Geri Dön

Investigation of adhesion between textile cords and rubber compounds

Tekstil kordlar ve kauçuk bileşikleri arasındaki yapışmanın incelenmesi

  1. Tez No: 1011644
  2. Yazar: MERVE PEHLİVAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BELMA ÖZBEK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Tekstil kord-kauçuk kompozitleri, Kord-kauçuk yapışması, Nylon 6.6 kord, Hızlandırıcılar, Öngörüsel modelleme, Yanıt yüzey metodolojisi Box–Behnken, Gama ışınlama, Yüzey modifikasyonu, Rezorsinol–formaldehit–lateks, Textile cord–rubber composites, Cord rubber adhesion, Nylon 6.6 cord, Accelerators, Predictive modeling, Response surface methodology, Box–Behnken, Gamma irradiation, Surface modification, Resorcinol–formaldehyde–latex
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Kauçuk bileşikleri ile tekstil kordları arasındaki yapışma, özellikle lastik uygulamalarında, kauçuk esaslı kompozitlerin genel performansını ve dayanıklılığını belirleyen kritik bir unsurdur. Bu tezde, nylon 6.6 kordları ile NR/SBR kauçuk bileşikleri arasındaki ara yüz bağlanmasını incelemek ve optimize etmek amacıyla deneysel ve istatistiksel bütünleşik bir yaklaşım geliştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, dört sülfür bazlı hızlandırıcı tipi (DPG, MBTS, TBBS ve CBS) kullanılarak kord–kauçuk arasındaki yapışma CRA testleriyle incelenmiştir. Kullanılan hızlandırıcı türlerinden MBTS'nin bağ dayanımı arasında en elverişli dengeyi sağladığı belirlenmiştir. Ardından MBTS miktarı (0.5–1.5 phr), kükürt miktarı (1.0–3.0 phr) ve hekzametoksimetil-melamin (HMMM) resin miktarı (0.3-0.9 phr) etkilerini modellemek amacıyla üç faktörlü bir Box–Behnken deneyi gerçekleştirilmiştir. Pişme özellikleri hareketli kalıp reometresi (MDR) ile, Mooney vizkozitesi Mooney viskozimetre ile, mekanik dayanım özellikleri ise kopma dayanımı test cihazı ile değerlendirilmiştir. Optimize edilmiş kauçuk bileşiğinin spektroskopik karakterizasyonu ve yüzey morfolojisi FT-IR spektrometresi ile ve SEM/EDS analiziyle incelenmiştir. Box–Behnken optimizasyonu, hızlandırıcı, kükürt ve resinin kord–kauçuk yapışmasına etkilerini açıklığa kavuşturmuştur. Elde edilen en uygun formülasyon: 1.6 phr kükürt, 0.30 phr HMMM resin ve 0.50 phr MBTS hızlandırıcı, en yüksek yapışma mukavemetini sağlamıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, tekstil kodlara uygulanan yüzey modifikasyon işlemlerinden biri olan gamma ışını modifikasyon yöntemi hem diplenmiş hem de diplenmemiş teksil kordlara 10, 25, 50, 100 ve 200 kGy dozlarında uygulanmıştır. Diplenmemiş tekstil kordlara uygulanan modifikasyon sonrasında farklı konsantrasyon miktarlarında RFL (5, 10, 15 ve 20%) ile kaplanmıştır. Tekstil kordların mekanik özellikleri, kısalma özellikleri, kauçuk ile olan yapışma özellikleri incelenmiştir. Ayrıca, teksil kordların termal geçişlerini ve ısıya bağlı davranışları Diferansiyel Taramalı Kalorimetri (DSC), spektroskopik karakterizasyonu Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), molekül ağırlığı dağılımını ve polidispersite indeksi Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC) ve yüzey morfolojisi Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. Bu çalışma, nylon 6.6 kord/NR-SBR kompozitlerindeki yapışmayı modellemek için yanıt yüzey metodolojisinin ilk sistematik uygulamasını sunmakta ve üstün ara yüz dayanıklılığına sahip lastik karkas kaplama bileşiklerinin tasarımına yönelik uygulanabilir kılavuzlar sağlamaktadır. Ayrıca nylon 6.6 diplenmemiş tekstil kordlara yapılan gama ışını yüzey modifikasyonu işlemlerini sistemetik olarak gerçekleştiren literatürdeki ilk çalışmadır.

