Genleştirilmiş perlitin EPDM kompozitlerdeki davranışının değerlendirilmesi

Yıl 2024, Cilt: 3 Sayı: 2, 60 - 67, 31.12.2024

Ali Öteleş , İlker Köprü , S. Hakan Yetgin

https://doi.org/10.70700/bjea.1557252

Öz

Bu çalışmada, genleşmiş perlit (GP) ilavesinin etilen-propilen-dien-kauçuk (EPDM) kompozitlerin reolojik, mekanik ve yanıcılık özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. 11.5, 24.5 ve 55 phr oranında inorganik dolgu içeren EPDM kompozitler üretilmiştir. Laboratuvar tipi banbury kullanılarak hamur haline getirilen EPDM kompozitler preste vulkanize edilmiş ve test plakaları üretilmiştir. EPDM/GP kompozitlerin reolojik özellikleri, pres öncesi reometre (MDR) testi kullanılarak araştırılmıştır. Genleştirilmiş perlit eklenmiş EPDM kompozitlerin alev geciktirici özellikleri UL-94-HB testi kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda, genleşmiş perlitin artmasıyla minimum (ML) ve maksimum tork (MH) değerleri artmıştır. 55phr genleşmiş perlitin eklenmesiyle EPDM'nin sertlik değeri 58'den 67 Shore A'ya çıkmıştır. Çekme dayanımı ve kopma uzaması azalırken, kalıcı deformasyon ve aşınma artmıştır. EPDM kauçuğa eklenen farklı miktarlarda genleşmiş perlit yanma hızını azaltırken, en düşük yanma hızı EPDM//55GP kompozitinde elde edilmiştir. Analizler sonucunda, genleşmiş perlit dolgu maddesinin EPDM kauçuğun mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı ancak alev direncini artırdığı gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

