Geri Dön

Ligninin nitril kauçuk vulkanizasyonunda koajan olarak değerlendirilmesi

Evaluating lignin as a co-agent for nitrile rubber vulcanization

  1. Tez No: 597965
  2. Yazar: ARZU ORAL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BAĞDAGÜL KARAAĞAÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Çaprazbağlanma, Ko-ajan, Lignin, NBR, Crosslinking, Co-agent, Lignin, NBR
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 55

Özet

Lignin, yenilenebilir kaynaklardan elde edilen doğal bir polimerdir. Toksik olmaması, ucuzluğu ve selüloz üretiminde atık olarak çıkması, kolay ve bol bulunuyor olması nedenleriyle polimerik malzemelerde takviye edici malzeme olarak kullanımı ilgi çekmektedir. Lignin, reçine benzeri bir yapıya sahiptir ve kauçuk matrisinin ağ yapısını etkileyerek vulkanizasyon tepkimesine eşlik edebilir. Bu çalışmada, nitril kauçuk vulkanizasyonunda ligninin olası koajan etkisi, çaprazbağ yoğunluğu, çaprazbağ tiplerinin dağılımı, reolojik ve dinamik özelliklerin ölçümü yoluyla araştırılmıştır. Lignin varlığında gerçekleştirilen NBR vulkanizasyonunun reaksiyon kinetiği doğrusal olmayan bir vulkanizasyon kinetik modeli kullanılarak değerlendirilmiştir. Reolojik özellikler, hareketli kalıp reometresi (MDR, Alpha MDR 2000R) kullanılarak elde edilen vulkanizasyon eğrilerinden belirlenmiştir. Vulkanizasyon eğrileri, kinetik parametrelerin hesaplanması için listelenen zaman-tork verilerinin elde edilmesi için işlenmiştir. Dinamik ölçümler, Lee-Pawlowski-Coran yaklaşımına göre, vulkanizasyon öncesi ve sonrası çaprazbağ yoğunluklarının hesaplanmasında gerekli olan ve farklı salınım frekanslarındaki G' değerlerinin belirlenmesi amacıyla kauçuk proses analizörü (RPA, Montech RPA 3000) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Oluşan çaprazbağ tiplerinin oranlarının belirlenmesinde tiol/amin prob yöntemi uygulanmıştır. Pişme hızını neredeyse hiç değişmeden pişme derecesini arttırması ve lignin varlığında tüm hamurlar için kimyasal çaprazbağ yoğunluğunun önemli ölçüde artması, NBR vulkanizasyonu sırasında ligninin koajan olarak etki ettiğini, çaprazbağlanma mekanizmasını değiştirdiğini göstermiştir. Özellikle düşük lignin konsantrasyonlarında (0,5 ve 1 phr) için bu durum daha belirgindir. Lignin içeren hamurların referansa göre daha yüksek çaprazbağ yoğunluğuna sahip olması, ligninin aktivasyon enerjisi üzerindeki etkisi ile de açıklanabilir. Bununla birlikte, lignin varlığında elde edilen çaprazbağların büyük ölçüde mono- ve disülfidik yapıda olduğu görülmüş, koajan etkisinin malzemenin yaşlanma performansını da olumlu yönde geliştirebileceği görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Lignin is a natural polymer derived from renewable resources. It has great potential as a reinforcing material in polymeric materials; because it is non-toxic, inexpensive, available in large amounts as a waste from cellulose production. Lignin has a resin-like structure and it is able to accompany vulcanization reaction by affecting the network structure of rubber matrix. In this study, possible co-agent effect of lignin in nitrile rubber vulcanization has been evaluated in terms of rheological and dynamic properties. Cure kinetics of lignin-assisted NBR vulcanization was also investigated by using a non-linear cure kinetic model as well as thiol/amine prob analysis. Rheological properties were measured from their respective cure curves, which were obtained by using a moving die rheometer (MDR, Alpha MDR 2000R). Cure curves were processed to get listed time-torque data for calculating kinetic parameters. Dynamic measurements were performed by using a rubber process analyzer (RPA, Montech RPA 3000) for determining G' values for different oscillation frequencies, which are used to estimate before and after cure crosslink densities according to Lee-Pawlowski-Coran approach. Higher cure extent for almost the same cure rate and remarkably higher chemical crosslink density for all the lignin containing compounds indicate lignin to be a successful co-agents changing vulcanization reaction pathway. This is more evident for relatively low (0.5 and 1 phr) lignin concentrations. Besides, lignin was found to increase mono- and disulfidic crosslinks rather than polisulfidics, which may possibly improve thermal aging resistance of the resulting materials.

Benzer Tezler

  1. Nitril kauçukta lignin etkisi ve epokside doğal kauçuk esaslı malzemelerde lignin ve 1,3-bis(sitrakonimidometil)benzen ile kendi kendini onarma

    Lignin in nitrile rubber and self-healing of epoxidized natural based materials with lignin and 1,3-bis(citraconimidomethyl)benzene

    BEDRİYE NUR YEŞİL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BAĞDAGÜL KARAAĞAÇ

  2. Doğu ladini kraft hamurunun oksijen delignifikasyonu etkinliğinin artırılması

    Increasing oxygen delignification efficiency of oriental spruce kraft pulps

    EMRAH PEŞMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Ormancılık ve Orman MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Lif ve Kağıt Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. HÜSEYİN KIRCI

  3. Xylan-based biodegradable, wheat gluten-based antimicrobial film production

    Biyobozunur ksilan ve antimikrobik gluten film üretimi

    MEHLİKA KARAMANLIOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜLÜM ŞUMNU

    PROF. DR. UFUK BAKIR

  4. Lignin'in tekstil elyafı olarak çekime hazır hale getirilmesi

    To get ready to spinning as a textile fiber of lignin

    MİNE SEÇKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM ÜÇGÜL

  5. Kağıt atığı ligninin krom(VI) adsorbsiyonunda kullanılması

    The Usage of lignin pepper waste in chromium(VI) adsorption

    HASAN SEZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    KimyaCelal Bayar Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ ÇELİK