Effects of moisture after injection on the mechanical properties of PA 6 and PA 66 materials

Abstract

Endüstriyel uygulamalarda geniş bir kullanım alanı olan polyamidler, ilk mühendislik plastikleridir. Bu malzemeler neme çok duyarlıdır ve nem plastikleştirici olarak etki gösterir. Alınan nem miktarının artması ile malzemelerin dayanımı azalırken, süneklik ve uzama miktarları artmaktadır. Malzeme içerisindeki yüksek nem miktarı, malzemenin darbe dayanımını ve tokluk değerlerini iyileştirmektedir. Bu tezde enjeksiyon metodu ile, PA 6 ve PA 66 malzemelerin ASTM D 618 standardına uygun olarak imal edilmiş olan çekme numunelerinin nem almasının mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Çekme numuneleri 80 santigrat derece su içerisinde 3 farklı zaman periyodunda şartlandırılmışlardır. 10, 20 ve 30 saat şartlandırmaları numunelere uygulanmıştır. Şartlandırma sonrası numuneler çevre etkilerinden korunmaları için yüksek yoğunluklu polietilen torbalar içerisinde saklanmışlar ve belirli zaman periyotlarında numunelere çekme testi uygulanmıştır. 10, 20, 30 saat test numunelerinin gerilim - şekil değişimi eğrileri çizilmiş ve sonuçları değerlendirilmiştir. Gözlemler sonucunda PA 6 ve PA 66 malzemelerinin nem alma sonrasında akma ve kopma mukavemetlerinin azaldığı; süneklik, darbe dayanımı ve yüzde uzama değerlerinin artığı görülmüştür. Poliamid malzemesisinin imalat şartlarının, elde edilen ürüne nedenli büyük bir etkisi olduğu, aynı şartlandırmaya maruz kalmış test numuneleri ile yapılan deneylerde görülmüştür. Polyamides are among the first engineering plastics which have a wide variety of usage in industrial applications. These materials are very sensitive to moisture which acts as a plasticiser. With the increasing of absorbed moisture, strength and stiffness reduces but toughness and elongation increases. Higher moisture levels improve the impact absorbtion ability and ductility. In this thesis, the effects of moisture absorbtion on mechanical properties of PA 6 and PA 66 materials were investigated using tensile test specimens which had the dimensions in accordance with ASTM D 618, which were prepared by using the injection molding method. The tensile test specimens were conditioned in 80 celcius degrees water with three different time periods. 10, 20 and 30 hours immersions were applied. After conditioning, specimens were isolated from the environment by the help of HDPE bags and tensile tests were conducted for every specimen at certain time periods. Stress ? strain curves were drawn for 10, 20, 30 hours test specimens and the results were compared with each other. It has been observed that after conditioning of PA 6 and PA 66 materials, the yielding and ultimate strength decreased; toughness, impact absorbtion ability and strain rates increased. The importance of production conditions of polyamide materials were realised with the help of tensile tests which consisted of same conditioned test specimens.