kaucuk_isleme_prosesleri

8/7/2019 kaucuk_isleme_prosesleri

http://slidepdf.com/reader/full/kaucukislemeprosesleri 1/92

YILDIZ TEKNK ÜNVERSTES KMYA – METALÜRJ FAKÜLTES KMYA MÜHENDSLĞ BÖLÜMÜ

KAUÇUK ŞLEME PROSESLER

Berrin YELKENC 03051076

BTRME TEZ

STANBUL, 2008



KAUÇUK ŞLEME PROSESLER

Berrin YELKENC 03051076

Bitirme Tezi Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Burcu ÇORBACIOĞLU

Bitirme Tezinin Dönemi: 2008-2009 Güz



http://www.kimyamuhendisi.com

i

ÇNDEKLER

Sayfa

ŞEKL LSTES ................................................................................................................. iv

ÇZELGE LSTES ............................................................................................................. v

ÖNSÖZ ............................................................................................................................... vi

ÖZET .................................................................................................................................. vi

ABSTRACT........................................................................................................................ viii

1. GRŞ ............................................................................................................. 1

2. POLMERLER ............................................................................................... 2

2.1 Plastikler ......................................................................................................... 2

2.2 Elastomerler ................................................................................................... 32.3 Kauçuk ........................................................................................................... 52.3.1 Kauçuğun tarihçesi ......................................................................................... 72.3.2 Kauçuğun çeşitleri .......................................................................................... 92.3.2.1 Doğal kauçuk (NR) ........................................................................................ 92.3.2.2 zopren kauçuğu (IR) ................................................................................... 112.3.2.3 Stiren-bütadien kauçuğu (SBR) ................................................................... 122.3.2.4 Bütadien kauçuk (BR) .................................................................................. 122.3.2.5 Bütil kauçuk (IIR) ........................................................................................ 132.3.2.6 Etilen propilen kauçukları (EPM/EPDM) .................................................... 142.3.2.7 Nitril kauçuk (NBR) ..................................................................................... 15

2.3.2.8 Kloropren kauçuk (CR) ................................................................................ 162.3.2.9 Klorosülfone polietilen (CSM) .................................................................... 162.3.2.10 Polisülfid kauçuklar (T) ............................................................................... 172.3.2.11 Akrilik kauçuklar.......................................................................................... 172.3.2.12 Floro elastomerler (FKM) ............................................................................ 172.3.2.13 Epiklorohidrin kauçuklar (CO, ECO) .......................................................... 182.3.2.14 Poliüretaan kauçuklar (AU) ......................................................................... 182.3.2.15 Silikon kauçuklar (Q) ................................................................................... 192.3.2.16 Termoplastik elastomerler (T.P.E.) .............................................................. 192.3.2.17 Hidrojene nitril kauçuk (HNBR) .................................................................. 20

3. KAUÇUK HAMURU BLEŞENLER........................................................ 213.1 Dolgu Maddeleri .......................................................................................... 223.1.1 Siyah dolgular .............................................................................................. 233.1.2 Siyah olmayan dolgu maddeleri ................................................................... 273.1.2.1 Çinko oksit ................................................................................................... 283.1.2.2 Kalsiyum karbonat ....................................................................................... 283.1.2.3 Kaolin ........................................................................................................... 293.1.2.4 Hidrate soydun alumina silikat ..................................................................... 303.1.2.5 Hidrate silika ................................................................................................ 303.1.2.6 Talk............................................................................................................... 31

3.1.2.7 Beyaz pigmentler ve boyalar ........................................................................ 313.2 Yumuşatıcılar ............................................................................................... 313.3 Koruyucu Maddeler...................................................................................... 33




ii

3.4 Plastifyanlar .................................................................................................. 353.4.1 Kimyasal plastifyanlar.................................................................................. 353.4.2 Fiziksel yumuşatıcılar .................................................................................. 363.5 Stabilizatörler ............................................................................................... 373.6 Akseleratörler ............................................................................................... 37

3.7 Aktivitörler ................................................................................................... 383.7.1 norganik ...................................................................................................... 383.7.2 Organik ......................................................................................................... 393.8 Pişiriciler ...................................................................................................... 39

4. KAUÇUK ŞLEME PROSESLER............................................................. 40

4.1 Karışım Hazırlama ....................................................................................... 404.1.1 Karıştırma ..................................................................................................... 414.1.1.1 Silindir karıştırıcılar ..................................................................................... 424.1.1.2 Banbury karıştırıcılar.................................................................................... 454.2 Merdaneleme ................................................................................................ 474.3 Vulkanizasyon .............................................................................................. 494.3.1 Vulkanizasyon çeşitleri ................................................................................ 504.3.1.1 Kükürtlü vulkanizasyon ............................................................................... 504.3.1.2 Peroksitle vulkanizasyon .............................................................................. 524.3.1.3 Metal oksit vulkanizasyonu .......................................................................... 524.3.2 Hızlandırıcılar............................................................................................... 534.4 Sıkıştırarak Kalıplama .................................................................................. 544.5 Transfer Kalıplama ....................................................................................... 574.6 Enjeksiyon .................................................................................................... 584.7 Ekstrüzyon .................................................................................................... 61

4.7.1 Ekstrüderlerin kauçuk sanayinde kullanım yerleri ....................................... 665. DENEYSEL ÇALIŞMALAR ...................................................................... 68

5.1 Kullanılan Cihazlar ...................................................................................... 685.1.1 Etüv .............................................................................................................. 685.1.2 Çekme kopartma test cihazı ......................................................................... 685.1.3 Aşındırma cihazı .......................................................................................... 695.1.4 Yoğunluk terazisi ......................................................................................... 695.1.5 Shoremetre ................................................................................................... 705.2 Deney Numunenin Hazırlanması ................................................................. 705.3 Uygulanan Deneyler ..................................................................................... 70

5.3.1 Sertlik testi.................................................................................................... 705.3.2 Kalıcı deformasyon testi............................................................................... 715.3.3 Kopma gerilmesi ve uzama testi .................................................................. 715.3.4 Yoğunluk tayini ............................................................................................ 725.3.5 Yağda yaşlandırma ....................................................................................... 725.3.6 Isıda yaşlandırma.......................................................................................... 725.3.7 Aşınma direnci tayini ................................................................................... 725.4 Deneysel Veriler ........................................................................................... 725.4.1 Sertlik testi.................................................................................................... 725.4.2 Kalıcı deformasyon testi............................................................................... 735.4.3 Kopma gerilmesi ve uzama testi .................................................................. 735.4.4 Yoğunluk tayini ............................................................................................ 745.4.5 Yağda yaşlandırma ....................................................................................... 75




iii

5.4.6 Isıda yaşlandırma.......................................................................................... 755.4.7 Aşınma direnci tayini ................................................................................... 77

6. SONUÇLAR VE TARTIŞMA ................................................................... 78

7. GENEL SONUÇLAR ve ÖNERLER ........................................................ 79

KAYNAKLAR .................................................................................................................... 80

EKLER ................................................................................................................................. 82

Ek 1 ASTM yağları imalat bülteni........................................................................ 82




iv

ŞEKL LSTES

Şekil 2.1 Polimerlerin Çapraz Bağ Yoğunluğu ..................................................................... 4Şekil 2.2 Polimerlerin Elastiklik Modülünün Sıcaklığa Göre Değişimi ................................ 5Şekil 2.3 Çapraz Bağlanmamış ve Bağlanmış Polimer Yapı ................................................. 6

Şekil 2.4 Çapraz Bağlanmamış Polimer Gerilmesi ............................................................... 7Şekil 2.5 Çapraz Bağlanmış Polimer Gerilmesi ................................................................... 7Şekil 3.1 Kür Sistemi Kıyaslaması ...................................................................................... 38Şekil 4.1 Kauçukların Şekillendirilmesinde zlenen Genel Adımlar ................................... 40Şekil 4.2 Katkı Maddeleri Katılmamış Ham Stiren-Bütadien Kauçuğu .............................. 41Şekil 4.3 ki Valsli Hamur Karıştırma Makinası ................................................................. 43Şekil 4.4 Açık Karıştırıcı ..................................................................................................... 43Şekil 4.5 Silindir Karıştırıcı ................................................................................................. 44Şekil 4.5 Banbury Tipi ç Karıştırıcı .................................................................................. 45Şekil 4.6 Çeşitli Rotor Tipleri .............................................................................................. 45

Şekil 4.7 Merdaneleme Sistemi ........................................................................................... 47Şekil 4.8 Merdaneleme Sisteminde Silindir Düzenleri. ....................................................... 49Şekil 4.9 Pres........................................................................................................................ 55Şekil 4.10 Transfer Kalıplama ............................................................................................. 57Şekil 4.11 Enjeksiyon Sistemi ............................................................................................. 59Şekil 4.12 Yatay Enjeksiyon Presi ....................................................................................... 60Şekil 4.13 Dikey Enjeksiyon Presi ....................................................................................... 60Şekil 4.14 Kauçuk Hamurunun Ekstrüdere Beslenmesi ...................................................... 61Şekil 4.15 Kalıptan Çıkan Ürün ........................................................................................... 62Şekil 4.16 Ekstrüzyon Vidaları ........................................................................................... 62Şekil 4.17 Ekstrüzyon Başlıkları ........................................................................................ 63

Şekil 4.18 Soğuma Havuzuna Giren Kauçuk ...................................................................... 64Şekil 4.19 Kesme Başlığı ..................................................................................................... 65Şekil 4.20 Kauçuk Eşya malatı Genel Akış Diyagramı ..................................................... 67Şekil 5.1 Etüv ....................................................................................................................... 68Şekil 5.2 Çekme Kopartma Test Cihazı............................................................................... 68Şekil 5.3 Aşındırma Cihazı .................................................................................................. 69Şekil 5.4 Yoğunluk Terazisi ................................................................................................ 69Şekil 5.5 Shoremetre ............................................................................................................ 70Şekil 5.6 Papyon Numune ................................................................................................... 71Şekil 5.7 Kopma Gerilmesi ve Uzaman Testi Numunesi .................................................... 74




v

ÇZELGE LSTES

Çizelge 2.1 Çapraz Bağlanmamış ve Çapraz Bağlanmış Bir Polimerin Özellikleri .............. 7Çizelge 2.2 Kauçukların Kullanım Yaygınlığına Göre Sınıflandırılması ........................... 10Çizelge 3.1 Karbon Siyahı Üretim Yöntemleri .................................................................. 24Çizelge 3.2 Karbon Siyahı Özelliklerinin Prosesler Üzerindeki Etkileri ............................ 27Çizelge 3.3 Karbon Siyahı Vulkanize Olmuş Parça Üzerine Etkileri ................................. 27Çizelge 3.4 Karbon Siyahlarının Kullanım Alanları ........................................................... 28Çizelge 4.1 Poliklorpren ve Cis-Polibütadien Kauçuk Hamur Karışım Örneği .................. 44Çizelge 4.2 Banburide Tipik Bir Karıştırma Planı .............................................................. 45Çizelge 4.3 Banburi ve Hamur Makinesinin Kıyaslaması ................................................... 47Çizelge 4.4 Vulkanizasyon Sonrası Kauçukların Teknik Özellikleri ................................. 54Çizelge 5.1 Deney Sonuçları ............................................................................................... 76




vi

ÖNSÖZ

Çalışmalarım için gerekli olan her konuda Coşkun Kauçuk San. ve Tic Ltd. Şti’ ninkapılarını bana açan, en önemlisi proses hakkında verdiği teorik ve pratik bilgiler ile bilgibirikimi ve zamanını benden esirgemeyen Sayın Mustafa Alsaç’a ve tüm Coşkun Kauçuk

çalışanlarına teşekkür ederim.

Tez çalışmam boyunca değerli görüş ve önerileriyle çalışmalarımı yönlendiren, deneylerigerçekleştirebilmem için gereken imkanları sağlayan tez danışmanım Sayın Yrd. Doç. Dr.Burcu ÇORBACIOĞLU’na teşekkür ederim.

Her zaman benim yanımda olan ve varlıkları benim için en büyük itici güç olan, annemFetiye YELKENC ve babam Mustafa Yelkenci’ye bu kadar anlayışlı ve sabırlı olduklarıiçin sonsuz saygı ve sevgilerimi sunarım.




vii

ÖZET

Kauçuk esaslı malzemeler günümüzde basta otomotiv olmak üzere, tekstil, tarım vehayvancılık, gıda, inşaat, armatür, sağlık gibi pek çok sektörde kullanılmaktadır.

Bu çalışmada kauçuk karışımını oluşturan bileşenler ve bunların kauçukların özellikleriüzerine etkileri incelenmiş, kauçuk karışımın hazırlanmasından son ürün elde edilmesinekadar olan prosesler hakkında bilgi verilmiştir.

EPDM, NBR, NR, CR ürünleri üzerine deneysel çalışmalar yapılmış ve elde edilensonuçlar tartışılmıştır.

Anahtar Terimler: Kauçuk, ekstrüzyon, enjeksiyon.




viii

ABSTRACT

Materials which is mostly be made up of different types of rubber, is used in automotive,textile, food, agriculture, building, armature and health sectors.

In this study, the component rubbers and their effects on specifications of rubbers areexplained. Extra information is also given for the processes from preparing mixture of rubber to final product.

