PA 6/ PE
nano-kil kompozitlerin özelliklerinin incelenmesi / Investigation on the properties of PA 6/PE/nanoclay composites
Yazar: ALİM KAŞTAN
Danışman: PROF. DR. YILMAZ YALÇIN ; PROF. DR. HÜSEYİN ÜNAL
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada, poliamid 6 (PA 6), yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE), nanokil (NC) ve uyumlaştırıcı (C) Maleik Anhidrit aşılanmış polietilen (PE-g-MA) kullanılmıştır. Amaç, matris malzemesi olarak kullanılan PA 6'ya ilave edilen YYPE, nanokil ve uyumlaştırıcı ile üretilen kompozitlerin aşınma, termal ve mekanik davranışlarının incelenmesidir. Tüm malzemeler çift vidalı extruder ile üretildikten sonra enjeksiyon kalıplarına basılarak şekillendirilmiştir. Üretilen karşım ve kompozitlerin aşınma oranı ve sürtünme katsayısı gibi aşınma davranışları incelenmiştir. Tribolojik testleri pim-disk aşınma cihazında gerçekleştirilmiştir. Aşınma deneyleri 80 N, 120 N ve 160 N yüklerde ve 1 m/s ve 2 m/s kayma hızlarında oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Kayma yolu olarak ise 10000 m seçilmiştir. Nanokil ve uyumlaştırıcının üretilen kompozitlerin mekanik özelliklerine olan etkisini araştırmak amacı ile çekme testi, eğme testi,  sertlik,  darbe ve dinamik mekanik analiz gibi mekanik testler yapılmıştır. Karışım ve kompozitlerin termal özelliklerini belirlemek için ise ısıl bozulma sıcaklığı (HDT), vicat yumuşama sıcaklığı (VST), diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve termogravimetrik analiz (TGA) deneyleri yapılmıştır. Malzeme kırık yüzey ve aşınma yüzeylerinin incelemelerini gerçekleştirmek için sırasıyla taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve optik mikroskop kullanılmıştır. Kompozit bünyesindeki nanokil dağılımını incelemek amacıyla da geçirimli elektron mikroskobu( TEM)  kullanılmıştır.

Abstract:
In this study, polyamide 6 (PA 6) and high-density polyethylene (HDPE) polymers, compatibilizer (C) Maleic Anhydride grafted Polyethylene (PE-g-MA) and nano-clay (NC) were used. The aim of this study is to investigate the tribological, thermal and mechanical behaviours of blends and composites produced by nano-clay, compatibilizer. All materials were produced by twin-screw extruder and then formed by an injection moulding machine. Wear rate, friction coefficient of the blends and composites produced were evaluated. A pin-on-disc wear test apparatus were used for the determination of coefficient of friction and wear rate values. In the tribological tests, the applied loads of 80 N, 120 N and 160 N and the speeds of 1 m/s-2 m/s were chosen. Sliding distance was selected as 10000 m. In order to investigate the effect of compatibilizer and nano-clay on the mechanical properties of the blends and composites produced, tests such as tensile test, flexural test, hardness, izod impact test and dynamic mechanical analysis were performed. Thermal decomposition temperature (HDT), Vicat softening temperature (VST), differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) experiments were also employed to collect data on the thermal properties of composites. Finally, for microstructural characterization of blends and composites, Scanning Electron Microscope (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and optical microscope were used to characterize microstructure of composites and their worn surface.