Farklı oranlardaki EPDM/ PP dinamik vulkanize karışımlarının mekanik, termal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesi - Topsakaloğlu, Murat (My University, 2004)
Polimer alaşımları ve karışımları son yıllarda endüstride kullanımı giderek artmakta ve bu nedenle cazip bir araştırma konusu olarak ilgi çekmektedir. Bu karışımların en önemli üstünlüğü, özelliklerinin kolaylıkla değiştirilebilmesine olanak sağlamasıdır. Endüstiyel malzemeler içerisinde, polimer alaşımları ve karışımlarının (PABs) önemi gittikçe artmaktadır. 1994 yılı rakamlarına göre Kuzey Amerika'da polimer alaşımları ve karışımlarının (PABs) üretimi 1.000.000 ton civarında gerçekleştiği ve parasal değerinin yaklaşık 5.000.000.000 $'ın üstünde olduğu gözlendi. Şu anda polimerlerin %57'si karışım ve alaşım olarak kullanılmaktadır. Bu yüzyılın sonlarına doğru polimerlerin %90'ının birbiriyle karışımının gerçekleştirilmesi hedeflenmektedir. Bu polimer alaşımları ve karışımlarının dünyadaki üretim dağılımları ; %46'sı Kuzey Amerika , %34'ü Avrupa ve %20'si ise Güneydoğu Asya'dır. Bu polimer alaşımları ve karışımları çok değişik ektörlerde geniş kullanım alanları bulmuştur. Bu kullanım alanları arasında ilk sırayı ulaşım sektörü almaktadır. Elektrik-elektronik endüstrisi, spor malzemeleri, bilgisayar parçaları, tıbbi aletler, ev gereçleri, tekstil uygulamaları, uçak paraları, ofis mobilyaları ve gıda sektörü diğer kullanım alanları arasındadır. Kauçukların kür edildikten sonraki genel özelliklerinden olan esneklik, sertlik değerleri, kimyasal maddelere karşı dayanımı, bu malzemelerin endüstride geniş kullanım alanlarına sahip olmasını sağlamıştır. Ancak işlenebilirliğinin zor ve pahalı olması, polimerlerin vulkanize edildikten sonra geri dönüşümünün olmaması, günümüzde kauçukların yerini alacak yeni malzemelerin bulunmasını teşvik etmiştir. Kauçuklara alternatif bir malzeme olarak termoplastik elastomer vulkanize karışımları bulunmuş ve kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Kısaca, TPV olarak bilinen termoplastik elastomer vulkanize karışımları kısmi olarak kauçukların ve gıda tüzüğü ve çevre güvenliği standartlarına uygun olmayan, işlenmesi sorunlu olan yumuşak PVC'nin yerine kullanılmaya başlanmıştır. Kauçuksu özellikler sergileyen; ama termoplastik olan ve tekrar işlenebilmeye elverişli TPV, bu özellikleriyle yeni bir malzeme grubunu oluşturmuştur. Temelinde fiziksel çepraz bağlanma ve termoplastik polimerlerin dispere olup moleküler yapıda elastomer-termoplastik yapının oluşmasından ibarettir. Bu tez çalışmasında EPDM ve PP polimerleri, çapraz bağlayıcı peroksit ile çapraz bağlandı. Dinamik vulkanize TPV'nin en uygun EPDM / PP ve peroksit oranları tespit edilmeye çalışıldı. Bu amaçla polimer ve çapraz bağlayıcı katkının kullanım oranları uygun aralıklarla logoritmik olarak değiştirilerek iki şarj halinde toplam 40 adet deney yapıldı. Bu deneylerin ekstrüzyon parametreleri, tüm deneylerde ekstrüder kapasitesi farklı olmak üzere sabit tutuldu. Elde edilen deney numuneleri TPV için uygun test standartlarına göre test edildi. Sonuçta EPDM ve PP karışımına peroksit ilavesi ile dinamik vulkanizasyon tekniği kullanılarak yapılan deneylerde çapraz bağlayıcı katkı miktarı ile doğru orantılı olarak çapraz bağ yoğunluğu, % uzama, kalıcı deformasyon, termal ve morfolojik testlerin dinamik vulkanize yapısının gerektirdiği değerlere ulaştığı saptandı. In the last years polymer alloys and blends consumption in industry is increasing thus there is a great interest of investigation. The main advantages of these materials are the ease of changing their properties. The importance of polymer alloys and blends (PABs) are increasing. According to year 1994 results PABs production in North America is approximately 1.000.000 tons which has a value of over 5.000.000.000 $. Nowadays 57% of the polymers used are alloys and blends. Till the end of this century the target is to blend 90% of the polymers. The distribution of PABs in the world is; 46% North America, 34% Europe, and 20% South East Asia. PABs find a large area of consumption in the industry where primary sector is transportation. Electric/ Electronic industry, sport leisure, computer parts, health sector, home appliances, textile applications, office furniture and food industry are the other main sectors. After the cross linking of rubber, the general properties like elasticity, toughness, chemical resistance helped these materials to find applications in the industry. On the other hand, due to hard and expensive processing, and impossibility of recycling after vulcanization, there is a need to replace rubber materials in the world. An alternative to rubber materials are found to be thermoplastic elastomer vulcanized blends, which have an increasing demand in the market nowadays. These materials are known as TPV in short and replaced some part of rubber and soft PVC where there are limitations according to food and environment regulations. TPV's show rubber-like performance whereas are re-processable, so created a new type of material family. In simple terms they have physical crosslink and thermoplastic dispersed elastomer-thermoplastic molecular structure. In this thesis study, EPDM and PP polymers are cross-linked by the help of peroxide. The most proper ratios of EPDM/ PP and peroxide is tried to be find in dynamic vulcanization of TPV. For this purpose the ratios of polymer and crosslink agent was changed logaritmaticly, in two lots and a total of 40 experiments. The extrusion parameters accept extruder capacity are kept constant. The samples are tested in accordance with TPV test standards. As a result of the experiments, it is found that the crosslink density, % elongation, thermal and morphological tests for dynamic vulcanization is directly proportional with the cross-linking agent's amount
Keywords: Kimya mühendisliği ve ilgili konular; Metal Eğitimi; Metalürji