Termoplastik kauçuk ile toklaştırılan mineral ve elyaf katkılı poliamid kompozitlerin özelliklerinin incelenmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Düzce Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Özellikle EPDM ve cam bilyeler gibi termoplastik elastomerlerle güçlendirilmiş kompozit malzemelerin incelenmesi, çeşitli endüstriyel uygulamalar için gerekli olan darbe dayanımı ve aşınma direnci gibi mekanik özelliklerin iyileştirilmesine ve geliştirilmesine yönelik fayda sağladığından çok önemlidir. Bu tez çalışmasının amacı, termoplastik elastomer katkısının (EPDM) cam bilye dolgulu naylon bazlı kompozit malzemelerin mekanik özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. Kompozit malzemeler, naylon-6 mühendislik polimerlerine dolgu maddesi olarak cam bilyelar (ağırlıkça %5, 10, 15 ve 20) ve sabit oranda (ağırlıkça %8-12-16) EPDM termoplastik elastomer eklenerek üretilmiştir. Granül formdaki kompozit malzemelerin üretimi endüstriyel bir çift vidalı ekstrüderde gerçekleştirilmiştir. Test numuneleri, bir enjeksiyon kalıplama makinesi kullanılarak standartlara göre hazırlanmış bir enjeksiyon kalıbında kalıplanmıştır. Deneysel çalışmalar çekme, darbe, sertlik testleri, sürtünme aşınma gibi fiziksel ve mekanik özellikleri içermektedir. Kompozitlerin aşınma ve kırılan yüzeyinin mikroyapısal özelliklerini ve kimyasal bileşimlerini belirlemek için taramalı elektron mikroskobu, yüzey topografyasını çıkarmak optik emisyon spektrometresi kullanılmıştır. Deneylerin sonuçları, kompozit malzemelerin çekme mukavemeti, çekme modülü, sertlik değerlerinin artan cam bilye dolum oranı ile arttığını göstermiştir. Bununla birlikte, darbe dayanımı ve kopma uzaması değerleri artan cam bilye dolum oranı ile azalmıştır. Cam bilye dolgulu naylon-6 polimer kompozite EPDM elastomer ilavesi ile kompozit malzemelerin çekme dayanımı, çekme modülü, sertlik değerleri azalırken, darbe dayanımı ve kopma uzaması değerleri artmıştır. Aşınma deneylerinde ise PA6 polymerine EPDM ve cam bilye ilavesiyle sürtünme katsayısı değerleri belirgin olarak azalmış ve aşınma direnci artmıştır.
The study of composite materials, particularly those enhanced with thermoplastic elastomers like EPDM and glass beads, is crucial as it provides valuable insights into improving mechanical properties such as impact strength and wear resistance, which are essential for various industrial applications. The aim of this thesis study was to investigate the effect of thermoplastic elastomer additive (EPDM) on the mechanical properties of glass bead filled nylon-based composite materials. Composite materials were produced by adding glass beads (5, 10, 15 and 20 wt%) as fillers to nylon-6 engineering polymers and a fixed proportion (8-12-6 wt%) of EPDM thermoplastic elastomer. The production of composite materials in granular form was carried out in an industrial twin-screw extruder. The test specimens were moulded in an injection mould prepared according to standards using an injection moulding machine. Experimental studies included physical and mechanical properties such as tensile, impact and hardness tests. Scanning electron microscopy was utilized to ascertain the microstructural properties and chemical composition of the wear and fracture surface of the composites, while optical emission spectrometry was employed to extract the surface topography. The results of the experiments showed that the tensile strength, tensile modulus, hardness values of the composite materials increased with increasing glass bead filling ratio. However, impact strength and elongation at break values decreased with increasing glass bead filling ratio. With the addition of EPDM elastomer to the glass bead filled nylon polymer composite, the tensile strength, tensile modulus, hardness values of the composite materials decreased, while the impact strength and elongation at break values increased. In wear tests, friction coefficient values decreased significantly and wear resistance increased with the addition of EPDM and glass beads to PA6 polymer.
The study of composite materials, particularly those enhanced with thermoplastic elastomers like EPDM and glass beads, is crucial as it provides valuable insights into improving mechanical properties such as impact strength and wear resistance, which are essential for various industrial applications. The aim of this thesis study was to investigate the effect of thermoplastic elastomer additive (EPDM) on the mechanical properties of glass bead filled nylon-based composite materials. Composite materials were produced by adding glass beads (5, 10, 15 and 20 wt%) as fillers to nylon-6 engineering polymers and a fixed proportion (8-12-6 wt%) of EPDM thermoplastic elastomer. The production of composite materials in granular form was carried out in an industrial twin-screw extruder. The test specimens were moulded in an injection mould prepared according to standards using an injection moulding machine. Experimental studies included physical and mechanical properties such as tensile, impact and hardness tests. Scanning electron microscopy was utilized to ascertain the microstructural properties and chemical composition of the wear and fracture surface of the composites, while optical emission spectrometry was employed to extract the surface topography. The results of the experiments showed that the tensile strength, tensile modulus, hardness values of the composite materials increased with increasing glass bead filling ratio. However, impact strength and elongation at break values decreased with increasing glass bead filling ratio. With the addition of EPDM elastomer to the glass bead filled nylon polymer composite, the tensile strength, tensile modulus, hardness values of the composite materials decreased, while the impact strength and elongation at break values increased. In wear tests, friction coefficient values decreased significantly and wear resistance increased with the addition of EPDM and glass beads to PA6 polymer.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
