Katkı maddelerinin ve enjeksiyon parametrelerinin plastik ürünün mekanik özelliklerine ve UV direncine etkisinin deneysel araştırılması
The experimental investigation of the effects of additives and injection parameters on mechanical properties and UV resistance of plastic products
Yazar: ABDURRAHMAN ÇETİN
Danışman: PROF. DR. ZAFER TEKİNER
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada, plastik malzemelere ilave edilen katkı maddelerinin ve enjeksiyon parametrelerinin plastik ürünün mekanik özelliklerine etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar için plastik malzeme olarak Pa66 mühendislik malzemesi seçilmiştir. Üç farklı oranda Cam elyaf, boyar madde (Masterbatch) ve Uv stabilizatör katkı maddeleri ilave edilerek dokuz farklı Pa66 malzeme karışımı hazırlanmıştır. Deneylerde katkısız Pa66 malzemeyle birlikte toplam on farklı plastik malzeme kullanılmıştır. Farklı karışımlarda hazırlanan plastik malzemelerin imalatı esnasında, her bir karışım için 40, 60, 80 bar enjeksiyon basıncı, 260, 270, 280 °C enjeksiyon sıcaklığı ve %60, %80, %100 enjeksiyon hızı olmak üzere üç farklı enjeksiyon parametresi kullanılmıştır. Enjeksiyon yöntemiyle üretilen standart deney ürünlerine, yoğunluk, erime akış indeksi, sertlik, çekme, üç nokta eğilme, charpy darbe, UV yaşlandırma öncesi ve sonrası renk deneyleri yapılmıştır. Pa66 mühendislik malzemeden üretilmiş plastik parçanın mekanik özelliklerinde, cam elyaf oranın (%10, %20, %30) artmasıyla %14 ile %386 arasında iyileşmeler görülmüştür.  Enjeksiyon parametrelerindeki değişimlerin ise bu özellikleri %0.6 ile %6 arasında etkilediği tespit edilmiştir. Masterbatch katkılı Pa66 malzemede, oranın (%1, %2, %3) artmasıyla mekanik özelliklerin, %2.5 seviyesine kadar olumsuz etkilendiği sonucuna varılmıştır. Enjeksiyon parametrelerindeki değişimlerin de mekanik özellikleri %2 civarında etkilediği görülmüştür. UV Stabilizatör katkısının mekanik özellikleri çok fazla etkilemediği tespit edilmiştir. Ayrıca UV stabilizatör katkılı plastik parçalara uygulanan yaşlandırma testinin öncesi ve sonrasında yapılan renk analizlerinde en az renk değişimlerinin %0,5 UV katkılı plastik parçalarda olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, the effects of additives which can be added into plastic material and the effects of  injection parameters on mechanical properties and UV resistance of plastic products were experimentally investigated. Pa 66 engineering material was selected as plastic material for experimental studies. The mixtures of nine different Pa 66 materials were prepared by adding the additives of glass-fiber master batch and UV stabilizer at three different ratios. In the experiments, ten different plastic materials along with pure Pa 66 material were used. During the manufacturing of plastic materials prepared in different mixtures, three different injection parameters were used for each mixture, namely 40, 60 and 80 bar injection pressures, 260, 270 and 280 °C injection temperatures and 60%, 80% and 100% injection rates. For standard experimental specimens produced by injection method, density, melting flow index, hardness, tensile, three point bending, Charpy impact tests, color test before and after UV aging were performed. The mechanical properties of plastic parts produced from Pa66 engineering material improved from 14% to 386% with the increasing glass-fiber ratio (10%, 20%, and 30%). It was found that the changes in the injection parameters affected the mechanical properties in the proportion of 0.6%-6%. It was observed that the mechanical properties were negatively affected up to the level of 2.5% with the increase of ratio (%1, %2, and %3) in PA66 material added master batch. The changes in injection parameters affected the mechanical properties by approximately 2%. It was found that the UV stabilizer did not affect the mechanical properties. In addition, in color analyses conducted before and after the aging tests applied to plastic parts added UV stabilizer, minimum color changes were observed to be on plastic parts added %0.5 UV stabilizers.