Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi
Yıl: 2020 Cilt: 13 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1389 - 1402 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.18185/erzifbed.677019 İndeks Tarihi: 04-01-2022
Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi
Öz: Bu çalışmada, çok duvarlı karbon nanotüp (ÇDKNT) katkısının Poliamit 6 (PA6) nanokompozitlerin termal, termo-mekanik ve tribolojik özelliklere etkisi incelenmiştir. ÇDKNT katkılı PA6 nanokompozit granüller çift vidalı ekstruder ile üretilmiştir. Elde edilen granüllerden enjeksiyonla kalıplama tekniği kullanılarak standartlara uygun numuneler üretilmiştir. PA6 nanokompozitlerin ergime sıcaklığı ve kristallenme oranı diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) analizi ile depolama modülü ve kayıp modülü ise dinamik mekanik analiz (DMA) ile belirlenmiştir. Aşınma testleri kuru ortam şartları altında çelik diske karşı pim-disk sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda, ÇDKNT katkılı PA6 polimerinin ergime sıcaklığı sabit kalırken kristallenme oranı artmıştır. Artan ÇDKNT miktarına bağlı olarak PA6 kompozitlerin depolama modülü ve kayıp modülü artmıştır. Uygulanan yükün 10 N’dan 40 N’a artması ile katkısız PA6 polimerinin sürtünme katsayısı %62,5 oranında artarken, PA6 nanokompozitlerin sürtünme katsayıları sırasıyla %41,3; %34,6; %45,4 oranında artmıştır. Genel olarak, PA6 ve PA6 nanokompozitleri için aşınma oranı 10-13 -10-14 m2 /N elde edilmiştir. En yüksek aşınma oranı 2,5×10-13 m2 /N değeri ile katkısız PA6 polimerinde elde edilirken en düşük aşınma oranı 2,0×10-14 m2 /N değeri ile %0,3 ÇDKNT katkılı PA6 nanokompozitinde elde edilmiştir.
Anahtar Kelime: The Investigation of Thermal, Thermo-Mechanical and Tribological Properties of Multi-Walled Carbon Nanotube filled Polyamide 6 polymer
Öz: In this study, the effects of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) on thermal, thermo-mechanical and tribological properties of Polyamide 6 (PA6) nanocomposites were investigated. MWCNT filled PA6 nanocomposite granules are produced with twin screw extruder. And then, test specimens were produced using the injection molding technique. Melting temperature and crystallization ratio were determined by differential scanning calorimetry (DSC) analysis and also storage modulus and loss modulus were determined by dynamic mechanical analysis (DMA) of PA6 nanocomposites. Wear tests were carried out under dry conditions against steel disc with using pin-on-disc device. As a result of this study, the crystallization ratio increased while the melting temperature remained stable for PA6 nanocomposites. Storage modulus and loss modulus of PA6 nanocomposites increased with the MWCNT amount. As the applied load increased from 10 N to 40 N, the coefficient of friction of unfilled PA6 and PA6 nanocomposites increased by an average of 62.5%; 41.3%; 34.6%; 45.4%, respectively. The specific wear rate for unfilled PA6 and PA6 nanocomposites is in the order of 10-13 -10-14 m2 /N. The highest wear rate is for unfilled PA6 with a value of 2.5×10-13 m2 /N and the lowest wear rate is for 0.3% MWCNT filled PA6 nanocomposites with a value of 2.0×10-14 m2 /N.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Aparna, S., Purnima, D., Adusumalli, R.B. (2018). “Effect of Compatibilizer on the Properties of Polyamide 6 Blend Based Carbon Fiber Reinforced Composites”, Fibers and Polymers, 19(6), 1335-1346.
- Araujo, E.M., Damiao, A.M., Paz, R.A., Medeiros, V.N., Melo, T.J.A., Lira, H.L. (2011). “Polyamide 6 Nanocomposites with Inorganic Particles Modified with Three Quaternary Ammonium Salts”, Journal Materials, 4, 1956-1966.
- Aso, O., Eguiaz A.J., Nazabal, J. (2007). “The Influence of Surface Modification on the Structure and Properties of a Nanosilica Filled Thermoplastic Elastomer Composites”, Science and Technology, 67, 2854-2863.
- Bose, S., Bhattacharyya, A.R., Khare, R.A., Kulkarni, A.R., Patro, T.U., Sivaraman, P. (2008). “Tuning the Dission of Multiwall CNTs in Co-Continuous Polymer Blends, A Generic Approach”, Nanotechnology, 19(33), 3304-3312.
