Dynamic mechanical properties of toughened Polyamide composites

Abstract

تم في هذا البحث دراسة أثر إضافة المطاط اللدن حراريا (Thermoplastic rubber) على الخواص الديناميكانيكية للمواد المؤلفة (Composites) من عديد الأميد 66 البكر (Virgin) والمسترجعة (Recycled) المقواة بالياف الزجاج وقد استخدم نوعان من المطاط لتمتين المواد المؤلفة البكر والمسترجعة وهما ؛ مطاط ستايرينايثلينبيوتيلينستايرين (SEBSgMA)، ومطاط ايثلينبروبلين (EPgMA)، وكلاهما مطعمان بمادة عديمة الماء الماليك (Maleic anhydride) وقد تم إجراء الاختبارات الديناميكانيكية على عينات المواد المؤلفة البكر والمسترجعة باستخدام جهاز الريوميتر الدوار (Rotational rheometer) وذلك بقياس معاملات الخزن والفقد القصية ( Shear storage and loss moduli G and G) مقابل التردد المطبق (Frequency) كما تم أيضا قياس التغير في معامل الخزن القصي ( G) للمواد المؤلفة البكر (Virgin composites)، وذلك باستخدام طريقة الالتواء (Torsion test) وقد تبين من خلال نتائج الدراسة أن كلا معاملي الخزن والفقد القصيين G and G تزداد قيمهما كلما زادت نسبة الألياف والمطاط في المادة المؤلفة سواء البكر أو المسترجعة، إلا أنه في حالة المواد المؤلفة المسترجعة (Recycled composites) كانت قيم معامل القص (Shear modulus) أقل مقارنة بما للمواد المؤلفة البكر (Virgin composites)، لكن وجد أن طريقة الدمج بين ألياف الزجاج والمطاط بنسب محددة تؤدي إلى الحصول على معاملات قص (shear moduli) للمواد المؤلفة المسترجعة قريبة من تلك التي للمواد المؤلفة البكر كما وجد أيضا أن معامل الخزن القصي ( G) يتاثر سلبا عند رفع درجة الحرارة وزيادة كمية المطاط في المادة المؤلفة حيث إن المطاط بصفة عامة يعمل على تركيز الاجهادات، وقد أدى ذلك إلى تقليل معامل القص للمواد المؤلفة بشكل إجمالي وأخيرا فقد وجد أن التغير الانتقالي (Transition) في معامل الخزن القصي ( G)، وذلك عند زيادة درجات الحرارة يحدث عند درجات حرارة أقل عند زيادة كمية المطاط في المادة المؤلفة

The effect of incorporating thermoplastic rubber on the dynamic mechanical properties storage and loss moduli of virgin and recycled glassfiberreinforced polyamide 66 has been investigated in this study Styrene Ethylene Butylene Styrene and EthylenePropylene grafted with maleic anhydride were used as elastomers for toughening Dynamic mechanical properties of the composites were examined by the rotational rheometry Shear storage and loss moduli of recycled and virgin materials were measured against frequency Also the variation of storage modulus of the virgin composites was measured against temperature by conducting a series of torsion tests Both dynamic storage and loss moduli of the composites were found to increase with increasing glass fiber and rubber contents Recycled composites had lower values of dynamic modulus compared to that of virgin composites ; however by proper combining of fiber and rubber into the recycled material its modulus fairly matches that of the virgin material Addition of rubber to virgin composites causes a reduction in G as temperature increases Rubber which acts as a stress concentrator had a major effect on minimizing the overall modulus of the composites The drop in G versus temperature has been observed for all composites ; however the temperature at which the transition in G occurs decreases with increasing rubber content