Farklı Vulkanizasyon Parametrelerinin Karbon ve Kaolen-Silika Karışımlarının Çapraz Bağ Yoğunluğuna ve Mekanik Özelliklerine Etkileri

Öz

Kauçuk malzemeler vulkanizasyonun bulunmasıyla beraber birçok alanda kullanılmaktadır. Artan talep ileberaber farklı kauçuk türlerinin yanı sıra kauçuk karışımlarında siyah ve renkli çalışmalar da yapılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada etilen propilen dien monomer (EPDM) kauçuk kullanılarak oluşturulan siyah ve renkli reçetelerin, farklı vulkanizasyon parametrelerindeki özellikleri incelenmiştir. Siyah reçetelerde farklı oranlarda karbon siyahı, renkli reçetelerde farklı oranlarda silika kullanılmıştır. Her bir karışım farklı vulkanizasyon parametrelerine tabii tutulmuş, sonrasında mekanik değerleri ve çapraz bağ yoğunlukları (CLD) incelenmiştir. Siyah reçetelerde dolgu miktarının artması ile CLD’nin arttığı ve CLD, sertlik ve modüllerin maksimum değerlerin 10 dakika (dk) vulkanizasyonunda, renkli karışımların da dolgu miktarının artmasıyla CLD’nin arttığı ve CLD, sertlik ve modüllerin maksimum değerlerinin 15dk vulkanizasyonunda olduğu bulunmuştur. Çalışma sonucunda vulkanizasyon parametrelerinin ve kullanılan dolgu malzemelerin karışımların çapraz bağ yoğunluğu miktarına ve mekanik değerlere etki ettiği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Etilen Propilen Dien Monomer
• Çapraz Bağ Yoğunluğu
• Vulkanizasyon
• Karbon siyahı
• silika

Investigation of Crosslink Density and Mechanical Values of Carbon and Kaolin-Silica Based Compounds for Different Vulcanization Parameters

Öz

Rubber materials are used in many areas with the discovery of vulcanization. Along with the increasing demand, black and colored studies have started to be made in rubber compounds as well as different rubber types. In this study, the properties of black and colored recipes created by using ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber at different vulcanization parameters were investigated. Different proportions of carbon black were used in black recipes and different proportions of silica in colored recipes. Each compound was subjected to different curing parameters, and then its mechanical values and crosslink densities (CLD) were examined. It was found that the CLD increased with the increase in the amount of filler in black recipes and the maximum values of CLD, hardness and modules were vulcanized in 10 minutes, the CLD increased with the increase in the amount of filler in the colored mixtures, and the maximum values of CLD, hardness and modules were found to be vulcanized in 15 minutes. As a result of the study, it was concluded that the vulcanization parameters and the filler materials used affect the amount of crosslink density and mechanical values of the compounds.

Anahtar Kelimeler

• Etylene Propylene Diene Monomer
• Crosslink Density
• Vulcanisation
• Carbon Black

Kaynakça

1. [1] Kor Dayıoğlu Ahu (2018), “Vulkanizasyon parametrelerinin doğal kauçukların çapraz bağ yoğunluğu ve malzeme ömrü üzerindeki etkisinin incelenmesi” Bursa Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
2. [2] Kalle H., Minna P., Hanna-Mari T. (2007), “Elastomeric materials, Leonardo Da Vinci
3. [3] Ichazo M.N., Albano C., Hernandez M., Gonzalez J., Carta A. (2008), “Effects of particle size and size distribution on the mechanical properties of EPDM / Silica vulcanizates” Advanced Materials Research. Doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.47-50.113
4. [4] Soyubol Burçe (2006), “Elastomerlerin statik ve dinamik özelliklerinin incelenmesi” Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Ensitüsü
5. [5] Ayrancı Erdi (2019), “Kükürt ile vulkanize edilmiş karbon siyahı dolgulu doğal kauçuk nanokompozitlerinin yırtılma özelliklerinin farklı sıcaklık değerlerine göre belirlenmesi” Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Ensitüsü
6. [6] Ulfah I.M., Fidyaningsih R., Rahayu S., Fitriani D.A., Saputra D.A., Winarto D.A., Wisojodharmo L.A. (2015), “Influence of carbon black and silica filler on the rheological and mechanical properties of naturel rubber compound” Procedia Chemistry 16 (2015) 258-264 doi: 10.1016/j.proche.2015.12.053
7. [7] İşliler M.B., Ersoy O.G., Ersoy N.B. (2008), “Beyaz dolgu malzemesi olarak zeolit’in EPDM’in mekanik ve fiziksel özelliklerine etkisi” 2. Ulusal Polimer Bilim ve Teknolojisi Kongresi ve Sergisi, Harran Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi
8. [8] Choi S.S., Park B.H., Song H. (2003), “Influence of filler type and content on properties of styrene-butadiene rubber (SBR) compound reinforced with carbon black or silica” Polymers for advanced Technologies. Doi: 10.1002/pat.421

9. [9] Winspear GG(ed) (1958), “The Valderbilt Rubber Handbook, 06856(203):620