Investigation of the effects of compound content and vulcanization temperature on the physical and mechanical properties of EPDM and NBR rubbers

Year 2024, Volume: 7 Issue: 1, 54 - 59, 30.06.2024

Ezgi Erbek Cömez , Selda Öztürk , Ergenç Gökay

Abstract

Rubbers are elastomeric polymers that are not cross-linked but can be cross-linked. In the industrial field, there are tapes, hoses, belts, vehicle tires, gaskets (sealing) and various parts produced from rubber. Ethylene Propylene Diene (EPDM) and Acrylonitrile-butadiene Rubber (NBR) are the preferred rubbers that can meet the needs in their usage areas. In this study, different hardness recipes were designed using EPDM and NBR rubbers. The designed recipes were mixed under the same conditions and vulcanized under certain conditions. Rheological and flow tests were performed on the obtained rubber test plates and their physical and mechanical values were analyzed. According to the results, as the hardness increased, vulcanization time decreased and flow deteriorated. In addition, tensile strength, tear and density values increased and elongation decreased. When physical values were analyzed, it was found that dimensional change decreased with increasing hardness. When the polymer change is examined, it is seen that the dimensional change in NBR rubber is higher than EPDM rubber. When the effect of different temperatures on the change is examined, the change increases as the vulcanization temperature increases. When the products were aged under temperature for a long time, it was found that the change increased in both rubber types.

Keywords

EPDM, NBR, Mechanical properties, physical properties, vulcanization temperature

References

• Yüksel, T., Yüksek sıcaklıklarda wollastonit katkılı NR-SBR elastomer esaslı polimerlerin dielektrik spektroskopi analizi, Master thesis, Sakarya University, Sakarya, Türkiye, 2010
• Öztürk, E., Farklı kauçuk karışımlarının vulkanizasyonuna hızlandırıcıların etkisi, Master thesis, Sakarya University, Sakarya, Türkiye, 2008
• Sevinç, Ü., Akrilonitril bütadien (NBR) kauçuğunun ve yapıştırıcısının sentezi, karakterizasyonu ve demir metaline yapıştırılması, Master thesis, Bursa Uludağ University, Bursa, Türkiye, 2019
• Cömez, E., Grafit ile güçlendirilmiş etilen propilen dien monomer (EPDM) karışımlarının servis ömrünün belirlenmesi, Master thesis, Bursa Teknik, Bursa, Türkiye 2023
• Dinç, Ö., Farklı oranlarda sisal elyaf takviyeli kauçuk kompozitlerin mekanik özelliklerinin ve mikro yapılarının incelenmesi, Master thesis, Aksaray University, Aksaray, Türkiye, 2022
• Boşnak, B., Kauçuktan yarı mamül üretim teknolojileri, Master thesis, İstanbul Teknik University, İstanbul, Türkiye, 2010
• Karbon karaları ve testleri, Bireysel Öğrenme Materyali, Milli Eğitim Bakanlığı, Ankara, 2011
• Bedel, F., Peroksit vulkanizasyon sistemli etilen propilen dien kauçuk karışımlarının reolojik ve mekanik özelliklerini etkileyen faktörlerin incelenmesi, Master thesis, Bursa Teknik University, Bursa, Türkiye, 2021
• Plastik teknolojisi makine enjeksiyon kalıpçılığı-1, Bireysel Öğrenme Materyali, Milli Eğitim Bakanlığı, Ankara, 2013
• İçer, E., Bilgisayar destekli plastik enjeksiyon kalıbı tasarımı ve tasarım esaslarına göre imalatı, Master thesis, Yalova University, Yalova, Türkiye, 2014
• Can, C., Plastik enjeksiyon kalıplamada termoplastik malzemelerin modelleme ve analizleri, Master thesis, Trakya University, Edirne, Türkiye, 2008
• Zhao, J., Mayes, H., Chen, G., Chan, S. ve Xiong, Z., Polymer micromould design and micromoulding process, Plastic, Rubber and Composites, 2003, 32(6):240-247
• Magg, H., Lanxess Technical Rubber Customer Course, 2010
• Özdemir, D., Atık kağıttan üretilen aktif karbonun kauçuk matrisli bileşiklerde kullanımı ve karakterizasyonu, Master thesis, Necmettin Erbakan University, Konya, Türkiye, 2023
• Al-maamori, M. H., Al-Zubaidi, A. A., Subeh, A. A., Effect of carbon black on mechanical and physical properties of acrylonitrile butadiene rubber composite, Academic Research International, 2015 ,6(2)
• Soyubol, B., Elastomerlerin statik ve dinamik özelliklerinin incelenmesi, Master thesis, Uludağ University, Bursa, Türkiye, 2006
• Jovanovic. V., Budinski. S., Samardzija. J., Gordana. M., Marinovic. C., The influence of carbon black on curing kinetics and thermal aging of acrylonitrile-butadiene rubber, Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly, 2009, 15(4):283-289
• Cömez. E., and Öztürk, S., Farklı vulkanizasyon parametrelerinin karbon ve kaolen-silika esaslı karışımların çaprazbağ yoğunluğuna ve mekanik özelliklerine etkileri, ALKU Journal of Science, 2022, 4, 53-62
• Bergaliyeva, S., Sales, D.L., Delgado, F.J., Bolegenova, S., Molina, S.I. Effect of thermal and hydrothermal accelerated aging on 3D printed polylactic acid. Polymers, 2022, 14, 5256