Özet (Çeviri)

The adhesion between rubber compounds and textile cords directly affects the functional performance and lifespan of reinforced rubber composites in tire applications. In this thesis, a combined experimental–statistical approach is developed to quantify and optimise the interfacial bonding between nylon 6.6 cords and NR/SBR skim compounds. In the first phase of the study, four sulphur-based accelerator chemistries (DPG, MBTS, TBBS and CBS) were first screened via standard cord–rubber adhesion (CRA) tests, revealing MBTS to offer the most favourable balance of scorch safety and ultimate bond strength. A three-factor Box–Behnken design was then employed to model the coupled effects of MBTS dosage (0.5-1.5 phr), sulphur level (1.0-3.0 phr) and hexamethoxymethyl-melamine (HMMM) resin content (0.3-0.9 phr). Cure characteristics were characterised with a moving-die rheometer, compound viscosity with a Mooney viscometer, and tensile properties with a universal testing machine. The spectroscopic characterization and surface morphology of optimized rubber compound were analyzed with FT-IR spectrometer and SEM/EDS analysis. A Box–Behnken response-surface optimisation was conducted to explain the effects of accelerator, sulphur curing agent and resin on cord–rubber adhesion. The optimal formulation: 1.6 phr sulphur, 0.30 phr hexamethoxymethyl-melamine (HMMM) resin and 0.50 phr MBTS accelerator, which produced the maximum measured adhesion strength. In the second phase of the study, gamma irradiation, as a surface modification technique for textile cords, was applied to both RFL-dipped and undipped textile cords at doses of 10, 25, 50, 100 and 200 kGy. Following gamma modification, the undipped textile cords were subsequently coated with resorcinol–formaldehyde–latex (RFL) at different concentrations (5, 10, 15, and 20%). The mechanical properties, thermal shrinkage behavior, and rubber adhesion performance of the textile cords were systematically evaluated. In addition, the thermal transitions and heat-related behavior of the textile cords were characterized by Differential Scanning Calorimetry (DSC), their chemical structure was analyzed using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), molecular weight distribution and polydispersity index were determined by Gel Permeation Chromatography (GPC), and surface morphology was examined by Scanning Electron Microscopy (SEM). This research represents the first systematic application of response surface methodology to model adhesion in nylon 6.6 cord/NR-SBR composites, and it delivers actionable guidelines for tailoring tyre skim compounds to achieve superior interfacial durability. Moreover, this study represents the first systematic investigation reported in the literature on the application of gamma irradiation as a surface modification technique for undipped nylon 6.6 textile cords.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    702095

    POSS nanotanecikleri ile takviye edilmiş NR/SBR harmanlarının mekanik, dinamik-mekanik, ısıl, reolojik, morfolojik ve poliamit elyaflara yapışma özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of the mechanical, dynamic-mechanical, thermal, rheological, morphological and adhesion properties to polyamide cords of POSS nanoparticles reinforced NR/SBR blends

    ÇAĞIL ŞENOL ERDEM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET KODAL

  2. Tez No

    964941

    Bazı tekstil boyalarının penicillium funiculosum küfü ile biyosorpsiyon ve biyoakümülasyon özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of biosorption and bioaccumulation properties of some textile dyes with penicillium funiculosum

    NURSENA DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    BiyokimyaSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEMRA YILMAZER KESKİN

  3. Tez No

    632574

    Asit geri dönüşüm tesisi yan ürünü hematitin dolgu malzemesi olarak Hint yağı tabanlı poliüretan yapıştırıcılarda kullanılabilirliğinin araştırılması

    Investigation of the usability of acid regeneration plant by product hematite in castor oil based polyurethane adhesives as filling material

    FATMANUR KÜBRA BAKIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDOĞAN KANCA

  4. Tez No

    389364

    Kompozit panel yapı malzemelerinin mekanik özelliklerinin araştırılması

    Investigation on the mechanical properties of composites panel materials

    EGEMEN ARABACI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BEKİR YILMAZ PEKMEZCİ

  5. Tez No

    486598

    Computing and knitting: experiments on tailoring concrete and knitted textile for shell structures

    Hesaplama ve örme: kabuk strüktürlerde beton ve örüşmüş tekstilin biraradalığı üzerine deneyler

    SERENAY ELMAS

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SEMA ALAÇAM

Geri Dön