Experiments on EPDM, NBR, NR, CR products had been also studied and their results hadbeen discussed.

Keywords: Rubber, extruder, injection.



1


1. GRŞ

Kauçuklar yüksek esneklik, yüksek dayanım, düşük deformasyon ve yayılma, iyi dinamik

özellikler, kolay işlenme, iyi yırtılma ve aşınma dayanımı ve polar sıvılara dayanıklılık gibi

özelliklere sahip olmalarından ötürü; lastik, ayakkabı, taban, terlik, konveyor bant,

hortumlar, sızdırmazlık elemanları (conta, rondela, keçe), otomotiv, beyaz eşya için ve

diğer ve diğer teknik maksatlı parçalar, lateks mamulleri, profiller ve diğer lastik eşya gibi

çok çeşitli malzemelerin üretildiği dinamik bir sektöre sahiptir.

Kauçuk malzeme imalatında çok çeşitli kauçuklar kullanılabildiği gibi plastikleştiriciler,

yumuşatıcılar, eskimeyi geciktirenler, ucuzlatıcı maddeler (kireç vb), dayanıklılık ve

sertliği artıranlar, boyalar, reaksiyonu hızlandırıcı veya geciktirici maddeler gibi katkı

maddeleri de kullanılmaktadır.

Gerek kauçuk hamuru hazırlama ve vulkanizasyon mekanizması, gerekse kauçuğun

şekillendirilmesi hassas, karmaşık ve çok çeşitli proseslerdir. Bunun için her adımın iyi

bilinmesi gerekmektedir.

Bu çalışmada alınan kauçuk numuneleri üzerine sertlik, kalıcı deformasyon, kopma-

gerilme testleri, yaşlandırma deneyleri yapılarak sonuçlar yorumlanmıştır.



2


2. POLMERLER

Polimerler; çok sayıda molekülün kimyasal bağlarla düzenli bir şekilde bağlanarak

oluşturdukları yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerdir. “Poli” Latince bir sözcük olup çok

sayıda anlamına gelir. Polimerler “monomer” denilen birimlerin bir araya gelmesiyle

oluşmaktadır.

Polimerler, MER adı verilen moleküllerin uzun zincirler oluşturmasıyla oluşurlar. En çok

bilinen MER’ler; etilen, propilen, butadien, isobütilen, isoprendir [1].

MER’ler değişik şekillerde polimerleşme imkanına sahiptir. Polimer reaksiyonlarına

bakıldığında, bu reaksiyonlar ya katılma reaksiyonları, yada kademeli polimerleşme

(kondenzasyon polimerleşme) reaksiyonları şeklinde yürür. Katılma reaksiyonlarında

bağlar açılır ve açılan bağlar birbirlerine direk yada bir küçük molekül vasıtasıyla bağlanır,

kondenzasyon reaksiyonlarında ise iki mer aralarından küçük molekül çıkartarak

birbirlerine bağlanırlar. Kondenzasyon polimerleşmede çoğu zaman iki kimyasal önce mer

oluşturur, sonra oluşan merler kondenzasyon yada katılma reaksiyonu ile polimerleşirler

[1].

Polimerlerin zincir uzunlukları da farklı farklı olabilir. Polimer zinciri içerisinde doymamış

bağ yada başka bir mer olabilir. Kısacası teorik olarak sonsuz sayıda mer, polimerleşme,

zincir dizilişi, uzaydaki konumu, zincir boyu, karışımı mümkündür buda polimer dünyasını

canlı kılar [1].

Polimerlerin çeşitliliği, değişik özelliklerde sınırsız malzeme imkanını sağlamaktadır. Bu

bakımdan sanayide çok geniş kullanım alanına sahiptirler [1].

2.1 Plastikler

Plastikleri, termoplastikler ve termoset malzemeler olarak iki gruba ayırabiliriz.

Termoplastikler, ısıtıldığı zaman Tg (camsı geçiş sıcaklığı) üzerinde yumuşar ve

şekillenebilir; soğutulduğunda ise sertleşebilir. Bu tür bir işlem defalarca tekrarlanabilir.

PA (poliamid-nylon), poliesterler (PE), polikarbonatlar (PC), polietilen (PE) termoplastikmalzemelerdir (Uzun ve Erişkin, 1984).



3


Termoset malzemeler, kritik bir sıcaklığın üzerinde sık bir çapraz bağlanmaya uğrayarak

kalıcı olarak sertleşir ve tekrar ısıtıldığında yumuşamazlar. Bu maddeler boyutsal bir

kararlılığa sahiptirler ve darbe dirençleri fazladır. Tekrar kalıplama ile şekillendirilemeyen

plastiklerdir. Bu nedenle çapraz bağlanma sırasında şekillendirilmesi gerekir (Uzun ve

Erişkin, 1984; [1]).

Termosetlerin genel özellikleri: sağlam olmaları, darbe dayanımlarının yüksek olması,

yüzeylerinin çok düzgün olması, çoğunun renklendirilebilmesi, sıcak ve soğuk

dayanımlarının iyi olması, tekrar şekillendirilememesi, sert olmaları, kırılgan olmaları,

solvent dayanımlarının çok iyi olmamasıdır (Uzun ve Erişkin, 1984).

2.2 Elastomerler

Oda sıcaklığında orijinal boyunun en az iki misline uzatılabilen ve bu uzamayı sağlayan

kuvvet ortadan kaldırıldığında hemen hemen orijinal haline dönebilen polimerik

malzemeler elastomer olarak tanımlanır [2].

Elastomerler daha kapsamlı bir olarak "Çok düşük sıcaklıklarda cam gibi sert olan, çok

yüksek sıcaklıklarda koyu sıvımsı akışkan özellikler göstermeyen, oda sıcaklığından,

parçalanma sıcaklığına kadar geniş bir alan içerisinde elastik özellikler gösteren,

kauçukların seyrek çapraz bağlanması (cross linking) sonucu elde edilen polimerik

malzemeler" seklinde tanımlanabilir (Smith, 1993).

Elastomerlerin zincir molekülleri rasgele düzenlenmiştir ve nispeten az çapraz bağlantılar

gösterirler. Bu polimer kategorisi, geniş bir ağ gibi hafif çapraz bağıntılı olarakdüşünebilir. Elastomerleri, diğer polimer gruplarından ayıran en önemli özellikleri; yüksek

kopma uzamaları, kabul edilebilir düzeyde kopma mukavemetleri, aşınma dirençleri,

solvent ve dış hava şartlarına dayanım gibi özelliklerle sahiptirler [3].

Makro moleküller içindeki atomik bağlantılar gibi, köprülerdeki atomik bağlantılar, sadece

çok yüksek sıcaklıklarda kırılabilirler ve sıcaklık düştüğü zaman tekrar teşkil edilmezler.

Bununla birlikte elastomerler belli bir genişliğe kadar şişebilir ve moleküller arasında çokaz çapraz bağlantılar gösterdikleri için yağ ve benzin gibi küçük moleküller elastomer



4


zincirleri arasındaki alanlara nüfuz edebilirler [3].

Elastomer, kauçuk olarak tanımladığımız polimerlerin seyrek çapraz bağlanması ile oluşan

ağ veya ağ yapısı halidir. Elastomer hal için polimerin,

• Yüksek molekül ağırlığına

• Düşük zincirler arası kuvvete

• Gelişigüzel zincir yapısına

• Çapraz bağlanabilme özelliğine sahip olması gerekir [3].

Elastomerler, seyrek çapraz bağlanma sonucunda molekül zincirlerinin birbirlerine göre

sabit bir konumda olmaları nedeniyle, kauçuklardan farklı olarak yüksek sıcaklıklarda

termoplastik davranış göstermezler. Elastomerler, çapraz bağ yoğunluğu bakımından,

plastomerler ve duromerler arasında yer alır (Şekil 2.1).

Şekil 2.1 Polimerlerin çapraz bağ yoğunluğu (Smith, 1993)a.plastomerler (termoplastikler) : çapraz bağ yokb.elastomerler: seyrek çapraz bağlıc.duromerler : (sert kauçuk, termosetler) : sık çapraz bağlı

Elastomerler, gerilme uygulandığında rasgele dolanmış uzun molekül zincirlerinden oluşanyapılarından ötürü, %500-1000 mertebelerinde şekil değiştirirler, gerilme kalktığında ise

ilk boyutlarına dönebilirler (Smith, 1993).

Elastomer malzemeler, camsı geçiş bölgesinden sonra elastisite modülleri büyük oranda

düşüş gösterir ve parçalanma sıcaklığına kadar sıcaklığa bağlı olmadan sabit kalır. Şekil

2.2’ de polimerlerin elastiklik modülünün sıcaklığa göre değişimi gösterilmiştir.

Elastomerlerin elastisite modülleri, camsı geçiş sıcaklığından düşük sıcaklıklarda 10³ Mpa

civarında iken, camsı geçiş sıcaklığından büyük sıcaklıklarda 0,1-10 Mpa arasında



5


değişmektedir. Kristal yapılı katı malzemeler elastisite modülü değeri 103-106 Mpa

arasındadır.

Elastomerler ısıl genleşme katsayısının eksi olmasından ötürü çekme uygulandığında ısı

yayarlar, gevşetilince ısıyı absorbe ederler. Sabit yük altında çekilmiş elastomerlerin

ısıtılınca boyu kısalır, soğutulunca boyları uzar (Smith, 1993).

Şekil 2.2 Polimerlerin elastiklik modülünün sıcaklığa göre değişimi (Smith, 1993).

2.3 Kauçuk

Kauçuk çok amaçlı, geniş kullanım alanı olan, yasamın her alanında iç içe olduğumuz

bazıları hayati önem taşıyan lastik malzemelerin tek hammaddesidir.

Kauçuklar oda sıcaklığında amorf, ortam sıcaklığından daha düşük camsı geçiş sıcaklığı

(Tg ) olan çapraz bağlanmamış; ama çapraz bağlanabilme özelliğine sahip, yani vulkanize

edilebilen ve seyrek çapraz bağlanabilerek elastomer haline dönüşebilen polimerlerdir.

Şekil 2.3’ de çapraz bağlanmamış ve bağlanmış polimer yapıları gösterilmiştir. Yüksek

sıcaklıkta ve deforme edici kuvvetlerin etkisi altında koyu sıvımsı akış özelliği gösterirler.

Böylece uygun şartlar altında şekillendirilebilirler. Çapraz bağlanabilme özelliği

vulkanizasyonla açıklanabilir. Vulkanizasyon, kauçuğun kimyasal yapı değişikliğine

uğrayarak (çapraz bağlanma reaksiyonu) ve geri dönüşümsüz olan elastik özelliklere sahip

bir duruma gelmesi ve getirilmesi işlemidir. Vulkanizasyon öncesi yüksek plastik

özellikler, vulkanizasyon sonrası, yerini yüksek elastik özelliklere bırakır [4].

Kauçuklar sarmaşık halde duran molekül zincirlerinin uzatılabilme özellikleri nedeniyle,

oda sıcaklığında önemli bir elastikliğe sahiptir. Yüksek sıcaklıkta ve deforme edici



6


kuvvetlerin etkisi altında, koyu sıvımsı akış özelliği gösterir. Uygun şartlar altında

şekillendirilebilirler. Sıcaklık arttıkça, malzemenin akışkanlığı artar ve giderek

termoplastik davranış gösterirler. Çapraz bağlanabilme özelliği vulkanizasyonla

açıklanabilir. Vulkanizasyon, kauçuğun kimyasal yapım değişikliğine uğrayarak ( çapraz

bağlanma reaksiyonu ) ve geri dönüşümsüz olarak elastik özelliklere sahip bir duruma

getirilmesi olayıdır. Vulkanizasyon öncesi yüksek plastik özellikler, vulkanizasyon sonrası,

yerini yüksek elastik özelliklere bırakır [4]. Çizelge 2.1’ de çapraz bağlanmamış ve çapraz

bağlanmış polimerlerin özelliklerine değinilmiştir.

Şekil 2.3 Çapraz bağlanmamış ve bağlanmış polimer yapı (Savran, 2001).

Çizelge 2.1 Çapraz bağlanmamış ve çapraz bağlanmış bir polimerin özellikleri

Çapraz Bağlanmamış

(Çiğ)

VULKANZASYON

Çapraz Bağlanmış

(Pismiş, Vulkanize olmuş )

Yumuşak, yapışkan Sert, yapışkan olmayan

Termoplastik özellikler Elastik özellikler

Düşük mukavemet Yüksek mukavemet

Yüksek kalıcı

deformasyon

Düşük kalıcı deformasyon

Çözünme Çözünmezlik yada az

çözünme

Isıdan etkilenme Isıdan az etkilenme

Çapraz bağlanmamış bir polimer gerildiğinde, bağlar birbirine kayarak geçer; akar ve

sabitleşir (Şekil 2.4) .



7


Şekil 2.4 Çapraz bağlanmamış polimer gerilmesi (Savran, 2001).

Çapraz bağlanmış bir polimer gerildiğinde, bağlar sabit kalır ve güç kaldırıldığında polimer

geri döner. (Şekil 2.5)

Şekil 2.5 Çapraz bağlanmış polimer gerilmesi (Savran, 2001).

