Terpolimer ilavesinin poli(fenilen sülfit)` in mekanik, termal ve termomekanik özellikleri üzerine etkisi

Abstract

Poli(fenilen sülfit) (PPS) termoplastik bir yüksek performans mühendislik polimeridir ve elektriksel yalıtkanlık, boyutsal ve ısıl stabilite, kimyasal kararlılık gibi üstün özellikler sergiler. Buna ek olarak, PPS yüksek kristalinite derecesine sahiptir ve yüksek sıcaklıklarda iyi fiziksel özellikler sunar. Bu özellikler sebebiyle PPS, elektrik/elektronik sektöründe, otomotiv endüstrisinde ve mekanik uygulamalarda kendine geniş yer bulmaktadır. Bu üstün özellikler PPS'e, rijitlik sağlayan, sülfür atomlarının bağlı olduğu fenil gruplarından oluşan kimyasal yapısına dayandırılabilir. Öte yandan gevreklik, düşük kopma uzaması, tokluk ve çatlak direnci uygulama alanını daraltmaktadır. Bu dezavantajların üstesinden gelmek için bir çok yöntem denenmektedir. Farklı polimerlerle karışım hazırlama bunlardan biridir. Bu çalışmada PPS'in tokluğunu ve çatlak direncini gelişrtirmek için Etilen-Akrilik Ester-Glisidil Metakrilat Terpolimer kullanılmıştır. Bu amaçla çeşitli oranlarda (2, 5, 10 wt% Lotader) PPS/Lotader karışımları hazırlanmıştır. Karışımlar laboratuvar ortamında, çift vidalı ekstrüder ve enjeksiyon kalıplama ile üretilmiştir. Karışımların mekanik özellikleri çekme testi ile incelenmiştir. Buna ek olarak, çatlak direnci ve toklukları esas kırılma işi (EKİ) metoduyla araştırılmıştır. Bu çalışma sonucunda Lotader katkısının, PPS'in tokluğunu ve çatlak direncini geliştirdiği görülmüştür.

Poly(phenylene sulfide) (PPS) is a high-performance thermoplastic engineering polymer and it exhibits outstanding properties such as electrical insulation, dimensional and thermal stability, chemical resistance etc. In addition to this, PPS has a high degree of crystallinity and it exhibits good physical properties at elevated temperatures. Owing to these properties, PPS is widely used in electrical and electronic components, automobile industry and mechanical applications. These outstanding properties of PPS can be attributed to its chemical structure, composed of phenyl groups linked by a sulfur atom, which gives rigidity to the chain. On the other hand, the brittleness with low elongation strain, toughness and crack propagation resistance also restricts its further applications. Several methods are used to overcome these undesirable properties of PPS. Blending of PPS with other polymers is one of these methods. In this study, Ethylene – Acrylic Ester - Glycidyl Methacrylate terpolymer (Lotader®-AX8900) was used to improve the toughness and crack propagation resistance properties of PPS. For this purpose, PPS/Lotader (0, 2, 5, 10 wt% Lotader) blends were prepared at various compositions. The blends were manufactured by laboratory scale twin screw extruder and injection molding machine. Mechanical properties of blends were investigated by using tensile test method. In addition to this, crack propagation and toughness of samples were investigated by using essential work of fracture (EWF) method. As a result of this study, it was found that Lotader addition significantly increased the toughness and crack propagation resistance of PPS.