Cam elyaf katkılı poliamid 66/poliftalamid karışımlarının hazırlanması ve otomotiv sektöründe kullanımı

Abstract

Poliamidler yüksek dayanım, iyi elektriksel ve kimyasal özelliklere sahip, hafif ve birçok türleri olan termoplastik sınıfında polimerlerdir. Sentezi bir diasit ve bir diaminin polimerleştirilmesine dayanan poliamidler, çeşitli kimyasallar sayesinde birçok farklı özelliklere sahip polimerlerin eldesine izin vermektedir. Poliamid 66 termoplastik olup yarı kristal yapıya sahiptir. Poliamidler yüksek erime sıcaklığına ve sıcaklık artışıyla sertliğini koruma özelliğine sahip olabilmektedir. Birçok üstün özellikleri arasında yüksek sertlik, tokluk, yorgunluğa karşı mukavemet, sünme mukavemeti, alev geciktiricilik, elektriksel yalıtım, kimyasal mukavemet, aşınma mukavemeti, düşük sürtünme katsayısı, dış koşullara dayanıklılık, geniş renk yelpazesi ve işleme kolaylığı bulunmaktadır. Otomotiv sektöründe kumanda paneli butonları, cam kulpu, jant kapakları, dış aynalar, kapı kulpu, manifolt, konektörler, fanlar, fan kapakları, radyatörler, depolar ve kablo bağlayıcı parçalarında kullanılmaktadır. Son yıllarda, mekanik özelliklerini iyileştirmek için farklı boy ve besleme oranlarında cam elyaf takviyesi ile kompozitleri hazırlanmıştır. Poliftalamidler, yüksek ısıl dirence sahip yarı aromatik ve yarı kristalin bir malzemedir. Bu polimerler, sahip olduğu ısıl direnç ve düşük nem çekme özellikleriyle kimyasal bir çevrede veya yüksek sıcaklık koşullarında kullanıma uygundur. Yaygın kullanım alanları arasında otomobil motorlarındaki bobin parçaları, yakıt hattı bağlantıları ve soğutma pompaları, hava taşıtlarının motorlarındaki rakorlar ve kızaklar bulunur. Poliftalamidler petrol, gaz ve enerji sektörlerinde rastlanan pompa aşınma halkalarında da kullanılır. Polimer karışımları, yüksek dayanımları ve düşük yoğunlukları nedeniyle plastik endüstrisinde yaygın olarak kullanılan malzemelerdir. Aromatik poliamidler ile alifatik poliamidler karıştırıldığında işlenebilirlik artmaktadır. Poliamidler akrilonitril-butadiyen-stiren kopolimer ile karıştırıldıklarında darbeye dayanıklı, kimyasal ve sürtünme dirençleri yüksek ürünler elde edilir. Bu tez çalışmasında %50 cam elyaf takviyeli katkılı poliftalamid malzemesinin poliamid 66 malzemesi ile blend edilerek, uyumlaştırılması incelenecektir. Poliftalamidler ile farklı oralarda poliamid 66 karışımları ekstruzyonla harmanlanacaktır. Test örnekleri enjeksiyonla kalıplama yöntemleriyle hazırlanacak, polimerlerin besleme oranlarının, kompozitlerin mekanik, ısıl ve morfolojik özellikleri üzerine etkisi DSC ve mekanik test yöntemleriyle incelenecektir.

Polyamides are widely used thermoplastic polymers having good mechanical, electrical and chemical properties. Synthesis of polyamides is based on the condensation polymerization using diamines and diacids as monomers. The use of different types of monomers enables to get polyamides with special properties. Polyamide 66 (Nylon 66) is a semi crystalline thermoplastic polymer having higher melting point than other polyamides. Moreover, it maintains its stiffness with increasing temperature. It has low friction coefficient, high stiffness, wide color options, high toughness, creep resistance, flame retardant, electrical insulation, abrasion resistance, external condition resistance and easy operation properties. Polyamides are widely used in automotive applications, such as control panel buttons, rearview mirrors, wheel covers, door handles, manifolds, connectors, fans, fan covers, radiators, tanks, and cable fasteners. Recently, they have been reinforced with glass fibers with different size and feeding ratio. Polyphthalamides are semi aromatic and semi crystalline thermoplastic polymers having high heat resistance. They can be used in chemical or high temperature conditions because of their good thermal resistance and low moisture absorption. They are used in automotive engines (fuel line connections, coil parts and cooling pumps) and aircraft motors (sleeves and rolls). Moreover, polyphthalamides are used in petrol, gasses and energy industries, such as pump wear rings. They are usually mixed with other polyamides to prepare their blends providing higher mechanical properties and lower densities. When the aromatic polyamides and aliphatic polyamides are mixed, the processability of aromatic polyamides are improved. Also polyamides and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) blends have high impact strength, chemical resistance and frictional strength. In this project, blends of 50% glass fiber reinforced polyphthalamide and polyamide 66 are prepared and their compatibility is investigated by DSC and mechanical tests. Polyphthalamide and polyamide blends are prepared by using extrusion. Finally, test samples are prepared by injection molding method. The effect of feeding rates of polymers on the mechanical, thermal and morphological properties is studied.