Çapraz bağlanabilme, yani vulkanizasyon şartlarının oluşabilmesi için:

Vulkanize edilebilir bir kauçuk karışımının,

• Sıcaklık

• Basınç

• Zaman

faktörlerine ihtiyaç vardır (Savran, 2001).

2.3.1 Kauçuğun tarihçesi

Avrupalıların ilk defa kauçuk ile karşılaşmaları Christopher Columbus'un Amerika’ya,

1493-1496 yıllar arasındaki, ikinci seyahati ile olmuştur. Yeni kıta Amerika’da ise

Avrupalılar için yeni olan bu malzeme asırlar öncesinden bilinmekteydi. Yapılan

kazılardan 6. yüzyılda kauçuğun dini törenlerde kullanıldığı anlaşılmaktadır (Vahapoğlu,

2007).

18.yy.ın ortalarında Fransız Bilimler Akademisi üyesi Charles de Condamine, Peru'da

ilgisini çeken, yerlilerin ağlayan ağaç dedikleri ağaçtan elde edilen koyu renkli reçinemsi

maddeyi Avrupa'ya göndermesiyle başlamıştır. Önceleri oyuncak top, hortum, ayakkabı,



8


kursun kalem ve mürekkep silgisi, su geçirmez kumaş üretiminde kullanılmıştır. De la

Condamine, kauçuğun bir çok farklı kullanım için önerilerde bulunmuş, fakat yinede

kauçuğun kullanımı 1839 yılında vulkanizasyon işleminin keşfine kadar sınırlı kalmıştır

(Vahapoğlu, 2007).

19.yy.da, 3 önemli olay doğal kauçuğun hikayesini değiştirmiş ve kauçuk endüstrisinin

gelişim sürecinin temellerini atılmıştır. 1820 yılında ngiliz Thomas Hancock' un

mastikasyonu keşfi ile kauçuğun yumuşatılması ile dolgu maddelerini bünyesine kolaylıkla

alması ve modellenmesi gerçekleşmiştir. 1823' de Mackintosh su geçirmez giysiler yapmak

için bazı yöntemler kullanmıştır. Fakat tüm bu gelişmelere rağmen kauçuk, güneş ışığında

yumuşaması ve soğukta sertleşmesi nedeniyle kullanımı yaygın olmamıştır. Bu sorun,

Charles Goodyear 'ın 1839'da vulkanizasyonu keşfi ile ortadan kalkmıştır. Goodyear

kauçuğun ısıtılarak kükürtle karışımını incelemiş ve pek çok endüstriyel ürün için uygun

özelliklere sahip ürün elde etmiştir. Bu ürünler geniş oranda piyasaya girmeye başlamıştır

(Vahapoğlu, 2007).

1845 'de Thomson hava yastığını ve John Boyd Dunlop 1888 'de ilk havalı bisiklet lastiğini

yaparak kauçuğa yeni uygulama sahaları açtılar. Kauçuk talebinin artması ile ngilizler 19.

yy.‘ın ikinci yarısından itibaren kauçuk bitkilerini Güney Afrika'da ve Asya'da yetiştirmeyi

denediler. Hevea Brasiliens bitkisinden çok olumlu sonuçlar alınmasıyla, 19.yy. sonları ve

20. yy. baslarından itibaren o bölgelere tamamen yayılarak yetiştirildi. Talebin artması,

kauçuğun sentetik olarak elde edilmesi çalışmalarına hız verilmesine neden olmuştur

(Vahapoğlu, 2007).

Faraday 1829'da doğal kauçuğun ampirik formülünün C5H8 olduğunu açıkladı. 1860 'da

Liebig ve arkadaşları doğal kauçuğu distile ederek berrak, saf ve adını isopren koyduklarıbir malzeme elde etmişlerdir. 1879' da Bouchardat bu malzemeyi polimerleştirerek kauçuk

gibi bir malzeme üretmiştir. 1884' de Tilden terebentin yağından isopren, 1900' de

Kondakow 2-3dimetilbutadienin uzun süre bekletildiği zaman polimer bir madde haline

geldiğini gözlemlemiştir. 1910 yılında ise Strange ve Matthews butadieni polimerize edip

ilk kauçuk ürünü elde etmişlerdir (Vahapoğlu, 2007).

Sentetik kauçukların esas gelişimi 1930'lu yıllarda olmuştur ayrıca Almanya CK 3 adıylailk karbon siyahını üretirken Amerikalılar birkaç sene sonra kanal siyahını imal etmişlerdir.



9


Klorlu kauçuklar ile ilgili ilk patent 1931'de Fransa'da verilmiştir. 1935'de I.G.

Farbenindustrie ilk NBR Perbunanı üretmiş 1931'de Fransa'da bulunan Neopren Dupont

tarafından kırk yıl sonra 1970 baslarında piyasaya çıkarılmıştır (Vahapoğlu, 2007).

2. Dünya Savası'nda, Japonların Güney Doğu Asya'yı işgal etmeleri, doğal kauçuk

temininde zorluklarla karşılasan Amerika ve müttefiklerini sentetik kauçuk araştırmalarına

zorlamıştır. 1948'de Butadien ve Stiren +5,-10 ve hatta daha düşük derecelerde

kopolimerize edilmiştir (Vahapoğlu, 2007).

2.3.2 Kauçuk çeşitleri

Kauçuklar en genel anlamda doğal ve sentetik kauçuklar olarak sınıflandırılabilir. Yaygın

bir sınıflandırma da kullanım yaygınlığına göre yapılandır. Kullanım yaygınlığına göre,

kauçuklar genel kullanım kauçukları ve özel kullanım kauçukları olarak sınıflandırılabilir.

Genel kullanım kauçukları, kauçuk tüketiminin %95'ini oluşturmaktadır. Özel kullanım

kauçukları içinde en önemlileri klor kauçuğu (CR) ve nitril kauçuğudur (NBR) . Diğer

kauçukların tüketimlerinin toplamı %2 civarındadır. Çizelge 2.2'de kauçukların kullanım

yaygınlığına göre sınıflandırılmaları ve kısaltmaları verilmiştir (Savran, 2001).

2.3.2.1 Doğal kauçuk (NR)

Doğal kauçuk, Hevea Brasiliensis ağacının lateksinden elde edilir. Lateks, ağaç kabuğunun

özel bıçakla çizilip özel kapta toplanması ile elde edilir. Çizilen ağaç normal şartlarda 4

saat kadar lateks akıtır. Toplanan latekse koruyucu katılarak akışkan kalması sağlanır.

Üretimin %80 kadarı bu latekstir. %20 kadarı ise ertesi güne kadar akar ve pıhtılaşır.

Günümüzde klasik krep (Crepe Rubber), RSS (Ribbed Smoked Sheets), SMR(Standardized Malaysian Rubber), SMR CV (constant viscosity), SIR (Standardized

Indonesian Rubber) gibi doğal kauçuk türleri vardır (Savran, 2001).

Kullanma sıcaklığı aralığı -60°C ile 90°C'dir. Yüksek esneklik ve mekanik özellikler

gerektiren yerlerde kullanılır [5].



10


Çizelge 2.2 Kauçukların kullanım yaygınlığına göre sınıflandırılması

Genel Kullanım Kauçukları Özel Kullanım KauçuklarıNR Doğal Kauçuk NBR Nitril(Akrilnitril Butadien)

Kauçuk

IR Sentetik zopren Kauçuğu CR Kloropren KauçukBR Butadien Kauçuğu ACM Poliakrilik Kauçuk

SBR StirenButadien Kauçuğu EACM Etilen-Akrilat KauçuğuIIR Butil(zobuten-zopren) Kauçuğu CM Klor Polietilen Kauçuğu

EPM Etilen Propilen Kopolimeri CSM Klorsulfonlanmış PolietilenKauçuk

EPDM Etilen Propilen DienTermopolimeri

EVM Vinilasetat Etilen Kauçuğu

CO Epiklorhidrin HomopolimeriECO Epiklorhidrin KopolimeriAU Poliester Üretan KauçuğuEU Polieter Üretan KauçuğuT Polisülfür KauçuğuQ Silikon Kauçuk

MVQ Metil- Vinil Silikon KauçukMPVQ Metil-Fenil-Vinil Silikon

KauçukMFQ Florosilikon KauçuğuT.P.E Termoplastik ElastomerlerFKM Karbonlanmış Floro Kauçuk

Doğal kauçuğun camsı geçiş sıcaklığının (Tg) –75°C civarında olması, düşük sıcaklıközelliklerinin çok iyi olmasını sağlamaktadır.

Doğal kauçuğun yüksek molekül ağırlığına, dolayısı ile yüksek viskoziteye sahip

olmasından dolayı, karışım hazırlamada bileşenleri koymadan önce bir yumuşatma

(plasifikasyon) işlemine ihtiyaç vardır. Plasifikasyon işlemi ile molekül ağırlığı önemli

oranda düşeceğinden, bazı mekanik özelliklerinde bozulmalar meydana gelir. Bunun önüne

geçmek için, plasifikasyon en kısa zamanda tamamlanmalı ve 80°C ile 100°C arasındagerçekleştirilmelidir.

Doğal kauçuk çeşitli sistemlerde vulkanize edilebilirler. Vulkanizasyon sistemi elde

edilmek istenen özelliklere göre seçilir. Yüksek elastiklik düşük sıcaklıklarda esneme

istendiğinde kükürt oranı nispeten yüksek klasik vulkanizasyon sistemi kullanılır. yi

yaşlanma özelliği ve düşük kalıcı deformasyon istendiğinde, hızlandırıcı / kükürt oranı

yüksek yarı etkili veya etkili vulkanizasyon kullanmak daha iyi sonuç verir. Aynı şekilde,peroksitle vulkanizasyon da nispeten daha iyi yaşlanma özellikleri ve düşük kalıcı

deformasyon değerleri sağlar (Savran, 2001).



11


Doğal kauçuğun çok iyi çiğ mukavemeti ve tekstile iyi yapışma özelliği vardır. Bu iki

özelliği ile doğal kauçuk, lastik endüstrisinde yeri doldurulamaz bir konuma sahiptir [6].

Doğal kauçuğun çok iyi elastisite çekme dayanımı, yırtılma dayanımı ve yorulma özelliği

vardır. Bu özellikleri sayesinde, dinamik uygulamalarda çok sık (motor takozları, köprü

takozları, lastik karkasları gibi) kullanılmaktadır. Fakat doğal kauçuğun özellikle ısı ve

ozon yaşlanma dayanımı, yağlara ve solventlere dayanımı kötüdür. Yaşlanma özelliği

uygun vulkanizasyon seçimi ve koruyucular ile iyileştirilebilir. Organik solventlerle

kullanılmamasına karsı, polar sıvılara dayanıklıdır (Savran, 2001).

Tabii kauçuğun 2/3'ü otomobil lastiği üretiminde, kalan kısmı mekanik parçalar, ayakkabı

tabanı (özellikle yüksek kalitede spor ayakkabıları), hortum, konveyör bant, yer döşemesi,

sünger ve yapıştırıcı imalatında kullanılmaktadır [7].

2.3.2.2 zopren kauçuğu (IR)

zopren kauçuğu, sentetik olarak elde edilmiş poliizoprendir. Sentetik doğal kauçuk olarak

da isimlendirilmektedir. zopren kauçuğunun titanyum veya lityum bileşiklerinin katalizör

olarak kullanılması ile elde edilen, Ti-IR ve Li-IR grupları vardır. Li-IR, yapısında %92

oranında cis1,4 vardır ve dar molekül ağırlığı dağılımına sahiptir. Ti-IR yaklaşık %98

oranında cis1,4 yapısı ile doğal kauçuğa daha yakın özelliklere sahiptir ve geniş molekül

ağırlığı dağılımı vardır.

zopren kauçuğunun çiğ haldeki özellikleri doğal kauçuktan kötüdür. zopren kauçuğu

gerilme uygulandığında kristalleşme göstermez ve bu yüzden çiğ mukavemeti kötüdür.

zopren kauçuğu molekül ağırlığının düşük olmasından dolayı, doğal kauçuğa göre dahahızlı yumuşar. Proseste daha kolay islenir. Ekstrüzyon işlemi daha hızlıdır ve ayna

çıkısında şişme daha azdır.

Doğal kauçuk için uygulanan tüm vulkanizasyon sistemleri, izopren kauçuğu için de

geçerlidir.

Yüksek oranda cis1,4'e sahip izopren kauçuğunun özellikleri doğal kauçuktan kötüdür.Yalnızca kalıcı deformasyon ve yaşlanma sonrası özellikleri çok az üstündür. zopren



12


kauçuğunun doğal kauçuğa göre tercih edilmesi ancak ekonomik nedenlerle mümkün

olabilir (Savran, 2001).

Üretilen isopren % 60'ı otomobil lastiği imalatında; bunun dışında konveyör kayışı, conta,

ayakkabı tabanı ve yer döşeme malzemesi olarak; gum karışımı olarak da kauçuk ip,

biberon emziği ve çeşitli tıbbi malzemelerin imalatında kullanılır [7].

2.3.2.3 Stiren-bütadien kauçuğu (SBR)

SBR, stiren ve bütadienin rastgele kopolimeridir ve üretimi en fazla yapılan sentetik

kauçuktur (Saçak, 2005).