EPDM , Genleştirilmiş perlit , Reoloji , Mekanik özellikler

Kaynakça

• J. Y. Cheong, J. Ahn, M. Seo, and Y. S. Nam, “Flame-retardant, flexible vermiculite–polymer hybrid film,” RSC Advances, vol. 5, pp. 61768–61774, 2015, https://doi.org/10.1039/C5RA08382F
• M. S. Cetin, O. Toprakci, O. S. Taskin, A. Aksu, and H. A. K. Toprakci, “Expanded vermiculite-filled flexible polymer composites,” Journal of Elastomers & Plastics, vol. 54, no. 1, pp. 145-168, 2022, https://doi.org/10.1177/00952443211029038.
• C. Çavdaroglu, U. Olgun, and E. Altuncu, “Use of expanded perlite as green filler for the preparation of EPDM-perlite rubber composites with improved thermal stability and insulation properties,” Polymer Composites, pp. 1-19, 2024, https://doi.org/10.1002/pc.28665
• M. Raji, S. Nekhlaoui, I. E. E. A. E. Hassani, E. M. Essassi, H. Essabir, D. Rodrigue, R. Bouhfid, and A. E. K. Qaiss, “Utilization of volcanic amorphous aluminosilicate rocks (perlite) as alternative materials in lightweight composites,” Composites Part B, vol. 165, pp. 47–54, 2019, https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.11.098
• M. Irani, M. Amjadi, and M. A. Mousavian, “Comparative study of lead sorption onto natural perlite, dolomite and diatomite,” Chem. Eng. J. Vol. 178, pp. 317–323, 2011, https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.10.011
• Q. Jing, L. Fang, H. Liu, and P. Liu, “Preparation of surface-vitrified micron spher using perlite from Xinyang,” China. Appl. Clay Sci. Vol. 53, no. 4, pp. 745–748, 2011, https://doi.org/10.1016/j.clay.2011.07.005
• S. Kabra, S. Katara, and A. Rani, “Characterization and Study of Turkish Perlite,” Int. J. Innov. Res. Sci. Eng. Technol. Vol. 2, no. 9, pp. 4319–4326, 2013.
• O. Aksoy, E. A. Seydibeyoglu, M. Mocan, M. Sutcu, N. Ozveren-Ucar, and M. Seydibeyoglu, “Characterization of Perlite Powders from Izmir, Türkiye Region,” Physicochem. Probl. Miner. Process., vol. 58, no. 6, 155277. 2022, DOI: https://doi.org/10.37190/ppmp/155277
• O. Sengul, S. Azızı, F. Karaosmanoglu, M. A. Tasdemır, “Effect of expanded perliteon the mechanical properties and thermal conductivity of lightweight concrete,” Energy Build., vol. 43, no. 2-3, pp. 671–676, 2011, https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2010.11.008
• A. G. de Oliveira, J. C. Jandorno Jr, E. B. D. da Rocha, A. M. F. de Sousa, and A. L. N. da Silva, “Evaluation of expanded perlite behavior in PS/Perlite composites,” Applied Clay Science, vol. 181, 105223, 2019. https://doi.org/10.1016/j.clay.2019.105223
• B. Szadkowski, A. Marzec, P. Rybinski, and M. Zaborski, “Characterization of Ethylene–propylene Composites Filled with Perlite and Vermiculite Minerals: Mechanical, Barrier, and Flammability Properties,” Materials, vol. 13, no. 5, pp. 585, 2020, doi:10.3390/ma13030585
• M. Masłowski, J. Miedzianowska, and K. Strzelec, “Hybrid Straw/Perlite Reinforced Natural Rubber Biocomposites,” J Bionic Eng, vol. 16, pp. 1127–1142, 2019, DOI: https://doi.org/10.1007/s42235-019-0124-2 Z. Wang, X. Zhang, C. Bao, Q.Wang, Y. Qin, and X. Tian, “The Synergistic Effect of Aluminum Hypophosphide and Nanosilica on Flame-Retarded Ethylene–Propylene–Diene Monomer Rubber,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 124, pp. 3487–3493, 2012, Doi 10.1002/app.35460
• J. Wang, L. Xue, B. Zhao, G. Lin, X. Jin, D. Liu, H. Zhu, J. Yang, and K. Shang, “Flame Retardancy, Fire Behavior, and Flame Retardant Mechanism of Intumescent Flame Retardant EPDM Containing Ammonium Polyphosphate/Pentaerythrotol and Expandable Graphite,” Mater, vol. 12, no. 4, pp. 4035, 2019. doi:10.3390/ma12244035.
• J.R.A. Pinto, N.B. Sanches, M.F. Diniz, R.S. Santos, J.I.S. De Oliveira, and R.D.C.L. Dutra, “Expanded Perlite/Cork Fillers Applied to Aerospace Insulation Material,” Anais da Academia Brasileira de Ciências, vol. 90, pp. 3197–3206, 2018. Doi: 10.1590/0001-3765201820170964
• N. Edres, I. Buniyat-zadeh, S.M. Turp, M. Soylak, S. Aliyeva, N. Binnetova, N. Guliyeva, S. Mammadyarova, and R. Alosmanov, “Structural Characterization of Composites Based on Butadiene Rubber and Expanded Perlite,” J. Compos. Sci. vol. 7, pp. 487, 2023. https://doi.org/10.3390/jcs7120487
• M. Atagür, M. Sarikanat, T. Uysalman, O. Polat, I.Y. Elbeyli, Y. Seki, and K. Sever, “Mechanical, thermal, and viscoelastic investigations on expanded perlite–filled high-density polyethylene composite,” Journal of Elastomers & Plastics, vol. 50, no. 8, pp. 747-761, 2018. Doi: 10.1177/0095244318765045
• S.Y. Fu, X. Q. Feng, B. Lauke, and Y.W. Mai, “Effects of particle size, particle/matrix interface adhesion and particle loading on mechanical properties of particulate–polymer composites,” Composites Part B, vol. 39, no. 6, pp. 933–961, 2008.