Investigation of mechanical properties of MWCNT integrated pa 66/glass fiber composites

Abstract

In this study, the influence of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) on tensile and flexural behaviour of short glass fibre (SGF) reinforced Polyamide 66 (PA 66/SGF) was investigated. Upon this purpose, PA 66/SGF granules were mixed with MWCNTs in ethanol by means of a magnetic stirrer. Subsequently, neat PA 66, PA 66/SGF and PA 66/SGF/MWCNTs granules were dried in an oven so that the moisture they incorporate was avoided. Test specimens composed of neat PA 66, PA 66/SGF and PA 66/SGF/MWCNTs were produced using plastic injection moulding machine; and their tensile and flexural properties were characterized using Instron 5982 test machine in Central Laboratory (KITAM), Ondokuz Mayıs University (OMU). Mechanical analyses revealed that neat PA 66 exhibited the lowest elastic modulus and tensile strength while PA 66/SGF exhibited the highest of the same mechanical properties. Comparing with PA 66/SGF, tensile strength of PA 66/SGF/MWCNTs decreased by 13.4 % while the elastic modulus increased by nearly 4.7 %. In addition, flexural test results revealed that the integration of MWCNTs increased the flexural strength and flexural modulus of PA 66/30SGF by 1% and 12%, respectively

Bu çalışmada, çok duvarlı karbon nanotüplerin (ÇDKNT), kısa cam elyafı (KCE) takviyeli Poliamit 66 (PA 66) kompozitlerinin(PA 66/KCE) çekme ve eğme davranışı üzerine etkisi incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, PA 66/KCE granülleri ÇDKNT’ler ile manyetik bir karıştırıcı aracılığıyla etanol içinde karıştırılmıştır. Ardından, katkısız PA 66, PA 66/KCE ve PA 66/KCE/ÇDKNT’lü granüller, içerdikleri nemin uzaklaştılıması amacıyla, bir fırında kurutma işlemine tabi tutulmuştur. Plastik enjeksiyon kalıplama makinesi aracılığıyla katkısız PA 66, PA 66/KCE ve PA 66/KCE/ÇDKNT’den oluşan test numuneleri üretilmiştir. Elde edilen test numunelerinin çekme ve eğme davranışları, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Karadeniz İleri Teknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi’nde (KİTAM) bulunan Instron 5982 test cihazıyla karakterize edilmiştir. Mekanik analizler sonucunda, en düşük elastik modül ve çekme dayanımının katkısız PA 66’dan oluşan numuneler tarafından, en yüksek elastik modül ve çekme dayanımının ise PA 66/KCE’dan oluşan numuneler tarafından sergilendiği görülmüştür. PA 66/KCE numunelerine kıyasla, PA 66/KCE/ÇDKNT’lü numunelerin çekme dayanımlarının % 13.4 oranında azaldığı, ancak elastik modüllerinin % 4.7 oranında arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca, yapılan eğme testi sonuçları da ÇDKNT entegrasyonunun, PA 66/30KCE’nin eğme dayanımını ve eğme modülünü, sırasıyla, %1 ve %12 oranlarında artırdığını göstermiştir.