SBR kauçuklarının camsı geçiş sıcaklığı stiren oranına göre, -54ºC ile -64ºC arasında

değişmektedir. SBR polaritesi düşük bir dien kauçuğudur, bu nedenle polar olmayan tüm

dien kauçukları ile her oranda karıştırılabilir. SBR nin sertliği, kopolimer zincirlerindeki

stiren miktarına yakından bağlıdır. Kopolimerdeki stiren/bütadien oranı ayarlanarak farklı

özelliklerde SBR hazırlanabilir. Stiren miktarı arttıkça polimerin sertliği artar, camsı geçiş

sıcaklığı yükselir, çekme direnci iyileşir, aşınma direnci ise azalır (Saçak, 2005). Özellikle

tekerlek lastiğinde BR ile yapılan karışımlar önemli rol oynar, aşınma ve iç ısınma (heat

build up) özelliklerini iyileştirir. SBR ve doğal kauçuğun vulkanizasyon sistemleri aynıdır.

SBR, doğal kauçuğa göre daha yavaş vulkanize olduğundan, doğal kauçukla aynı derecede

vulkanizasyon elde etmek için daha fazla hızlandırıcı ve daha az kükürt kullanmak gerekir.

Önemli miktarda lastik endüstrinde olmak üzere, otomotiv sektöründe, konveyör bantları,

V kayışları, kablo ve elektrik endüstrisinde kullanılmaktadır (Savran, 2001).

2.3.2.4 Butadien kauçuk (BR)

Butadien kauçuğu, özellikle lastik endüstrisinde başta doğal kauçuk olmak üzere SBR ile

birlikte kullanılmaktadır. BR, çözelti veya emülsiyon polimerizasyonu ile elde edilir.

Camsı geçiş sıcaklığı (Tg) – 90°C olması ile en düşük camsı geçiş sıcaklığına sahip olan

kauçuktur (Saçak, 2005). Camsı geçiş sıcaklığının düşük olması sebebiyle, düşük ısılarda

çok iyi elastik özellikler verir ve bu sebeple NR ve SBR ile karıştırılır (Saçak, 2005; [7]).



13


BR kauçuğunun hamur makinesinde islenmesi zor olduğundan, hemen hemen sadece NR

veya SBR ile karıştırılarak kullanılır. BR, tüm polar olmayan dien kauçukları ile

karıştırılabilir.

Vulkanizasyon sistemleri NR ve SBR ile aynıdır, fakat kullanılan kükürt miktarı daha

azdır. BR kauçuğunun çekme dayanımı, yırtılma dayanımı ve tekrarlanan esneme

gerilmelerine dayanımı SBR ve doğal kauçuğa göre kötüdür. Diğer yandan, iç ısınma

özelikleri doğal kauçuktan bile daha azdır, ayrıca düşük sıcaklık dayanımı çok iyidir.

Aşınmaya dayanımı iyidir. Islak zemin üzerinde tutunma özelliği kötü olduğundan,

yuvarlanma bantları imalatında SBR veya NR ile kullanıldığında önemlidir. Yaşlanma

özellikleri SBR ile aynıdır. Yağlara ve solventlere dayanımı NR ve SBR ile aynıdır. BR

büyük oranda lastik endüstrisinde olmak üzere, aşınmanın önemli olduğu konveyör

bantlarda ve ayakkabı tabanlarında da kullanılmaktadır (Savran, 2001).

2.3.2.5 Butil kauçuk (IIR)

Butil kauçuk izobutilenin az miktarda izoprenle kopolimerizasyonu sonucu elde edilir.

Butil kauçuğu Mooney viskozitesi ve doymamışlık oranına göre ayrılır. Camsı geçiş

sıcaklığı Tg , doymamışlık oranı düşük IIR için –67ºC, doymamışlık oranı yüksek IIR için

–75ºC’dir. Doymamışlık oranı düşük olduğundan, butil kauçuğun vulkanizasyonu yavaştır.

En çok kükürtlü ve kükürt vericili vulkanizasyon sistemleri uygulanır. Çok iyi ısıl

dayanımı özelliği vermek için, reçineli sistemler kullanılmalıdır (Savran, 2001).

Butil kauçuğun en önemli özelliği düşük gaz geçirgenliğidir. Butil kauçuğu ozon, hava ve

neme karşı mükemmel dayanıklılık gösterir. Dielektrik özellikleri ve şok emme kabiliyeti

ve ısı mukavemeti yüksektir. Aşınma, yorulma ve yırtılmaya dayanıklıdır. Asitlere,bazlara, hayvansal ve bitkisel yağlara ve bazı esterlere karşı dayanıklılık gösterir.

Halobutillerin, butil kauçuğa göre daha hızlı pişme sağlaması sonucu NR, SBR, NBR, CR,

EPDM gibi diğer elastomerler ile karıştırılarak kullanılmasını sağlamaktadır [7].

Kükürtlü vulkanizatlar sürekli 100ºC’de, reçineli vulkanizatlar da uzun süreli 150ºC ile

200ºC arasında kullanılabilirler. Butil kauçuğun rezilyans özelliği geniş bir sıcaklık

aralığında (-40ºC , +75ºC) çok düşüktür. IIR, iyi geçirmezlik (permeability) ve yaşlanma

direnci özelliklerinden dolayı, iç lastik imalatı, çatı, tekne kaplamasında kullanılmaktadır

(Savran, 2001).



14


2.3.2.6 Etilen propilen kauçukları (EPM / EPDM)

EPDM kauçuk propilen ve doymamış dienin kopolimerizasyonuyla üretilen bir çeşit

polimer materyaldir (Jin vd., 2008).

Etilen propilen kopolimeri organik peroksit veya radyasyonla vulkanize olurken, EPDM

terpolimeri etilen ve propilen monomerlerinin yanında dien içeren üçüncü bir monomere

sahip olduğundan, peroksitle ve kükürtle vulkanize olabilir. 3.Polimer; 1-4 hekzadien,

disiklo pentadien veya etilendien 5-norbornen-2 olabilir. Camsı geçiş sıcaklığı Tg, propilen

oranına göre -54ºC ile –64ºC arasında değişmektedir. Bu nedenle düşük sıcaklık özellikleri

iyidir (Savran, 2001).

EPDM, en çok kükürtle vulkanize edilebilir, yalnızca düşük kalıcı deformasyon değerleri

elde etmek, çok yüksek sıcaklıklarda iyi yaşlanma direnci sağlamak ve elektrik

özelliklerini iyileştirmek amacıyla peroksitle vulkanize edilir. EPDM’in ısıl dengeliği

(stability) yüksek sıcaklıklarda (>200ºC) vulkanize edilebilmelerini sağlar. Bu durum tuz

banyosunda sürekli vulkanizasyon için ilgi çekicidir. EPM ve EPDM doymuş yapıda

olduğundan, ısı, oksijen, ozon ve hava şartlarına karsı direnci çok iyidir. 150ºC’de sürekli

kullanılabilirler. Işığa ve ultraviyole ısınlara karsı hassas olduklarından, açık renkli

karışımlarda özel bir korumaya ve TiO2, parafinik yağlar gibi özel bileşenlerin ilavesine

ihtiyaç vardır (Savran, 2001).

EPM ve EPDM yüksek oranda dolgu maddesi ve plastifiyan kabul etmektedir. Bu özellikle

düşük maliyetli ve düşük sertlik değerlerine (20 - 30 ShA) sahip, ayrıca mekanik özellikleri

çok iyi karışımlar elde etmek mümkün olmaktadır. Etilen propilen kauçuklarının yağlara

ve hidrokarbon solventlere dayanımı iyi değildir. EPDM’in doymamış elastomerlerlekarışma özelliği kötüdür. Fakat düşük oranda (%10-20) EPDM, mekanik özellikleri

bozmadan, ozon dayanımını arttırmak için, SBR ve NR karışımlarına ilave edilebilir. Yine

aynı şekilde EPDM düşük sıcaklıklarda esneme özelliklerini iyileştirmek amacıyla,

otomotivde tampon imalatında, polipropilen veya polietilen ile birlikte kullanılmaktadır

(Savran, 2001).

EPDM, tekstile yapışma özelliğinin kötü olmasından dolayı lastik endüstrindekullanılmamasına rağmen, statik ve dinamik uygulamalarda özelliklerinin çok iyi olması



15


nedeniyle otomotiv endüstrinde hortum ile profiller basta olmak üzere çok geniş kullanım

alanına sahiptir [8].

2.3.2.7 Nitril kauçuk (NBR)

Nitril kauçuk butadien ve akrilonitril monomerlerinin kopolimerizasyonu ile elde edilir.

Nitril grubu polar özellik verir, bundan dolayı yağlara, solventlere dayanımı çok iyidir.

NBR, akrilik nitril oranına ve Mooney viskozitesine göre sınıflandırılır. Ayrıca

3.monomerin metakrilik asit veya akrilik olduğu nitril kauçuklar vardır. Özellikle aşınma

dayanımı çok iyidir. Yine aynı şekilde NBR hamuruna, PVC ilavesi ile çok iyi ozon

dayanımı özellikleri elde edilebilir.

NBR camsı geçiş sıcaklığı Tg, akrilik nitril oranına bağlı olarak, düşük oranlarda (%18) –

40ºC’den, yüksek oranlarda pozitif değerlere kadar değişebilmektedir. Karışım

hazırlanırken önemli oranda ısı ortaya çıktığından, mümkün olan en düşük sıcaklıklarda

çalışmak gerekir. Ayrıca kükürdün NBR içinde çözünürlüğü yavaş ve dağılımı zor

olduğundan, kükürdün karışım hazırlamada ilk basta konulması tavsiye edilir.

NBR, SBR ile aynı şekilde vulkanize olur. Fakat çözünürlüğünün kötü olmasından dolayı

kullanılan kükürt oranı daha azdır. NBR, SBR gibi amorf yapıda elastomer olduğundan, iyi

mekanik özellikler elde etmek için takviye edilmeleri gerekir.

Akrilik nitril oranına bağlı olarak, yağa, solvente, grese dayanımı artar. Fakat diğer

taraftan, nitril kauçuğun soğuğa dayanımı artan akrilik oranı ile azalmaktadır. Kauçuk

karışımına plastifiyan olarak ester ilave edildiğinde, soğuğa dayanım özelliklerinde önemli

iyileşmeler görülmüştür.

Nitril kauçuğun ısıya dayanımı iyidir: 90ºC’de sürekli olarak, 120ºC’de 40 gün boyunca ve

150ºC’de 3 gün boyunca kullanılabilir. Ozona dayanımı kötüdür, bu yüzden PVC ilavesi

yapılır.

NBR, polar olmayan kauçuklara göre önemli oranda yüksek elektrik özelliği gösterir. Bu

yüzden elektrik izolasyon malzemesi olarak kullanılmaktadır. NBR, conta, hortum, taşıyıcı



16


bant, fren balatası imalatında, mil, silindir ve kazan kaplamalarında kullanılmaktadır

(Savran, 2001).

2.3.2.8 Kloropren kauçuk (CR)

2-klor butadienin polimerizasyonu ile elde edilen CR, kükürt miktarına (tiuram tipi,

merkaptan tipi), kristalizasyon eğilimine, polimerizasyon derecesine ve ön bağlama

durumuna göre birbirinden farklılıklar göstermektedir.

CR, yanmaya uygun bir kauçuktur. Bu yüzden karışım hazırlarken, karışım zamanı

mümkün olduğunca kısa ve çalışma sıcaklıkları da düşük olmalıdır. Bu karışımların

stoklanmasında özel tedbirler almak gerekir.

Klor kauçuklar, klor atomu sayesinde, en yaygın olarak metal oksitlerle vulkanize olurlar.

Metal oksit olarak, çinko oksit ve magnezyum oksit kombinasyonu kullanılır. CR,

kristalizasyona eğiliminden dolayı, herhangi bir bilesen katılmadan bile tatmin edici

mekanik özelliklere sahiptir. Takviye edilmiş karışımlar, çok iyi kopma dayanımına,

aşınma direncine rezilyans özelliklerine ve tekrarlanan esneme dayanımına sahiptir. Aynı

şekilde hava şartlarına ve ozona direnci de çok iyidir. Soğuğa dayanımı, kristalizasyon

özelliğine ve camsı geçiş sıcaklığına (–45ºC) bağlıdır. yi soğuğa dayanım özellikleri

istendiğinde, düşük kristalizasyon hızına sahip CR kullanılmalı ve karışıma sebasat dioktil

gibi plastifiyanlar ilave edilmelidir.

Klor atomu sayesinde, CR alifatik karakterli yağlara dayanımı çok iyidir ve kendi kendine

sönme özelliğine sahiptir. CR, otomotiv, kimya, inşaat ve makine sanayilerinde profil,

hortum, conta, taşıyıcı takoz, V kayısı imalatında kullanılmaktadır. Kristalleşme eğilimiyüksek olanlar yapıştırıcı imalatında kullanılmaktadır (Savran, 2001).

2.3.2.9 Klorosülfone polietilen ( CSM )

Klor ve kükürt dioksit ortamında 70-75ºC sıcaklıkta polietilenin klorlanması ile elde edilir.

Ticari olarak % 25- 43 arası klor, % 0,8 - 1,5 arası kükürt içerir. % 25 klor içeren tipler

ısıya dayanıklı, % 35 klor içeren tipler aleve dayanıklı ürünlerde kullanılır.



