Farklı Akseleratör Grupları için EPDM Karışımlarının Reolojik, Mekanik ve Isıl Yaşlandırma Değerlerinin İncelenmesi

Year 2023, Volume: 15 Issue: 2, 654 - 664, 14.07.2023

Ezgi Erbek Cömez Selda Öztürk

https://doi.org/10.29137/umagd.1244697

Abstract

Kauçuk, hem doğal yollarla elde edilen, hem de petrol ve alkolün bileşiminden suni olarak elde edilebilen bir malzeme olup üzerine belirli bir kuvvet uygulanıp bırakıldığında eski konumuna dönen malzemeler için kullanılan bir terimdir. Kauçuk yapısal olarak yapışkanlık içermektedir ancak vulkanizasyon prosesi ile yapışkanlık azaltılıp, kuvvetli mekanik değerlere sahip olmaktadır. Vulkanizasyon prosesi için en eski metot olan kükürt ile vulkanizasyon en çok tercih edilen metottur. Kükürt ile vulkanizasyonda kükürt yalnız kullanılmayıp hızlandırıcı olarak adlandırılan akseleratörlerin yardımı ile vulkanizasyon sağlanmaktadır. Akseleratörler kendi içlerinde kimyasal yapılarına göre thiazole, sülfenamide, dithiocarbamate ve thiuram gibi gruplara ayrılmaktadırlar. Çalışmada bu gruplardan MBTS, TBBS, ZBEC, TMTM içeren EPDM karışımı oluşturulmuş, karışım içerisindeki her gruba ait farklı kimyasal yapılara sahip thiazole grubu için MBT, sülfenamide grubu için CBS, dithiocarbamate grubu için ZDBC ve thiuram grubu için TMTD ve TBZTD içeren 5 ayrı karışım daha yapılmıştır. Tüm karışımların reolojik, mekanik ve ısıl yaşlandırma sonuçları incelenmiştir. Sonuç olarak akseleratör değişimlerinin sertlik, kopma mukavemeti, uzama, kalıcı deformasyon, çapraz bağ yoğunluğu, ve ısıl yaşlandırma sonuçları için etki ettiği, şaşırtıcı olarak yırtılma sonuçları için radikal bir etki yaratmadığı görülmüştür.

Keywords

Akseleratör, EPDM, Vulkanizasyon, Kauçuk

Supporting Institution

Haksan Otomotiv Mamülleri San. ve Tic. A.Ş.

Thanks

Çalışmamızın deneysel kısmında bize sonsuz imkân sunan Haksan Otomotiv Mamülleri San. Ve Tic. A.Ş.ye teşekkürü borç biliriz.

Investigating Rheological, Mechanical and Heat Aging Effects of Different Accelerator Systems at EPDM Compounds

Abstract

Rubber is a material that can be obtained both naturally and artificially from the combination of petroleum and alcohol, and is a term used for materials that return to their original position when a certain force is applied and released. Rubber, as a structurally contains stickiness, but with the vulcanization process, the stickiness is reduced and it becomes has strong mechanical values. Vulcanization with sulfur is the oldest method for the vulcanization process, and also it is the most preferred method. Within sulfur vulcanization, sulfur is not used alone, but vulcanization is done with the help of accelerators. Accelerators are divided into groups such as thiazole, sulfenamide, dithiocarbamate and thiuram according to their chemical structures. In the study, EPDM mixture containing MBTS, TBBS, ZBEC, TMTM was formed from these groups, and 5 different compounds which have different chemical structures was made within MBT as thiazole group, CBS as sulfenamide group, ZDBC as dithiocarbamate group, TMTD and TBZTD as thiuram group. Rheological, mechanical and thermal aging results of all compounds were investigated. As a result, it has been observed that the accelerator changes affect hardness, tensile strength, elongation, compression deformation, crosslink density, and thermal aging results, but surprisingly, it does not have a radical effect on tearing results

