Poliamid/polipropilen (PA/PP) karışımlarının yapı ve özellikleri
Properties and structure of polyamide/polypropylene (PA/PP) mixtures
Yazar: EYLEM KARADENİZ
Danışman: DOÇ.DR. MUSTAFA ÖKSÜZ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
ÖZETPOL AM D/POL PROP LEN (PA/PP) KARIŞIMLARININ YAPIVE ÖZELL KLERBu çalışmanın amacı; mühendislik polimeri olan poliamid 6 polimerininiçerisine uygun katkılar yada dolgular katılarak göstereceği özellikleri incelemektir.Bu inceleme ile birlikte poliamid için farklı özelliklere sahip ürünlerin özellikleritespit edilmiş olacaktır.Bu amaca istinaden poliamid ürünün özelliklerine bağlı olarak içerisine belirlioranlarda homopolimer polipropilen, maleik anhidritli polipropilen ve cam elyafıkatılarak gösterdiği mekanik özelliklerdeki değişimler incelenmiştir.Genel olarak poliamid 6; çok iyi yorulma mukavemeti, iyi sürtünmemukavemeti, düşük sürtünme katsayısı, iyi kimyasal direnci ve elektriksel özelliklerive çok iyi darbe mukavemeti vardır. Ancak poliamid'ler higroskopiktir (nem,mekanik özellikleri ve boyutları etkiler), çentiğe duyarlıdır ve düşük sıcaklıklarda;darbe mukavemeti, UV mukavemeti, kuvvetli asitlere mukavemet ve yapışmagüçlüğü gibi dezavantajları da vardır. Kolay akan bir maddedir.Poliamid 6' nın bu özellikleri de dikkate alınarak değişik oranlarda, mikser dehazırlanan karışımlar ekstrüzyonla üretilerek, granül haline getirilmiştir. Hazırlanankarışımlar enjeksiyonla kalıplama yöntemi kullanılarak ISO 527.2 ve 180standartlarına uygun numuneler hazırlanmıştır. Test ve şartlandırmalar için kullanılancihazlar; çekme, darbe, akışkanlık, yoğunluk, SEM, DSC, HDT, vicat ve etüv' dür.Öncelikle homopolimer polipropilen' nin içerisine % 30 cam elyafı katılarakreferans özellikleri incelenmiştir. Cam elyaf katkılı bu karışımın darbe direncinin 3,5kJ/mÂ²'den, 4,4 kJ/mÂ²'e çıktığı tespit edilmiştir (AG131H).IAynı zamanda çekme mukavemetinin de 30 MPa'dan, 62 MPa'a çıktığı tespitedilmiştir. Ayrıca poliamid 6 ürününe de yine % 30 cam elyaf katılmış ve darbedayanımının 5,5 kJ/mÂ²'den, 9,8 kJ/mÂ²'e , çekme mukavemetinin ise 75 MPa'dan 137MPa'a çıktığı tespit edilmiştir (AG153B). Daha sonra %30 cam elyaflı poliamid 6'ya% 14'de homopolimer polipropilen katılmıştır ve darbe dayanımının 11,3 kJ/mÂ²'e,çekme mukavemetinin ise 115 MPa'a çıktığı görülmüştür (AG154B). Yine %30 camelyaflı poliamid 6'nın içerisine % 24,5 homopolimer polipropilen katılmış ve darbedayanımının 10,5 kJ/mÂ²'e çıktığı ve çekme mukavemetinin ise 88 MPa' a düştüğütespit edilmiş ama PP oranının arttırılmasının darbe dayanımını ve çekmemukavemetini çok daha iyi yönde etkilemediği görülmüştür (AG155B). Daha sonra% 30 cam elyaflı poliamid 6 karışımının daha önce yapılan % 14 PP li denemesinin% 14 lük kısmının 1/3 maleik anhidritli polipropilen olacak şekilde yeni bir karışımyapılmış, ancak bu karışımında darbe direncinin 6,9 kJ/mÂ²' a çıktığı görülse de MA-PP katmanın iyileşmeyi daha da arttırdığı tespit edilmemiştir. Ancak çekmemukavemetlerinin birbirine denk olduğu tespit edilmiştir (AG156B).% 30 cam elyaflı poliamid 6 karışımının daha önce yapılan % 24,5 PP lidenemesinin % 24,5 luk kısmının 1/3 maleik anhidritli polipropilen olacak şekildeyeni bir karışım yapılmış, ancak bu karışımında darbe direncinin 6,4 kJ/mÂ²' a çıktığıgörülse de MA-PP katmanın iyileşmeyi daha da arttırdığı tespit edilmemiştir. Ancakçekme mukavemetlerinin birbirine denk olduğu tespit edilmiştir (AG157B). % 30cam elyaflı poliamid 6 karışımının daha önce yapılan % 14 PP li denemesinin % 14lük kısmının 1/1 maleik anhidritli polipropilen olacak şekilde yeni bir karışımyapılmış, ancak bu karışımında darbe direncinin 5,4 kJ/mÂ²' olduğu görülmüş ve MA-PP katmanın iyileşmeyi arttırmadığı tespit edilmemiştir. Ancak çekmemukavemetlerinin birbirine denk olduğu tespit edilmiştir (AG158B).% 30 cam elyaflı poliamid 6 karışımının daha önce yapılan % 24,5 PP lidenemesinin % 24,5 luk kısmının 1/1 maleik anhidritli polipropilen olacak şekildeyeni bir karışım yapılmış, ancak bu karışımın da darbe direncinin 5,8 kJ/mÂ²' a çıktığıgörülmüş yani MA-PP katılmasının iyileşmeyi istenilen ölçüde arttırmadığı tespitedilmiştir. Ancak yine de çekme mukavemetlerinin birbirine denk olduğu tespitedilmiştir (AG159B).IISon olarak 1/1 oranında maleik anhidritli polipropilen ile hazırlanan % 30polipropilen için kullanılan cam elyaflı karışımların da darbe dayanımlarınınistenilen ölçüde artmadığı ve yine çekme mukavemetlerinin aynı ölçüde arttığı tepsiedilmiştir (AG160B-AG161B).Sonuç olarak farklı karışımların yapı ve özelliklerini gözlemlemek için 10referans ürün incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. En iyi darbe dayanım özelliğini % 14polipropilen ve % 24,5 polipropilen içeren karışımların gösterdiği tespit edilmiştir.Ancak % 24,5 PP içeren karışımın % 14 PP içeren karışıma kıyasla daha kötümekanik özelliklerinin olduğu tespit edilmiştir.Temmuz 2006 Eylem KARADEN ZIII