17


Oksijen, hava ve nem gibi hava koşullarına mükemmel dayanıklılık gösterir. Yüksek ve

düşük ısı özellikleri iyidir. Kimyasallara dayanıklıdır. yi elektrik özellikleri verir. yi

aşınma değerleri verir. Yanmaya karsı dirençlidir. Konveyör kayışları, kimyasal madde

içeren tank kaplamaları, kablo imalatı, tank kaplama, sanayi hortum imalatı ve otomotiv

parçaları kullanım alanları içerisindedir [7].

2.3.2.10 Polisülfür kauçuklar ( T )

“1.2 Diklor etan’’ ın, sodyumtetrasülfitle reaksiyonu sonucu üretilir. Alifatik, aromatik

hidrokarbonlara, oksijenli sıvılara, ozon ve ısıya dayanıklıdır. Gaz geçirgenliği düşüktür.

Yapıştırıcı imalatında kullanılır. Mekanik özellikleri, düşük ısı özellikleri, kalıcı

deformasyon değerleri zayıftır. Tüm bu özellikleri polaritelerinden dolayı ortaya

çıkmaktadır. Macun imalatında, benzin ve yakıt hortumlarında, conta ve diyafram

malzemelerinde ve silindir kaplamalarında kullanılmaktadır [7].

2.3.2.11 Akrilik kauçuklar

Akril asidi esterlerinin, komonomerlerle kopolimerizasyonu sonucu, yüksek polarite ve

doymuşlukla amorf polimerler oluşmaktadır. Meydana gelen polimerler, akrilik kauçuk

adını alır. Amerika’ da Goodrich tarafından geliştirilerek, 1948 yılında üretimine

başlanmıştır.

Hem emülsiyon, hem de süspansiyon polimerizasyonu ile üretilmesine rağmen, genellikle

emülsiyon polimerizasyonu tercih edilmektedir. Yüksek polaritelerinden dolayı çok iyi yağ

ve ısı dayanıklılığı gösterirler. Isı, oksijen ve ozona, yağ ve yakıtlara dayanıklıdır. Düşük

gaz geçirgenliği verirler. Elastikiyet özellikleri iyidir. Mekanik özellikleri, su, asit vealkalilere mukavemeti zayıftır. Yüksek ısıya dayanıklı O-Ring, conta ve keçeler, yağ ve

yakıt hortumları, silindir kaplamaları kullanım alanları arasındadır [7].

2.3.2.12 Floro elastomerler (FKM)

1956 yılında vinil florür ve kloroflor etilenden % 60 florin içeren amorf polimer elde

edilmiştir. Daha sonra kopolimer, termopolimer ve tetrapolimerler geliştirilmiş ve florinoranı %65–70‘lere çıkartılmıştır.



18


Emülsiyon polimerizasyonu ile üretilirler. Bünyesindeki flordan dolayı, yüksek derecede

polar yapı ve doymuş özellik gösterirler. çerdiği CF grubu etkisiyle çok iyi ısı, yağ ve

yakıt mukavemeti sağlanmaktadır. 200 – 300 ºC arası sıcaklıklarda çalışabilmektedir.

Aromatik hidrokarbonlara, yağlara, kimyevi maddelere ve solventlere dayanıklıdır.

Oksijen ve ozona yüksek dayanım gösterir, yanmaya karsı dirençlidir. Düşük gaz

geçirgenliği verir. Keton, amin, ester, eter içeren akışkanlara dayanımı iyi değildir. Düşük

ısı özellikleri zayıftır. slenmesi zor olan pahalı bir elastomerdir. Yüksek maliyetin kabul

edebileceği, yüksek performans gerektiren yerlerde kullanılır. Havacılık ve uzay sanayi,

sızdırmazlık contaları, yüksek sıcaklık ve yüksek devirli ortamlarda ve krank keçeleri,

yakıt tank koruyucu elemanları; otomotiv sanayisinde yakıt hortumları, karbüratör

parçaları, diyafram, conta, koruyucu eldiven ve elbiseler, silindir kaplamaları kullanım

alanlarıdır [7].

2.3.2.13 Epiklorohidrin kauçuklar (CO, ECO)

Epiklorohidrin, polietilen eterin, klorometil ile oluşturduğu reaksiyon sonucu oluşan amorf

yapıda bir polimerdir. CO olarak adlandırılmaktadır. Yüksek polaritede olması nedeniyle,

yağ ve yakıtlara karsı çok dayanıklıdır. Camsı geçiş sıcaklığı - 25ºC civarındadır.

CO yüksek miktarda klorometil grupları içerdiğinizden daha yüksek vulkanizasyon hızı

sağlanabilmektedir ve daha yüksek polarlık elde edilebilmektedir. Şişmeye karşı daha

dayanıklıdır. Yanmaya karşı dirençli ve düşük gaz geçirgenliği özelliğindedir.

ECO daha az sayıda klorometil grubu içerdiğinden, şişme ve ısı dayanıklılıkları CO'dan

daha düşüktür. NBR ile kıyaslandığında şişme dayanımı ile düşük ve yüksek sıcaklık

performansları daha mükemmeldir.

Otomotiv endüstrisinde keçe, diyafram, membran, yakıt, sıcak su ve hava hortumlarında

kullanılmaktadır [7].

2.3.2.14 Poliüretan kauçuklar (AU)

Poliüretan, bir isosiyanat ve bir alkolün reaksiyonu sonucu oluşmaktadır. Çok reaktif olanisosiyanatlar, kendi türevleri ile de reaksiyona girebilmekte ve istenmeyen yan ürünler



19


meydana getirebilmektedir. Moleküller arası kuvvet, polimerin fiziksel özelliklerini tayin

eder. Düzgün bir blok oluşursa sert, karışık bir yapı oluşursa yumuşak tipler elde edilir.

Yüksek aşınma, yırtılma ve kopma direncine sahiptirler. Yağ ve solventlere karsı

mükemmel dayanıklılık gösterirler. Sıvı dökülebilen, kauçuk gibi islenebilen, kükürt ya da

peroksitle çapraz bağlanabilen ve termoplastik tipleri mevcuttur. Madencilik, inşaat,

otomotiv ve makina sanayiinde aşınmaya dayanıklı parçaların üretiminde, ayakkabı tabanı,

forklift tekerlekleri, kayışlar ve kaplamalarda kullanılır [7].

2.3.2.15 Silikon kauçuklar (Q)

Polimer diğer kauçukların aksine, silisyum ve oksijen zincirlerinden oluşur. Zincirler arası

güçler zayıf olduğundan, gerilme sırasında kristallenme olmaz. Stabil bir yapı söz

konusudur. Polisiloksanların katalizör yardımı ile kondenzasyona uğramaları sonucu, düz

polimer elde edilir. Bu şekilde elde edilen polimer zincirleri Q harfi ile gösterilir. 60ºC ile

2000ºC arasında devamlı çalışabilme yeteneğine sahiptir. UV, ozon ve dış etkenlere karsı

mükemmel dayanıklıdır. Çok iyi dielektrik özellikleri vardır. Zor yanıcılığa, iyi elastik

özelliklere ve fizyolojik bakımdan zararsızlık özelliklerine sahiptir.

Silikon kauçuklar elektrik sektöründe kablo, kablo uçları, izolatörler, tuş takımlarında;

otomotiv sektöründe buji kabloları, buji baslıkları, distribütör kapak contaları, radyatör

hortumlarında; bebek emzikleri ve gaz maskeleri, yağ keçeleri; gıda, tıp ve inşaat sektörü

ve fırın contalarında kullanmaktadır [7].

2.3.2.16 Termo plastik elastomerler (T.P.E)

Termoplastikler elastomerler, elastomerik yapıya sahip; fakat plastikler gibi değişimleislenebilen ve şekil alabilen, kompleks yapıda, polimerik maddelerdir. Yapılarında,

kimyasal olarak birbirlerine molekül bazda bağlanmış birden fazla cins polimer

bulunmaktadır.

Yapı, kauçukla kullanılan en az iki cins polimer ve bunların üçlü bloğundan oluşmaktadır.

Bu bloklardan uçta bulunan iki tanesi daha kısa plastik, ortada bulunan ise daha uzun ve

Stiren-Bütadien-Stiren cinsi bir termoplastik elastomerde bütadien elastomerik, stiren



20


plastiktir. Yüksek ısıda polistiren erir; malzeme akıcı hale gelir ve kalıp içine aktığında

kalıbın seklini alır. Soğutulduğunda, stiren tekrar sertleşir ve şekil kalıcı olur [7].

Sonuçta pimse süresi sonucu hiçbir kimyasal değişim olmamakta, sadece fiziksel değişim

olduğu için prosese defalarca tekrarlanabilmekte ve kalıptan çıkan firede

kullanılabilmektedir [9].

Termoplastik elastomerler vulkanize edildiklerinde; düşük sıkıştırma ve yüksek esneklik

gibi mekanik ve fiziksel özellikleri sayesinde benzersiz bir sınıf oluştururlar. Aynı

zamanda enjeksiyon ve ekstrüzyon kalıplama gibi geleneksel fabrikasyon teknikleri ile

işlenebilirler (Ghoreishy vd., 2005).

Bir plastik gibi islenebilen malzeme % 550 uzama ve 15 Mpa üzeri kopma mukavemeti

verebilmekte, 35 Shore A ile 45 Shore D arası sertlikte mamuller üretilebilmektedir.

Yüksek ısı ve yağdaki performansları ile kalıcı deformasyon özellikleri termoplastik

elastomerlerin yetersiz kaldığı özelliklerdir. Termoplastik elastomerler mekanik

parçalarda, hortum ve kablo, ayakkabı tabanı, otomotiv parçalarında ve gıda ve tıbbi

malzemelerde kullanılır [9].

2.3.2.17 Hidrojene nitril kauçuk (HNBR)

Hidrojene nitril kauçuk, Nitril Kauçuk ( NBR ) polimerlerinden türetilir. Bu şekilde

hazırlanan malzemelerin en önemli özellikleri yüksek mekanik güçleri ve aşınmaya karşı

daha dayanıklı olmalarıdır. Ortam dayanıklılığı NBR'ninki gibidir. Kullanım sınırı

150ºC'dir [10].

HNBR kauçuğunun en önemli özelliği uzun süre ısı, yağ ve kimyasallara dayanabilmesidir.

Bu nedenle, motor yağı, yakıt, soğutma suyu türü sıvılara dayanımının arandığı otomobil

endüstrisinde yaygın olarak kullanılır ve conta, kayış, hortum, kemer vb. malzemeler

yapılır (Saçak, 2005).



21


3. KAUÇUK HAMURU BLEŞENLER

Kauçuklar hiçbir zaman yalnız olarak kullanılamazlar. Bir kauçuk karışımı (hamuru)

genellikle ağırlıkça %50 oranında kauçuk içerir. Bir karışımın tipik içeriği (kısım olarak)

aşağıda verilmiştir.

• Ham Kauçuk 100

• Dolgu Maddeleri 20-100

• Plastikleştiriciler (Plastifiyanlar) 0-30

• Kararlaştırıcılar (Stabilizörler) 0-10

• Yağlayıcılar 0-5

• Pişirme (Vulkanizasyon) Sistemi 6-10

Bunlar içerisinde en önemlisi pişirme (vulkanizasyon) sistemidir ve kauçuğu çapraz

bağlamak için gereklidir. Dolgu maddeleri; ya karışımı takviye etmek ya da ucuzlatıcı

olarak kullanılır. Plastikleştiriciler (plastifiyanlar), hamura işleme esnasında yumuşaklık

vermek ve daha sonra da istenilen esnekliği ve düşük sıcaklık esnekliğini kazandırmak için

gereklidir. Kararlaştırıcılar (stabilizörler), gerek işleme esnasında, gerekse parçanın

kullanımında karışımı bozulmaktan korurlar. Diğer katkı maddeleri (yağlayıcılar,

şişiriciler, yapışkanlaştırıcılar, manyetik dolgular vb.) ihtiyaç olduğunda ilave edilebilirler

(Erkan, 2003).

Bir kauçuk karışımından beklenilen özellikler aşağıdaki gibi sıralanabilir:

• Bitmiş mamulün çalışacağı ortama uygun özellikler yaratılması

• Karışımın uygulanacağı proses metot ve makinelere uygun olması

• Rekabet edilebilmesi için maliyet özellikleri

Kauçuk hamurunda kullanılan katkı maddelerinin aşağıda belirtilen özelliklere sahip

olması beklenmektedir:

1) şlevlerini etkili bir şekilde yerine getirmeli,

2) Proses şartlarında bozunmamalı,

3) Ucuz olmalı

4) Zehirli olmamalı

5) Diğer katkı maddelerinin işlevlerine engel olmamalı,

6) Kusma (bleeding) ve çiçek açma (blooming) yapmamalıdır.



22


3.1 Dolgu Maddeleri

Kauçuklara, kuru toz halinde katılan çok küçük tane boyutlu maddeler, güçlendirici yada

dolgu maddeleri olarak tanımlanır. Bu maddeler kauçuğun kuvvetlendirilmesi, işlenebilme

özelliklerinin geliştirilmesi, ekonomik karışımlar oluşturma ve renklendirilebilmesi

amacıyla kullanılmaktadır. Dolgu maddeleri tabii kauçuğun mastikasyonu yapılarak, bu

maddeleri bünyesine alabileceği anlaşıldıktan sonra kullanılmaya başlanmıştır.

