Elyaf takviyeli poliketon ve poliketon/poliamid 6 kompozit üretimi

Bu tezde, %30 cam elyaf takviyeli poliketon (PK) ve poliketon/poliamid 6 (PK-PA6) karışımları, çift vidalı ekstrüder kullanılarak homojen bir şekilde hazırlanmıştır. Karışımların oluşturulmasında iki farklı MFI (Eriyik akış indeksi) değerine sahip PK terpolimeri ve bir PA-6 kullanılmıştır. PK ve PK/PA-6 kompozitlerinin hazırlanmasında, PK ve PA-6 oranına göre iki farklı cam elyaf %30 oranında kullanılmıştır. 534A tipi elyaf, polietilen tereftalat ve polibütilen tereftalat ile uyumlu olan silan bazlı boyutlandırıcı ile işlenmiştir. 568H tipi cam elyaf ise, PA-6 ve PA-66 ile uyumlu olan silan bazlı boyutlandırıcı ile işlenmiştir. Bu işlem, elyaf-matris arayüzünde uyumluluğu artırmak ve kompozit malzemenin mekanik özelliklerini geliştirmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, uyumlaştırıcı olarak etilen terpolimeri (C1) ve maleik anhidrit aşılı polietilen (C2) kullanılmıştır. Kompozitlerin işlenebilirliğini artırmak ve sürtünme özelliklerini iyileştirmek için kaydırıcı olarak çinko stearat kullanılmıştır. Bu katkı maddenin, kompozit malzemelerin üretim sürecindeki performansını arttırdığı gözlemlenmiştir. İki uyumlaştırıcının, etilen terpolimer (C1) ve maleik anhidrit aşılı polietilenin (C2), %30 cam elyafı ile takviye edilmiş poliketon (PK) ve poliketon/poliamid 6 (PK/PA-6) karışım kompozitlerinin mekanik, termal ve tribolojik özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. %30 cam elyaf ile takviye edilmiş PK kompozitlerinde, mekanik test sonuçları, C2'nin cam elyaflar ile PK matrisi arasındaki uyumluluğu arttırarak darbe dayanımını (%48,8'den fazla) ve kopma uzamasını (%13,3'ten fazla) önemli ölçüde artırdığını göstermiş, bu da maleik anhidrit fonksiyonelliğine atfedilmiştir. %30 cam elyaf takviyeli PK/PA-6 karışım kompozitlerinin çekme ve eğilme özellikleri, onun bileşenleri olan saf PK/GF30 ve PA-6/GF30 kompozitlerinin değerleri arasında belirlenmiştir. Özellikle, bu karışım kompozitlerinin saf PK/GF30 ve PA-6/GF30 kompozitlerinden daha yüksek darbe dayanımı (19,6 kJ/m²) ve kopma uzaması (4,86%) değerleri sergilediği görülmüştür. SEM görüntüleri, C2'nin cam elyafları ile matris arasında daha iyi bir arayüz oluşturduğunu ve daha uyumlu bir yapıya neden olduğunu öne sürmektedir. Diferansiyel taramalı kalorimetre analizi, iki farklı cam geçiş sıcaklığı vermektedir, bu da iki fazın varlığını ve iki polimerin uyumsuzluğunu yansıtmaktadır. Tribolojik çalışmalar, PK/PA-6/GF30 kompozitlerinin sürtünme katsayılarının ve özel aşınma hızlarının PK segmentinin artmasıyla iyileştirdiğini göstermektedir. PK-25/PA6-50/GF30-C2 örneği, 0,341 μ sürtünme katsayısı ve 1,15 10-6 mm³/Nm aşınma oranı sergilemiştir. Genel olarak, C2, C1'den daha uygun bir uyumlaştırıcı olduğunu kanıtlamış ve gelişmiş özelliklere sahip yüksek performanslı malzemeleri şekillendirmek için uygun sonuçlar sunmuştur.