- Brian, B., Johnson, M.H., Santare, J.E., Novotny, S., Advani, G. (2009). “Wear Behavior of Carbon Nanotube High Density Polyethylene Composites”, Mechanics of Materials, 41, 1108-1115.
- Duxin, L., Ying, X., Wenjuan, L., Yilan, Y. and Xin, D. (2013). “Tribological and Mechanical Behaviors of Polyamide 6/Glass Fiber Composite Filled with Various Solid Lubricants”, The ScientificWorld Journal, 1- 9.
- Esmizadeh, E., Irani, A., Naderi, G., Ghoreishy, M. H. R., Dobious, C. (2018). “Effect of Carbon Nanotube on PA6/ECO Composites.Morphology Development, Rheological and Thermal Properties”, Journal of Applied Polymer Science, 135(12), 45977.
- Hassani, J., Mohd, I.Z.A., Mohamed, A.R. (2013). “Preparation and Characterization of Polyamide 6 Nanocomposites Using MWCNTs Based on Bimetallic Co-Mo/MgO catalyst”, Polymer Letters, 8, 177-186.
- Hongfu, L., Yanfei, Z., Yang, W., Boming, Z. (2018). “Effects of Thermal Histories on Carbon Fiber/Polyamide 6 Microcomposite Load Transfer Efficiency:Crystallization, Modulus, and Measurement”, Polymer Composıtes, 39(1), 102-109.
- Hou, W., Tang, B., Lingling, L., Sun, J., Wang, J., Qin, C., Dai, L. (2013). “Preparation and Physico-Mechanical Properties of AmineFunctionalized Graphene/Polyamide 6 Nanocomposite Fiber as a High Performance”, The Journal RSC Advances, 4, 4848-4855.
- Hyo Jin, A., Jung Soo, K., Ki-Young, K., Dae Young, L. and Dong Hyun, K. (2014). “Mechanical and Thermal Properties of Long Carbon Fiber-reinforced Polyamide 6 Composites”, Fibers and Polymers, 15(11), 2355-2359.
- Jian, L. (2011). “The effect of PTFE on the mechanical and friction and wear properties of GF/PA6 composites”, Advanced Materials Research, 284-286, 2370-2373.
- Jin, Z.X., Pramoda, K.P., Goh, S.H. (2001). “Dynamic Mechanical Behaviour of Melt Mixed Polymer Nanocomposite”, Chemical Physics Letter, 337, 41-47.
- Kanapitsas, A. and Tsonos, C. (2009). “Study of Electrical/Dielectric and Thermomechanical Properties of PolymerCarbon Nanotubes Nanocomposites”, Research Gate, 45, 75-81.
- Kaştan, A., (2015). PA6/PE/Nano-kil Kompozitlerinin İncelenmesi, Doktora Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
- Kumar, S.S. and Kanagaraj, G. (2016). “Investigation on Mechanical and Tribological Behaviors of PA6 and GraphiteReinforced PA6 Polymer Composites”, Arabian Journal for Science and Engineering, 41, 4347–4357.
- Lee, S.M., Shin, M.W., Jang, H. (2014). “Effect of Carbon-Nanotube Length on Friction and Wear of Polyamide 66 Nano composites”, Wear, 32, 103-110.
- Liu, P.I.Y., Shen, L., Chow, S.Y., Zhang, W.D. (2004). Morphology and Mechanical Properties of Multiwalled Carbon Nanotubes Reinforced Nylon-6 Composites”, Macromolecules, 19, 7214-7222.
- Liu, W., Chen, S., (2000). “An Investigation of the Tribological Behaviour of Surface Modified ZnS Nanoparticles in Liquid Parafin”, Wear, 238, 120-124.
- Mahmood, N., Islam, M., Hameed, A., Saeed, S. (2013). “Polyamide 6/Multiwalled Carbon Nanotubes Nanocomposites with Modified Morphology and Thermal Properties”, Polymers, 5(4), 1380-1391.
- Marini, J. and Suman, B.R.E. (2017). “Optical Properties of Blown Films of PA6/MMT Nanocomposites”, Materials Research, 53- 60.
- Sirong, Y., Zhongzhen, Y., Wing, M.Y. (2007). “Effects of SEBS-g-MA on Tribological Behaviour of Nylon 66 organoclay Nanocomposites”, Tribology International, 40(5), 855-862.
- Sorrentino, A., Vertuccio, L., Vittoria V., (2010). “Influence of Multi-walled Carbon Nanotubes on the β form Crystallization of Syndiotactic Polystyrene at Low Temperature”, Polymer Letters, 4, 339-345.