Güçlendirici türünde olanlar, kauçuğun fiziksel ve mekanik özelliklerinde, kuvvetlendirici

etkiler yaparken, dolgu maddesi türünde olanlar genellikle formülasyonu ucuzlatmakta ve

bazı proses işlemlerinde iyileştirici özellikler sağlamaktadır (Savran, 1997).

Örneğin; hiçbir dolgu maddesi içermeyen saf SBR kauçuktan oluşan bir karışımın kopma

mukavemeti değeri 25-30 kg/cm² olarak test edilmesine rağmen, belirli bir oran ve

özellikte karbon siyahı ile takviye edilmesi halinde bu değer 200 kg/cm²‘ye ulaşabilir.

Kauçuk mamulün güçlendirilmesi kompleks bir özellik olup, karışımın gerilme, yırtılma

ve aşınma direncinin geliştirilmesi olarak ele alınabilir. Bu görevi yerine getiren

dolguların, etki mekanizmaları halen açıklığa kavuşturulmamıştır. Dolgu materyallerinin

daha küçük partiküllerden meydana gelmesi, daha geniş bir yüzey ve daha etkili bir

güçlendirme demektir. Karbon siyahları bu durumu yansıtan bir dolgu materyali olarak

çok küçük partiküllerden meydana gelmiştir. Örneğin 450 gr. karbon siyahı 4350 m2’lik

bir yüzey oluşturmaktadır. Dolguların çoğu kauçuktan daha ağır olmakta ve bu nedenle

ilavesi, karışıma istenen ağırlığı vermektedir (Savran, 1990).

Yalnızca elastomer ve yeterli miktarda kür edicilerden oluşan karışıma, saf karışım adı

verilmektedir. Bu karışıma dolgu materyallerinin eklenmesine “karışımın yüklenmesi”denmektedir. Eğer karışımın bazı özellikleri güçlendirilmek istenirse “güçlendirici”

dolgu materyalleri yalnızca karışımın hacmi artırılarak maliyeti düşürülmek istenirse,

ilave edilen dolgulara “ekstender” veya ucuzlatıcı dolgu materyalleri adı verilmektedir.

Güçlendirici dolgular da siyahlar ve siyah olmayanlar olarak iki gruba ayrılmaktadır.

Ucuzlatıcı ekstender dolgular, mamulün özelliklerini etkilemediği sürece istendiği kadar,

güçlendirici dolgular ise ancak belirli miktarda karışıma ilave edilebilir. Kauçukmamulün güçlendirilmesi kompleks bir özellik olup, karışımın gerilme, yırtılma ve



23


aşınma direncinin geliştirilmesi olarak ele alınabilir. Bu görevi yerine getiren dolguların,

etki mekanizmaları halen açıklığa kavuşturulmamıştır. Dolgu materyallerinin daha küçük

partiküllerden meydana gelmesi, daha geniş bir yüzey ve daha etkili bir güçlendirme

demektir. Karbon siyahları bu durumu yansıtan bir dolgu materyali olarak çok küçük

partiküllerden meydana gelmiştir. Örneğin 450 gr. karbon siyahı 4350 m2’lik bir yüzey

oluşturmaktadır. Dolguların çoğu kauçuktan daha ağır olmakta ve bu nedenle ilavesi,

karışıma istenen ağırlığı vermektedir (Aslan, 1997)

Kauçuk için kullanılan dolgular genellikle iki kategoriye ayrılır. Siyah ve siyah olmayan

dolgulardır. Ancak siyah dolgular daha önemlidir (DPT, 2001a).

3.1.1 Siyah dolgular

Dolgulu elastomerik kompozitler düşük maliyet ve yaygın endüstriyel uygulamalar

nedeniyle çekici olmaya başlamıştır. Sertlik, gerilme gücü, ısıl deformasyon,

kalıplanılabilir olmasıyla kalmayıp daha farklı önemli özellikler de katan karbon siyahı

olmadan elastomerlerin çoğu kullanımı imkansız olurdu (Bayoumi vd., 2008).

Karbon siyahı kauçuklarda en yaygın ve en fazla kullanılan dolgu maddesidir (Savran,

2005). Gaz veya sıvı haldeki karbonlu hidrojenlerden kısmi yanma veya termik parçalanma

veya her iki türlü elde edilen ince dağılmış yapısal olarak grafite benzeyen karbon

tanelerine “KARBON SYAHI” adı verilir. Halk dilinde “S KARASI” da denilmektedir.

Karbon siyahı basta doğal gaz ve ham petrol olmak üzere, katran, damıtma artığı yağların

tamamlanmamış yanması ile elde edilir (DPT, 2001b).

Hamur karışımında karbon siyahı ve kauçuğun karıştırılmasının esas amacı, siyah parçalarve polimer molekülleri arasında bağ yapmak, böylelikle vulkanize edilmiş son ürünü

kuvvetlendirmek veya takviye etmektir. Bugün çok değişik özelliklerde, pek çok sayıda

karbon siyahı çeşidi mevcuttur. Karbon siyahları çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir. Buna

rağmen, özel uygulamalar için karbon siyahı seçiminde genellikle ürünün üç özelliği

dikkate alınır. Bunlar; parça büyüklüğü, yapı ve yüzey aktivitesidir (DPT, 2001a).

Karbon siyahları aktif dolgu maddesi görevi yaparak kauçuğun mekanik özellikleriniilerletir. Bunun dışında; renklendirme (siyah), UV ışınlarından koruma ve iletkenliği



24


arttırmak amacıyla kauçuklar dışında diğer polimerlerde de katkı maddesi olarak

kullanılmaktadır (Saçak, 2005).

Karbon Siyahı üretimi için endüstride 5 çeşit üretim yöntemi uygulanmaktadır. Bu

yöntemler Çizelge 3.1’de verilmiştir (DPT, 2001b).

Çizelge 3.1 Karbon siyahı üretim yöntemleri (DPT, 2001b)

YÖNTEMLER ÜRETM PAYI (%)

Fırın yöntemi 85Isı ile parçalama yöntemi 7

Kanal yöntemi 5Asetilen yöntemi -Lamba yöntemi 3

TOPLAM 100

Fırın siyahları, hidrokarbonların kısmi yanması ile üretilirler. Hava/hidrokarbon oranı,

sıcaklık, zaman, fırın tipi ve içindeki akım gibi değişkenlerin dikkatli bir çalışma altında

kontrolü ile çeşitli tipte fırın siyahlarının üretimi yapılır. Önemli fırın siyahları aşağıda

gösterilmiştir (DPT, 2001a).

• SAF - Süper Aşınma Fırın Siyahı

• ISAF - Orta Süper Aşınma Fırın Siyahı

• HAF - Yüksek Aşınma Fırın Siyahı

• HMF - Yüksek Modül Fırın Siyahı

• FEF - Hızlı Ekstrüzyon Fırın Siyahı

• SRF - Yarı-takviye Fırın Siyahı

• GPF - Genel Maksat Fırın Siyahı

• CF - letken Fırın Siyahı

• FF - nce Fırın Siyahı

Petrol rafinelerindeki aromatik atıkların 1200-1700oC arası sıcaklıklarda aşırı hava ile

yakılmasından üretilen fırın siyahları, beslemenin bir kısmı yanarken çoğu karbon ve

hidrojen parçalanır. Fırın siyahı asidiktir ve kauçukların vulkanizasyonunu yavaşlatır

(Saçak, 2005).



25


Kanal Siyahlarının üretiminde tabii gazın eksik (az) yanması ile ortaya çıkan alev, demir

kanal bölümüne çarparak periyodik olarak kırıntı haline dönüşür. Belli başlı üç kanal

siyahı vardır (DPT, 2001a).

• EPC: Kolay Proses Kanal Siyahı

• MPC: Orta Proses Kanal Siyahı

• CC: letken Kanal Siyahı

Kanal siyahları kauçuklarda en çok kullanılan siyahtır, pahalıdır (Saçak, 2005).

Isı siyahları gaz halindeki hidrokarbonların ısısal bozunmaları ile üretilirler. Proses, yanma

odasının uygun sıcaklığa (1300oC) ısıtılması ile ve hidrokarbon gazın karbon ve hidrojene

parçalanması ile olur. ri taneciklidir ve kauçukları takviye açısından zayıftır. Isı

siyahlarının iki önemli çeşidi vardır (DPT, 2001a; Saçak, 2005).

• MT- Orta Isı Siyahı

• FT - nce Isı Siyahı

Fırın siyahlarının parça büyüklükleri 20 milimikrondan 90 milimikrona kadar değişir.

Kanal siyahlarının tane büyüklükleri ise genelde SAF ve HAF ile aynıdır. Belli başlı iki ısı

siyahının parça büyüklükleri hem fırın hem de kanal siyahlarınınkinden daha fazladır ve

FT için 170 mµ, MT içinse 375 mµ değerindedir.

Karbon siyahının yapısı, karbon siyahı taneciğindeki etkisiz hacmin oranı olarak tarif

edilebilir. Yapı rölatif bir değerdir, yüksek yapı, yüksek etkisiz hacim oranına denk gelir.

Yapı, yağ absorbsiyonu testi ile (her gram karbon siyahı tarafından absorbe edilen cm3 yağ

olarak) belirlenebilir ve yüksek, normal veya düşük olarak açıklanır. Çeşitli karbon

siyahların bu üç sınıfa göre ayrımı aşağıda gösterilmiştir (DPT, 2001a).

• Yüksek yapı: CF, FEF, GPF, ISAF

• Normal yapı: SAF, ISAF, HAF, HMF, SRF

• Düşük Yapı: SAF, ISAF, HAF, SRF, CC, MPC, EPC, FT, MT



26


Yüzey aktivitesi, karbon siyahı yüzeyindeki oksijen ihtiva eden grupların miktarı ile

ilgilidir. Üç tip karbon siyahından sadece kanal siyahı prosesinde, fark edilir miktarda

yüzey oksijeni ve bu nedenle de yüksek yüzey aktivitesi vardır. Fırın ve Isı Karbon

Siyahları önemsiz derecede yüzey oksijeni nedeniyle normal yüzey aktivitesine sahiptir.

Karbon siyahının kullanımındaki en önemli etken genellikle işlenebilme ve istenilen

fiziksel özellikleri sağlama ile fiyat arasındaki uyumdur. Belirli karbon siyahının her bir

özelliği, işlenebilirliği ve vulkanize olmuş parçanın özelliklerine etkisi aşağıda

verilmektedir (DPT, 2001a).

Kauçuk işlemede belli başlı üç teknik kullanılır. Bunlar Banburi ve milde karıştırma,

kalenderleşme ve ekstrüsyondur. Çizelge 3.2’de karbon siyahı özelliklerinin her bir proses

üzerindeki etkisini göstermektedir.

Çizelge 3.2 Karbon siyahı özelliklerinin prosesler üzerindeki etkileri (DPT, 2001a)

ŞLEM AKTVTES PARÇA BOYU YAPI YÜZEY

Banburi ve mil karıştırma Geniş Yüksek -

Kalender Küçük Yüksek -Ekstrüzyon Küçük Yüksek -

Yukarda proses karakteristiklerinde belirtildiği gibi, belirli bir karbon siyahının, vulkanize

olmuş parça üzerindeki etkisi genel hükümlere göre Çizelge 3.3’de gösterilmiştir.

Çizelge 3.3 Karbon siyahı vulkanize olmuş parça üzerine etkileri (DPT, 2001a)

Özellik Aktivitesi Parça Boyu Yapı Yüzey

Kuvvetlendirme Küçük - Yüksek

Yüksek Gerilim Değeri Küçük Yüksek -

Aşınma dayanımı Küçük - Yüksek

Yırtılma dayanımı Küçük Normal Normal, yüksek

Daha spesifik olarak, belirli karbon siyahları, özelliklerinin neticesi olarak, diğer tiplere

göre, özel son kullanım yerleri için daha fazla uygundur. Buna ilaveten, pek çok sonkullanım uygulamalarında istenilen özellikler arasındaki uyum için karbon siyahı



27


karışımlarının kullanılması istenir. Örneğin, dış lastik taban kauçuğu karışımı hem SAF

hem de ISAF karbon siyahı ihtiva edebilir. Küçük taneli karbon siyahı SAF nispi olarak

düzgün çekilmesine rağmen bu karbon siyahının banburide etkili karışımı zordur. Diğer

taraftan, daha büyük tane büyüklüğüne sahip karbon siyahı ISAF, daha kötü ekstrüzyon

karakteristiğine sahip olmasına karşın, banburide kolay karıştırılabilir. Bundan dolayı her

iki karbon siyahı, karışımda geliştirilmiş işleme karakteristikleri gerektirmesine karşın,

isteğe uygun aşınma dayanımı elde edebilmek için kullanılmaktadır. Karbon siyahının tipi,

dinamik özellikleri de etkiler. Arzulanan özel performans seviyesine bağlı olarak, değişik

karbon siyahları kullanılabilir (DPT, 2001a).