Abstract:
ABSTRACTPROPERTIES AND STRUCTURE OF POLYAMID/POLYPROPYLENE (PA/PP) MIXTURESThe aim of this study is to survey and analyse the structure properties ofpolyamid 6 polymer -which is a engineering polymer- by adding appropriate filliensor additives; . Whit this study, the characteristic of polyamid products will bedetermined..For this purpose and aim, being related to the properties of polymaid product byadding homopolymer polypropylen, maleic anhydrit polypropylen and glass fiber thechanges in mechanical properties are surveyed.Generally polyamid 6 product has, very good fatigue resistance, frictionresistance, low friction coefficent, good chemical resistance and electrical propertiesand very good impact resistance. But polyamids are hygroschopic (humidty effectsmechanical properties and dimensions), sensitive to the shear and at lowtemperatures has disadvantages such as; impact resistance, UV resistance, resistanceto the strong acids and difficulty of adhesion. It is a easy melting material.By taking into account these properties of the polyamid 6, at different rates themixtures which are prepared at mixer are processed to granules by producing withecstrusion. The mixtures prepared, by using the injection moulding technics, samplesin standards of ISO 527.2 and 180 are prepared.The devices which are used for test and conditioning are; tensile strengths,impact, melt flow index, density, SEM, DSC, HDT, vicat and etuv.IVPrimerly by adding % 30 glass fiber in to the homopolymer the referenceproperties are examined. It?s determined that these glass fiber added mixtures impactresistance is raised from 3,5 kJ/m2 to 4,4 kJ/m2 (AG131H).At the same time its noted that the shear resistance is raised from 30 MPa to 62MPa. Also the % 30 glass fiber is added to the polyamid 6 product and is determinedthat impact resistance is raised from 5,5 kJ/m2 to 9.8 kJ/m2, and tensile strengths israised from 75 MPa to 137 MPa (AG153B). And later to the % 30 glass fiberpolyamid 6, % 14 homopolimer polypropylen is added and noted that impactresistance is raised to 11,3 kJ/m2 and tensile strengths is raised to 115 MPa(AG154B).Again % 24,5 homopolymer is added to % 30 glass fiber polyamid 6 and itsdetermined that impact resistance is raised to 10,5 kJ/m2 and tensile strengths islowered to 88 MPa but it is noted that raising the rate of PP is not effecting theimpact resistance and tensile strengths in the positive way (AG155B).And later a new mixture is prepared which is in the % 30 glass fiber polyamidmixture % 14 PP is replaced by 1/3 maleic anydrit polypropylen.but in this mixturealtough it is seen that impact resistance is raised to 6,9 kJ/m2 its not determined thatMA-PP layer is not raised the improvement more.But it is determined that the tensile strengths are equal (AG156B). A newmixture is prepared by replacing the % 24 percent part of % 24 PP try of % 30 glassfiber polyamid & mixture with 1/3 maleic anhidrit polypropylen but even itsdetermined that the impact resistance of this mixture is raised to 6,4 kJ/m2, it is notseen that MA-PP layer is raising the improvement. But it?s determined that thetensile strengths are equal to each other (AG157B).A new mixture is prepared by replacing the % 14 percent part of % 14 PP try of% 30 glass fiber polyamid 6 mixture with 1/1 maleic anhydrit polypropylen but evenits determined that the impact resistance of this mixture is 5,4 kJ/m2, its seen thatMA-PP layer is not rasing the improvement. But it?s determined that the tensilestrengths are equal to each other (AG158B).VA new mixture is prepared by replacing the % 24 ,5 percent part of % 24,5 PPtry of % 30 glass fiber polyamid 6 mixture with 1/1 maleic anhydrit polypropylen buteven its determined that the impact resistance of this mixture is rasied to 5,8 kJ/m2,so its seen that MA-PP layer is not rasing the improvement at the desired rate. Butalthough its determined that the tensile strengths are equal to each other (AG159B).Lastly it is determined that the glass fiber mixtures impact resistances which areused for % 30 polypropylen which is prepared with 1/1 rate maleic anhydritpolyproylen are not improved as desired and also tensile strengths are raised at thesame rate (AG160B-AG161B).As a result, 10 reference product is examined in order to survey the impactresistance differences.And its determeined that the mixtures contain % 14 polypropylen and % 24,5polypropylen show the best impact resistance properties.But its determined that the mixture contain % 24,5 PP has worse mechanicalproperties incompare to the mixture contains % 14 PP.July 2006 Eylem KARADEN ZVI