Çapraz bağlanma yoğunluğunun nitrozamin güvenli doğal kauçuğun mekanik özellikleri ile mooney-rivlin yaklaşımı kullanılarak değerlendirilmesi
Evaluation of cross-linking density with mechanical properties of nitrosamine safe natural rubber using mooney rivlin approach
- Tez No: 960436
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖMER YUNUS GÜMÜŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Doğal kauçuk, Vulkanize kauçuk, Natural rubber, Vulcanized rubber
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kauçuk ürünlerin çapraz bağlanma yoğunluğu (XLD), sertlik ve çekme mukavemeti gibi fiziksel ve mekanik özelliklere yansıyan ilginç parametrelerden biridir. Flory-Rehner yaklaşımı XLD' nin belirlenmesinde en çok kullanılan yöntemlerden biridir. Ancak organik solvent gereksinimi, polimer karışımlarında uygulama karmaşıklığı ve uzun test süresi uygulamadaki temel zorluklardır. Öte yandan mekanik testlere dayanan Mooney-Rivlin yaklaşımı XLD' nin solvent gerektirmeden daha pratik bir şekilde hesaplanmasını sağlamaktadır. Tetrametil thiuram disülfür (TMTD), kauçuk endüstrisinde yaygın olarak kullanılan hızlandırıcılardan biridir. Ancak vulkanizasyon işlemi sırasında yan ürün olarak kanserojen nitrozaminler üretilebilir. Tetrabenzil thiuram disülfür (TBzTD) ise nitrozamin açısından güvenli bir hızlandırıcıdır. Bu çalışmada TMTD'ye alternatif olarak TMTD (NRT-1) ve TBzTD (NRT-2) kullanılarak doğal kauçuk (NR) bazlı bileşiklerin XLD değerleri Flory-Rehner ve Mooney-Rivlin denklemi ile belirlenmiştir. Ve sonuçlar karşılaştırmalı olarak tartışılmıştır. Vulkanizasyonlar 150, 160 ve 170 ºC'de gerçekleştirildi. Flory-Rehner ve Mooney-Rivlin tarafından belirlenen XLD sonuçları arasında bir korelasyon gözlendi. İncelenen tüm sıcaklıklar için NRT-2, NRT-1'den daha yüksek XLD gösterdi. Ayrıca her iki kürleme sisteminde artan sıcaklıkla XLD'lerin azalması elde edildi. Optimum çekme mukavemeti (21 MPa) ve yırtılma mukavemeti (43 N/mm) özellikleri NRT-1 için 150 ºC'de gözlemlendi. Aynı sıcaklıkta NRT-2'nin daha yüksek çekme ve yırtılma mukavemeti sırasıyla 25 MPa ve 48 N/mm olarak belirlendi. Bu sonuçlardan şu sonuca varılmıştır. Mooney-Rivlin, pratik, ekonomik ve solvent içermeyen bir yöntem olmasının yanı sıra XLD tayini için güvenilir bir yöntem olarak önerilmektedir. NRT-3, NRT-4 ve NRT-5 çalışmasında birden farklı polimer kullanılarak çapraz bağ yoğunlukları ve fiziksel mukavemetleri ölçüldü. Farklı polimerlere sahip reçetelerin çapraz bağ yoğunluk ölçümü için metot doğrulaması yapıldı
Özet (Çeviri)
Crosslinking density (XLD) of the rubber products is one of the curicial parameters that reflects on physical and mechanical properties such as hardness and tensile strength. The Flory-Rehner approach is one of the most widely used methods for determining of XLD. However, organic solvent requirement, application complexity in polymer blends, and long testing time are the main difficulties in the application. On the other hand, Mooney-Rivlin approximation, which is based on mechanical tests, provides the calculation of XLD in a more practical way without any solvent requirement. Tetramethylthiuram disulfide (TMTD) is one of the widely used accelerators in the rubber industry. However, carcinogenic nitrosamines can be generated as byproducts during the vulcanization process. Whereas tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD) is a nitrosamine-safe accelerator. In this study, XLD values of natural rubber (NR) based compounds, using TMTD (NRT-1) and TBzTD (NRT-2) as an alternative to TMTD, were determined by Flory-Rehner and Mooney-Rivlin equation. And the results are comparatively discussed. The vulcanizations were carried out at 150, 160, and 170 ºC. A correlation was observed between the XLD results determined by Flory-Rehner and Mooney-Rivlin. For all temperatures studied, NRT-2 showed higher XLD than NRT-1. Moreover, reduction of XLDs with increasing temperature for both curing systems was obtained. The optimum tensile strength (21 MPa) and tear strength (43 N/mm) properties were observed for NRT-1 at 150 ºC. At the same temperature higher tensile and tear strength of NRT-2 were determined as 25 MPa and 48 N/mm, respectively. From these results, it was concluded that . Besides being practical, economical, and solvent-free method, Mooney-Rivlin is proposed as a reliable method for XLD determination. In NRT-3, NRT-4 and NRT-5 studies, crosslink densities and physical strengths were measured using multiple different polymers. Method validation was performed for crosslink density measurement of recipes with different polymers.
Benzer Tezler
- Determination of the effect of accelerator type and accelerator/sulfur ratio on the vulcanization kinetics and aging properties of natural rubber/chloroprene based rubber compounds
Doğal kauçuk/kloropren kauçuk esaslı karışımların vulkanizasyon kinetiğine ve yaşlanma özelliklerine hızlandırıcının tipinin ve hızlandırıcı/kükürt oranının etkisinin belirlenmesi
FARZAD AHMADZADEH NOBARI AZAR
- Stirenin çapraz bağlayıcı ve raft ajanı varlığında iyonlaştırıcı radyasyonla polimerizasyonu
Ionizing radiation induced polymerization of styrene in the presence of a crosslinking agent and raft agent
TUĞÇE OVALIOĞLU
- Çapraz bağlı polietilen ve organokil nanokompozitlerinin eriyik interkalasyonuyla hazırlanması ve üretim prosesinin optimizasyonu
Preparation of crosslinked polyethylene and organoclay nanocomposites by melt intercalation and optimization of the production process
ZAFER EROĞLU
- Farklı polietilenlerin peroksitle çapraz bağlanmasına rijit koajanların etkisi
The effect of rigid coagents on crosslinking of different polyethylenes by peroxide
FATMA GÜLER