Genel olarak özel kullanımlara hangi karbon siyahının uygun olduğu Çizelge 3.4’de

gösterilmiştir.

Çizelge 3.4 Karbon siyahlarının kullanım alanları (DPT, 2001a)

3.1.2 Siyah olmayan dolgu maddeleri

Kauçuk karışımlarında, fiziksel veya mekanik özellikleri geliştirmek ve kauçuk hamurunun

maliyetini düşürmek için mineral veya siyah olmayan dolgular kullanılır. Bu özellikler

karbon siyahı ile beraber karıştırılarak veya açık renkli mallar için sadece dolgu

maddesinin tek başına kullanılması ile sağlanabildiği gibi, beraberce kullanılan birkaç

beyaz dolgu maddesi ile de elde edilebilir. Pek çok çeşit mineral dolgu tipi vardır ve bunlar

iki ana sınıfta toplanabilirler;

• Takviye edici

• nert (etkisiz, ucuzlatıcı)



28


Tane büyüklüğü ufak olan dolgular (takviye ediciler) ile daha yüksek kopma kuvveti

gerilim değeri ve sertlik elde edilir. Tane büyüklüğü fazla olan mineral dolgular (inert)

daha küçük değerler gösterirler ve takviyede genellikle kötü derecede yırtılma dayanımı,

esneme ve aşınma dayanımına sahiptirler. Dolgu maddesinin tipi kadar kullanılan miktar

da karışımın fiziksel özelliklerini etkiler. nce taneli hidrat silika hariç, mineral dolgu

maddeleri genellikle proses esnasında karbon siyahlarından çok daha az açığa çıkarlar.

Mineral dolgu maddeleri daha düşük gerilim değeri ve kötü kalıcı deformasyona yol

açarlar (DPT, 2001a).

3.1.2.1 Çinko oksit

Çinko oksit, ince taneli kalsiyum karbonat çökeltisi, kalsiyum silikat, ince silikatlar

kullanılmaya başlanmasından önce kauçuk endüstrisinde önemli bir rol oynamıştır. Yüksek

spesifik gravitesi (5,60) nedeniyle çinko oksit kullanımı pahalı bir pigmenttir. Bununla

birlikte yüksek esneklik verebilmesi, ısı dayanıklılığı ve yüksek ısı iletkenliği

sağlamaktadır. Yüksek ısı iletkenliği ve yüksek esneme kabiliyeti dolayısıyla bitmiş

parçanın ısı üretmesi daha az olur. Bugün çinko oksit, organik akseleratörlerin

aktivasyonunda kullanılan temel mineral dolgu olarak kauçuk endüstrisinde önemli

miktarda kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra neopren, tiokol ve butil kauçuklarının

vulkanizasyonunda akseleratör olarak da kullanılmaktadır (DPT, 2001a).

3.1.2.2 Kalsiyum karbonat (Tebeşir)

Tebeşir, siyah olmayan dolgu maddelerinin en çok kullanılanlarından biridir. Popüler

olmasının nedeni, küçük derecede sertlik, uzama veya esneme kaybına karşılık, çok büyük

miktarda dolgu olarak kullanılarak karışımı ucuzlatmasıdır. Bu da vulkanize kauçukparçada sağlamlığa fazla engel olmaksızın maliyetin düşmesi neticesini ortaya

çıkartmaktadır. Tebeşir ile yapılan karışımlar yumuşak olur ve daha düşük gerilim değerine

sahiptirler. Yırtılma dayanımı orta veya kötü, aşınma dayanımı ise kötüdür. Tebeşir

kalsiyum karbonattır. Ancak bu terim, kauçuk hamurundaki diğer malzeme gruplarının

hemen hepsinde olduğu gibi geniş özellikleri (çeşitlilikleri) olan bir malzeme grubunu

kapsar. 30 mikron veya daha fazla tane büyüklüğüne sahip olan kalker taşı da, 0,04 mikron

tane büyüklüğüne sahip olan ultra incelikteki kimyasal çökeltilmiş beyaz dolgu maddesi dekalsiyum karbonattır. Açıkça görüldüğü gibi parça büyüklükleri bu kadar değişik olan



29


maddelerin özellikleri de birbirinden farklı olacaktır. Kalker taşı ya kuru madeni madde

olarak veya daha iyi kalitede ve ıslak öğütülmeyle yapılmış pigment olarak vardır. Kuru

yer kalker beyazı en ucuz dolgu maddelerinden biri hatta belki en ucuzudur. Daha ziyade

kuru kalker taşı diğer pigmentlere nazaran kauçuk karışımına daha fazla

yüklenebildiğinden paspaslar ve diğer ucuz kalıplama ile yapılan işlerde büyük miktarlarda

kullanılır. Islak öğütülmüş kalker taşı hem daha standart yapıda, hem de daha ufak tane

büyüklüğündedirler. Ancak takviye edici özellikleri zayıftır, fakat yine de kuru kalker

taşından biraz daha iyidirler. Bütün çökelti karbonatları, bir çok beyaz dolguda olduğu gibi

kalkerden elde edilir. Fakat büyük kristalleri mekanik taşlama ile parçalamak yerine burada

yapılan işlem kimyasaldır. Karbonat ilk olarak başka bir kalsiyum bileşiğine dönüştürülür

ve bu da daha sonra parça büyüklüğünün kontrolüne izin veren şartlar altında yapılan bir

üretimle tekrar karbonata dönüştürülür. Kalsiyum karbonat nasıl yapılmış olursa olsun,

karışıma kolaylıkla karışır ve pişmemiş karışım bir yumuşaklık verir. Karbonatların

kauçuk içinde örtme gücü azdır ve bu yüzden beyazlatıcı (örtücü) madde olarak

kullanılamazlar. Ancak beyaz (açık renkli) karışımlarda bazen diğer pigmentlerle beraber

100-200 kısma kadar kullanıldıklarından renkleri de önemlidir. Absorbe edici değillerdir,

kaolinden farklı olarak genellikle karışımın pişme özelliklerine az etki yaparlar. Kalsiyum

karbonat çok az yırtılma dayanımı verir. Bu nedenle bitmiş halde yumuşak olması istenen

parçalarda kullanırlar. Beyaz dolgulu karışımların pişmemiş durumda yumuşak olması ve

iyi şişmesi nedeniyle, beyaz dolgular sünger hamurlarında geniş bir şekilde kullanılırlar

(DPT, 2001a).

3.1.2.3 Kaolin

Kaolin ve beyaz olmayan tebeşir kauçuk pigmentlerinin en çok kullanılanlarıdır. Kil de

tebeşir gibi düşük maliyetli bir dolgudur. Fakat tebeşirden farklı olarak karışımın gerilimdeğeri üzerinde belirgin bir sağlamlık etkisine sahiptir. Ayrıca sertlik ve birazda iyi

derecede aşınma dayanımı verir. Kaolinin kopma dayanımı üzerindeki etkisi tebeşirden

daha azdır, hatta tebeşirli karışımlara kaolin ilave edildiğinde kopma dayanımında ve

gerilim değerinde artış görülmektedir. Kauçuk kaolinlerinin prensip olarak, düz

plakacıklardan meydana gelmiş olması, gerilim değeri ve sertlik üzerindeki etkisini izah

eder. Kaolinlerin gerilim değeri üzerindeki etkileri çeşitlidir. Bu nedenle de en fazla

sağlamlık verenlere sert kaolin, daha az sağlamlık verenlere ise yumuşak kaolin denir. Sert

kaolinler genelde belirli bir yüzde oranında 0.1-1.0 mikron arasında tanecikleri içerirler,

ayrıca oldukça fazla miktarda 2-5 mikronluk tanecikleri de içerirler. Sert kaolin pişmiş



30


veya pişmemiş düşük maliyette sağlamlık isteyen parçalarda kullanılacak iyi bir dolgudur.

Bu nedenle ayakkabı ökçesinde, tabanda, mekanik parçalarda ve kablolarda kullanılır. Sert

kaolin ekstrüzyon hamurlarında pişme ve çekme anında çökmeyi önleyici olarak

faydalıdır. Takviye değeri ve aşınma dayanımı daha düşük olan yumuşak kaolin daha az

sağlamlık isteyen işlerde kullanılır. Her iki tip kaolinde asit dayanımına sahip olduğundan

tank kaplama karışımlarında sıklıkla kullanılırlar. Kaolinin dolgu oranı çok fazladır.

Hortum, boru, paspas, ökçe ve taban işlerinde 200-300 kısıma kadar, izolasyonda ise 50-

150 kısıma kadar kullanılabilirler. Kaolinleri kauçuk ve kuru mamul karışımlarla

karıştırmak güç değildir. Pişmeyi geciktirmeye eğilimlidirler. Çünkü bazı akseleratörleri

absorbe ederler ve genellikle asit pH’sına sahiptirler. Bu eğitim karışımda az miktarda

trietanolamin veya dietilen glikol kullanılmasıyla giderilebilir. Sert kaolinin

kullanılmasında sık sık ortaya çıkan problem, yüksek yüzey yapışkanlığının artması ve

mile yapışma nedeniyle düzgün çekilememe ve zor işlenebilmesidir. Bu durum kısmen

veya tamamen kaolinin diğer mineral dolgularla değiştirilmesiyle ayarlanabilir (DPT,

2001a).

3.1.2.4 Hidrate sodyum alumina silikat

Zeolex kaolinde yapılır ve bazen de rejenere edilmiş kaolin diye adlandırılır. Fakat killerle

aynı sınıfa sokulamaz çünkü daha ince tanelidir ve daha iyi takviye özelliklerine sahiptir.

Zeolex kalsiyum silikat gibi yüksek özellikler verir, fakat ona nazaran karışım kolaylığı

nedeniyle çok daha fazla tercih edilir. Takviye özellikleri, yırtılma dayanımı ve esneklik

dayanımı hidrate silikalara çok yakındır. Fakat bu bakımdan silika sınıfına yaklaşamaz

(DPT, 2001a).

3.1.2.5 Hidrate silika

Siyah olmayan takviye pigmentlerinin en iyisi, karbon siyahı özelliklerine en yaklaşanıdır.

Mevcut takviye silikalarının parça büyüklükleri karbon siyahı kadar incedir ve aynı

zamanda aşırı derecede aktif yüzeye sahiptir. Hidrate Silika (HS), siyah olmayan yüksek

kaliteli kauçuk hamuru üretimi problemine cevap bulmaktadır. Kaolinler ve tebeşirler

tatminkar bir yırtılma dayanımı vermezler. HS’in kullanılmasıyla mükemmel fizikselözelliklerde kolay işlenebilen karışımlar yapılabilir. Silika dolgulu butil kauçukta



32


Parafin wax prosese yardımcı bir madde olup, kauçuk mamullerinde yüzeye kusma

yapması nedeniyle yapım yapışkanlılığını azaltır (Aslan, 1997).

Yumuşatıcılar, küçük taneli molekülleri elastomerlerin makromolekülleri arasına nüfuz

ederek viskoziteyi düşüren ve böylece hareketliliği arttıran sıvılardır; kauçuk sanayisinde,

dolgu maddeleri ile birlikte, bir karışımın iskeletini oluşturur. Dolgu maddelerinden sonra

en çok kullanılan malzemelerdir. Yumuşatıcı kavramını, esas itibariyle, işlem kolaylaştırıcı

yönüyle ele almak gerekmektedir. şlem kolaylaştırma prosesin çeşitli kademelerinde

karsımıza çıkmaktadır.

a. Yumuşatıcılar, polimer ve dolgu maddelerini ıslatarak, karıştırma sırasında meydana

gelen sürtünmeleri azaltır. Böylece mekanik aşınmalar azalmış olur.

b. Karıştırma sırasında, karışımın viskozitesini düşürerek, karıştırma enerjisini azaltır. Bu

şekilde enerji tasarrufu sağlanmış olur.

c. Dolgu maddelerinin ve kimyasalların karışım içerisinde kolayca dağılımını sağlayarak,

homojen karışımlar oluşmasını sağlar.

d. Karışımın akışkanlığını arttırarak, islenmesini kolaylaştırır.

e. Karışımın yapışkanlığını arttırır.

f. Düşük karıştırma ısıları sağlayarak, ön vulkanizasyon tehlikesini azaltır.

g. Yüksek oranda dolgu maddeleriyle birlikte kullanıldığında, karışımı maliyetini düşürür.

h. Karışımın fiziksel özelliklerinde değişiklikler meydana getirir. (sertlik, uzama,

elastikiyet ve düşük sıcaklık özellikleri) Karışımdaki yumuşatıcı oranı arttıkça; karışımın

sertliği azalır, viskozite düşer, uzama oranı artar ve kopma ve yırtılma dayanımı azalır.

Yumuşatıcılardan ayrıca elastomerle uyuşma, düşük uçuculuk, vulkanizasyon sistemi ilekarışma yapmama, düşük ayrışma, yani yağ ve yakıt dayanımı arttırma, kirlilik yapmama

ve zehirli olmama özellikleri istenir (Brydson, 1988).

