydride/nanoclay
• ternary nanocomposites Materials and Design 33, 510–522.
• Touchaleaume, F., Soulestin,F., M. Sclavons, J. Devaux, M.F. Lacrampe, Krawczak, P., 2011. One-step water-assisted melt-compounding of polyamide 6/pristine clay nanocomposites: An efficient way to prevent matrix degradation, Polymer Degradation and Stability 96, 1890-1900.
• Filippone, G., Dintcheva, N.Tz., Mantia, F.P. La., Acierno., D., 2010. Using organoclay to promote morphology refinement and co-continuity in high- density polyethylene/polyamide 6 blends Effect of filler content and polymer matrix composition Polymer 51 3956_3965.