- Suresha, B.N., Kumar, R., Venkataramareddy, M., Jayaraju, T. (2010). “Role of Micro Nano Fillers on Mechanical and Tribological Properties of Polyamide 66 Polypropylene Composites”, Materials Design, 31, 1993-2000.
- Szymczyk, A., Roslaniec, Z., Zenker, C., Senderek, E., Funari S. (2011). “Crystallization Behaviour of Poly Trimethylene Terephthalate SWNT Nanocomposites”, Express Polymer Letters, 5, 977.
- Xia, H., Wang, Q., Lı, K.H. (2004). “Preparation of Polypropylene Carbon Nanotube Composite Powder with a solidstate Mechanochemical Pulverization Process”, Journal of Applied Polymer Science, 93, 378-386.
- Xu, Q., Xiaohong, L., Fangfei, C., Zhijun, Z. (2014). “Improving the Mechanical Properties of Polyamide 6-Nanosilica Nanocomposites by Combining Masterbatch Technique with in situ Polymerization”, Journal of the Brazilian Chemical Society, 25(7), 1218-1225.
- Yang, Z., Dong, B., Huang, Y., Liu, L., Yan, F.Y., Li, H.L. (2005). “A Study on Carbon Nanotubes Reinforced Poly Methyl Methacrylate Nanocomposites”, Materials Letters, 59, 2128-2132.
- Yisha, Y., Duxin, L., Gaojie, S., Qilong, L. and Yue, C. (2017). “Improved thermal and mechanical properties of carbon fiber filled polyamide 46 composites”, Journal of Polymer Engineering, 37(4), 345-353.
| APA | KUŞ G, YETGİN S, KOYUNBAKAN M, YILDIRIM F, ESKİZEYBEK V, Genç A (2020). Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. , 1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| Chicago | KUŞ Gözde,YETGİN Salih Hakan,KOYUNBAKAN Murat,YILDIRIM FERHAT,ESKİZEYBEK Volkan,Genç Abdurrahman Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. (2020): 1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| MLA | KUŞ Gözde,YETGİN Salih Hakan,KOYUNBAKAN Murat,YILDIRIM FERHAT,ESKİZEYBEK Volkan,Genç Abdurrahman Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. , 2020, ss.1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| AMA | KUŞ G,YETGİN S,KOYUNBAKAN M,YILDIRIM F,ESKİZEYBEK V,Genç A Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. . 2020; 1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| Vancouver | KUŞ G,YETGİN S,KOYUNBAKAN M,YILDIRIM F,ESKİZEYBEK V,Genç A Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. . 2020; 1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| IEEE | KUŞ G,YETGİN S,KOYUNBAKAN M,YILDIRIM F,ESKİZEYBEK V,Genç A "Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi." , ss.1389 - 1402, 2020. 10.18185/erzifbed.677019 |
| ISNAD | KUŞ, Gözde vd. "Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi". (2020), 1389-1402. https://doi.org/10.18185/erzifbed.677019 |
| APA | KUŞ G, YETGİN S, KOYUNBAKAN M, YILDIRIM F, ESKİZEYBEK V, Genç A (2020). Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 13(3), 1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| Chicago | KUŞ Gözde,YETGİN Salih Hakan,KOYUNBAKAN Murat,YILDIRIM FERHAT,ESKİZEYBEK Volkan,Genç Abdurrahman Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 13, no.3 (2020): 1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| MLA | KUŞ Gözde,YETGİN Salih Hakan,KOYUNBAKAN Murat,YILDIRIM FERHAT,ESKİZEYBEK Volkan,Genç Abdurrahman Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.13, no.3, 2020, ss.1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| AMA | KUŞ G,YETGİN S,KOYUNBAKAN M,YILDIRIM F,ESKİZEYBEK V,Genç A Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020; 13(3): 1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| Vancouver | KUŞ G,YETGİN S,KOYUNBAKAN M,YILDIRIM F,ESKİZEYBEK V,Genç A Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2020; 13(3): 1389 - 1402. 10.18185/erzifbed.677019 |
| IEEE | KUŞ G,YETGİN S,KOYUNBAKAN M,YILDIRIM F,ESKİZEYBEK V,Genç A "Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi." Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 13, ss.1389 - 1402, 2020. 10.18185/erzifbed.677019 |
| ISNAD | KUŞ, Gözde vd. "Çok Duvarlı Karbon Nanotüp Katkılı Poliamit 6 Polimerinin Termal, Termo-Mekanik Ve Tribolojik Özelliklerinin İncelenmesi". Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 13/3 (2020), 1389-1402. https://doi.org/10.18185/erzifbed.677019 |