Keywords

Acceleration, EPDM, Vulcanisation, Rubber

References

• Akçakale N. (2008). NR/SBR tipi elastomer esaslı ayakkabı taban malzemelerinin mekaniksel özelliklerine bazı dolgu maddelerinin etkilerinin incelenmesi. Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Başdemir D. Y. (2022). Karbon siyahı tipinin ve vulkanizasyon sisteminin yeni nesil etilen propilen dien monomer (EPDM) elastomerlerinin statik ve dinamik mekanik özelliklerine etkisi. Hacettepe Üniversitesi, Polimer Bilimi ve Teknolojisi Anabilim Dalı.
• Bülbül Ş. (2014). Farklı inorganik ve organik dolguların NR/SBR tipi elastomer malzemelerin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi. Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Formela K., Wasowicz D., Formela M., Hejna A., Haponiuk J. (2015). Curing characteristics, mechanical and thermal properties of reclaimed ground tire rubber cured with various vulcanizing systems. Iran Polymer. DOI:10.1007/s13726-015-0320-9
• Ghosh P., Chattopadhyay B. & Sen A.A. (1996). Thermal and oxidative degradation of PE-EPDM blends vulcanized differently using sulfur accelerator systems. European Polymer Journal; 1996; Vol.32 Issue:8 p1015-1021, 7p.
• Güler E. (2021). Otomotivde kullanılan AEM (etilen akrilik monomer) kauçuk hava hortumlarının ektrüzyon ve otoklav parametrelerinin optimizasyonu. Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü.
• Kalle H., Minna P. & Hanna-Mari T. (2007). Elastomeric materials, Leonardo Da Vinci.
• Koç A. & Tüken T. (2019). EPDM Kauçuk karışımlarının kükürt vulkanizasyon sistemlerinde kullanılan hızlandırıcıların rheolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi. Ç.Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi.
• Kordayıoğlu A. (2018). Vulkanizasyon parametrelerinin doğal kauçukların çaprazbağ yoğunluğu ve malzeme ömrü üzerindeki etkisinin incelenmesi. Bursa Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Kılıç B. (2018). Çaprazbağ yoğunluğu hesabında kullanılan tekniklerin doğal kauçuk (NR) ve etilen propilen dien kauçuk (EPDM) için karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi. Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Markovic G., Radovanovic B., Cincovic M. M. & Simendic J. B. (2009). The effects of accelerators on curing characteristics and properties of natural rubber/chlorosulphonated polyethylene rubber blend. https://doi.org/10.1080/10426910902967087.
• Mayasari H.E., Setyorini I. & Yuniari A. (2019). The blending of EPDM/NR with maleic anhydride as compatibilizer: comparing the effect of accelerators on cure characteristic and mechanical properties. Indones. J. Chem. Doi:10.22146/ijc.27730
• Onay M. (2020). Silikon elastomerlerin ömür sürelerine etki eden parametrelerin belirlenmesi. Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Öztürk E. (2008). Farklı kauçuk karışımlarının vulkanizasyonuna hızlandırıcıların etkisi. Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Sae-Oui P., Sirinsinha C., Thepsuwan U. & Thapthong P. (2007). Influence of accelerator type on properties of NR/EPDM blends. Polymer Testing, volume26 issue8, https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2007.07.004.
• Samarasinghe H., Walpalage S., Edirisinghe D. & Egodage S. (2021). Comparative study on cure, mechanical and dynamicmechanical properties of natural rubber compounds formulated with DIXP, TBZTD, ZBEC and TBBS accelerators. Moratuwa Engineers Conferences 2021.
• Saraç S. (2018). İnorganik katkılı kauçuk malzemenin özelliklerinin incelenmesi. Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Şahin B. (2022). EPDM kauçuk esaslı hidrolifik kompozitler. Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Vahapoğlu V. (2007). Kauçuk türü malzemeler 1. Doğal kauçuk. CBÜ Fen Bilimleri Dergisi. 3.1 (2007)57-70.
• Yıldırım Ö. (2019). Sıcaklık dayanım performansı geliştirilmiş EPDM esaslı malzeme geliştirilmesi. Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Zhao J. (2001). Effects of sulfur accelerators on the performance of EPDM/SBR blends. Kautschuk and Gummi Kunststoffe.