Yumuşatıcıların sınıflandırılması:

a. Hayvansal kökenliler: Stearik asit dışında günümüzde kullanılmamaktadır.

b. Bitkisel kökenliler Palmiye yağı, ayçiçek yağı, keten yağı, kolza yağı, çam katranı

c. Kömür katranı türevleri: Özellikle Kumaron reçineleri ve katran



33


d. Petrol türevleri: Günümüzde en çok kullanılan yumuşatıcılardır. Yapılarında parafinik,

naftenik ve aromatik bileşenler vardır. Yapısında en fazla hangi bilesen varsa örneğin

aromatik, yumuşatıcılar aromatik olarak adlandırılır (Brydson, 1988).

3.3 Koruyucu Maddeler

Elastomerlerin özelliklerinin gerek karışımın hazırlanmasından sonra, gerek mamul elde

edilmesinden sonra; ısı, ışık, zehirli maddeler vb. gibi dış etkenlerden dolayı zaman

içerisinde değişikliğe uğramasına, kaybolmasına yaşlanma adı verilir. Bu değişiklikler

çatlama, sertleşme, kırılgan hale gelme, yapışkan hale gelme, yumuşama, kabuk bağlama

gibi hallerde görülebilir. Elastomer zincirlerinde doymamışlık arttıkça, yaşlanmaya karsı

hassasiyet de artar. Vulkanizasyon sırasında, az sayıda çift bağlar reaksiyona girmiştir. Çift

bağlar, oksijen, ozon ve diğer reaktif maddeler karsı hassastırlar. Ayrıca kükürt ile

reaksiyona girerek sertleşmeye neden olurlar (Brydson, 1988).

Yaşlanmaya sebep olan dış faktörleri 8 ana başlıkta toparlayabiliriz. Bu faktörler aşağıda

belirtilmiştir.

1) Zehirli Maddeler: Bakır ve manganez, çok düşük miktarlarda dahi, çiğ veya pismiş

haldeki kauçuğun yaşlanmasını hızlandırır. Demir, özellikle SBR elastomeri için çok

zararlıdır. Oksidasyona benzer bir bozulma olur, fakat proses daha hızlıdır. Kauçuk önce

yumuşar, daha sonra da sertleşir. Zehirli metaller eğer kauçukta çözünmemiş durumda ise,

etkileri zayıflar (Curchod, 1984).

2) Yorulma: Tekrarlanan gerilmelere maruz kalan elastomer parçaların mukavemeti azalır,

kopma dayanımının çok altındaki gerilmelerde kırılma oluşabilir, buna neden yorulmaolayıdır. Elastomer parçalar uygulanan mekanik enerjiden kaynaklanan ısınmadan dolayı,

hızlı bir şekilde yaşlanmaktadır. Sıcaklık, oksijen veya ozonun varlığı, uygulanan

gerilmenin genliği ve frekansı çatlak oluşumunda etkili olmaktadır (Curchod, 1984).

3) Ozon: Özellikle gerilme altındaki doymamış elastomerler ozona karsı çok hassastırlar,

gerilme doğrultusunda dik yönde ozon çatlakları oluşur. Gerilme olmadığı zaman, bu

çatlaklar oluşmaz. Sıcaklık ve nem ozon çatlaklarının oluşumunu hızlandırır. Kauçukkarışımına mum ilavesi, ozona karsı uygulanan en bilinen yöntemdir. Mum yüzeye nüfuz



34


ederek koruyucu film oluşturur. Bu film kırılgan olduğundan, statik uygulamalarda iyi

sonuç verirken, dinamik uygulamalarda kolayca çatlamaktadır (Curchod, 1984).

4) Oksidasyon: Çeşitli şekillerde oluşan oksijenin malzemeye nüfuz ederek, elastomer

zincirlerini parçalaması halidir. Oksijenin etkisi ile aktif radikaller oluşur ve bu radikaller

polimer molekülleri ile reaksiyona girerler. Yüksek sıcaklıkta bu işlem daha da hızlıdır.

Özellikle dien kalarda çok tesirlidir, bu nedenle koruyucu maddeler bu tip elastomerlerde

çok az miktarda bile çok etkili olurlar (Curchod, 1984).

5) Isı: Isı, oksijenin tesirini arttırır, ayrıca ısısının etkisi ile oksijensiz ortamda malzemenin

özelliklerini değiştiren çeşitli reaksiyonlar meydan gelebilir. Örneğin çapraz bağların

termik olarak parçalanması, moleküllerin kendi aralarında çapraz bağlanması gibi.

Hidrolize olabilen elastomerlerde su buharı çok çabuk bir parçalanmaya neden olur. Isıdan

kaynaklanan yaşlanma, özellikle kopma uzamasındaki azalma ile kendini belli eder. Doğru

vulkanizasyon seçimi ve antioksidan ve IIR, EP gibi ısıya dayanıklı elastomer seçimi ile

ısının tesiri azaltılabilir (Curchod, 1984).

6) Işık ve hava şartları: Güneş ısını, özellikle ultraviyole ısınlar, kauçuk yüzeyinde

oksijenin tesirini arttırarak okside bir kauçuk filmi meydana getirir. Bu film gelişigüzel

istikametlerde birbirleriyle birlesen çatlaklardan oluşur, bu durum fil derisi oluşumu olarak

da isimlendirilir. Özellikle açık renkli kauçuklarda rastlanır, karbon siyahı ultra viyole ısını

iyi absorbe ettiğinden bu oluşuma siyah elastomerlerde rastlanmaz (Curchod, 1984).

7) Koruyucu ajanlar: Yaşlanmaya karsı dayanıklı elastomeri seçmek her zaman mümkün

olmadığı için, kauçuk karışımına koruyucu ajanlar ilave etmek gerekir. Bu koruyucu

ajanların görevleri mümkün olduğu kadar uzun süre, kauçuğu özellikleri bozulmadan veyaçok az bozulmasına müsaade edecek şekilde korumaktadır. Genelde kauçuk karışımlarında

100 birimlik ağırlık elastomere karşılık 2 birim ağırlık kullanılır (Curchod, 1984).

8) Diğer bileşenler: Kauçuk formüllerinde yukarıda anlatılan bileşenler dışında, belli

özellikleri iyileştirmek, bazı eksiklikleri gidermek veya fiyatı düşürmek amacıyla ikincil

bileşenler kullanılır (Curchod, 1984).

Peptizanlar, yüksek viskoziteye sahip doğal kauçuk, SBR ve bazı klor kauçuklarınınplastifikasyon işlemini kolaylaştıran kimyasallardır. 2- merkapto-benzimidazol, çinko 2-



35


benzamidotiofenat, tetrametiltiuram disülfür en çok kullanılan peptizanlardandır. Oda

sıcaklığında kararlı, yüksek sıcaklıklarda gaz çıkaran kimyasallar olan şişiriciler, süngerli

kauçuklar elde etmek için kullanılmaktadır. Diazoaminobenzen ( DAB ), azodikarbonamid

(ADC ), benzosul-fohidrazit (BSH) en önemli şişiricilerdir (Brydson, 1988).

Boyalar, siyahtan farklı renkte kauçuk ürün elde etmek için açık renk dolgu maddeleri ile

kullanılırlar. norganik ve organik pigmentler olarak ikiye ayrılırlar. Demir oksitler,

sarıdan kırmızı kahveye kadar çeşitli renk ve tonlarda bulunur ve çok kullanılır. Yeşil krom

oksit mat, fakat kalıcıdır. Kadmiyum pigmentleri soluk sarıdan mavi kırmızıya kadar

değişik tonlarda kullanılır (Brydson, 1988).

3.4 Plastifiyanlar

Plastifiyanların fonksiyonu fiziksel veya kimyasaldır. Kimyasal plastifiyanlar aşağıdaki

durumlarda uygundur.

• Temel husus pişmemiş hamurun özelliklerini ıslah etmek için

• Kauçuğun böyle kimyasal bir işleme karşılık vermesi halinde.

Fiziksel plastifiyanlar ise.

• Vulkanize edilmiş parçanın fiziksel özelliklerinin değiştirilmesinin gerektiği

hallerde,

• Karışımın işlemesinin kaydırıcılık, yapışkanlık veya diğer özel etkiler gerektiğinde

bunların

elde edilebilmesi için kullanılırlar (DPT, 2001a).

3.4.1 Kimyasal plastifiyanlar

En çok rastlanan ve etkili tipleri şunlardır.

• Aromatik mertaptanlar

• Petrol sülfonatlar

• Pentaklorotiofenoller

Polimerin mastikasyonu esnasında zincirler sürekli olarak parçalanırlar ve reaktif zincir

sonları süratle tekrar birleşir. Kimyasal plastifiyan (veya peptizer) in varlığıyla reaktif

zincir sonları plastifiyanla reaksiyona girer ve nötralize olur. Böylece molekül ağırlığı



36


süratle düşer. Vulkanizasyon esnasında zincirler alışılmış ağsal yapıyı oluştururlar ve

vulkanize edilmiş parçanın özellikleri bu tip plastikleştirmeden az etkilenir. Bu işlem

genellikle NR, SBR ve NBR için sınırlıdır (DPT, 2001a).

3.4.2 Fiziksel yumuşatıcılar

En çok bilinen tipleri şunlardır.

• Petrol esaslı: Yağlar, mumlar (parafinler), asfaltlar v.s.

• Çam ağaçları: Çam katranı, kalıntılar ve reçineler

• Kömür katranı: Katran yağları, zift ve reçineler

• Tabii katı ve sıvı yağlar (bitkisel yağlar, yağ asitleri v.s.)

• Sentetik organik bileşikler (esterler, likit polimerler, v.s. )

Bunların kullanım amacı, fiziksel plastifiyanların reaksiyonunda zincirleri ayrı tutmak ve

böylece zincirler arası etkileşimleri azaltmak ve zincirlerin oynaklığını artırmaktır. Bu

plastifiyanların seçiminde polarlık, molekül ağırlığı ve kimyasal aktivite gibi faktörler rol

oynar (DPT, 2001a).

Yapışkanlık Arttırıcılar (Taktifiers)

Reçineler sık sık yapışkanlığı arttırıcı olarak ilave edilirler. Bunlar kumaron-inden

reçinelerini, çam reçinelerini, fenolik reçineleri ve diğer benzer ürünleri kapsar.

Kayganlaştırıcılar (Lubricants)

Bumlar, genellikle ekstrüzyonu kolaylaştırmak için kayganlaştırıcı olarak ilave edilirler.

Stearatlar aynı etkiyi verebilirler ve kalıptan ayılmayı kolaylaştırırlar. Kompleks esterler

hamurun milden ayrılması için, düşük molekül ağırlıklı polietilen ise kalender

merdanelerine yapışmayı önleyici olarak kullanılırlar (DPT, 2001a).



37


Ucuzlatıcılar

Karışımı ucuzlatmak için kullanılırlar. En yaygın ucuzlatıcı yağdır ve SBR, IR ve BR’de

kullanılır. Diğer ucuzlatıcılar rejenere kauçuk ve faktisleri (polimerize bitkisel yağ)

kapsarlar (DPT, 2001a).

3.5 Stabilizörler

Bütün kauçuklar parçalanmaya maruz kalır. Genellikle polimerde daha yüksek

doymamışlık derecesi parçalanmaya karşı daha fazla hassasiyet demektir. Kauçuklar

aşağıdaki şekillerde değerlerini kaybederler.

• Zincir kırılması: Zincir boyunun ve ortalama molekül ağırlığının azalmasına neden

olur.

• Çapraz Bağlanma: Üç boyutlu yapının oluşmasına ve daha yüksek molekül

ağırlığına neden olur.

Yeni kimyasal gruplar vasıtasıyla molekülün kimyasal değişimi SBR, CR ve NBR çapraz

bağlama sonucu zayıf esnekliği ve uzaması olan tahta gibi veya kırılgan karışımlar

oluşturarak değerlerini kaybederler (DPT, 2001a).

3.6 Akseleratörler

Akseleratörler, kauçuğun kükürtle reaksiyonunu hızlandıran maddelerdir. Akseleratör

kullanımıyla daha iyi fiziksel özellikler, özellikle yaşlanmaya karşı daha iyi bir direnç

elde edilmektedir. Kür süresinin kısalması, üretim miktarını artırdığı gibi, büyük kauçuk

ürünlerinde homojen kür imkanını sağlanmaktadır. Laboratuarlarda, lastik hamurlarının

gerilme mukavemeti özelliklerin irdelenmesi için örnekler belirli bir sıcaklıkta ve

zamanda vulkanize edilerek örnekler az kürden aşırı küre doğru sınıflandırılmaktadır.

Elde edilen veriler grafiğe aktarıldığında Şekil 3.1 'de verilen iki farklı lastik hamurunun

gerilme mukavemetlerinin zamana karşı değişimi elde edilmektedir (Petlas, 1996).



38


Şekil 3.1 Kür sistemi kıyaslaması (Petlas, 1996)

Akseleratörün kullanımına bağlı olarak fiziksel özelliklerde sağlanabilen değişiklik kür

süresi ile gerilme mukavemeti arasında çizilen diyagramda 134°C’de gerçekleşen bir kür

olayında A ve B ile gösterilen iki ayrı akseleratör sisteminde buna bağlı fiziksel özellik

değişimi gösterilmektedir. Görüldüğü gibi A eğrisi maksimum gerilme direnci değerine

eriştikten sonra yavaş bir düşüş göstermektedir. 120 dakika olan kür, süresinin sonundaki

değer ile 60 dakika sonundaki değer büyük farklılıklar göstermektedir. Bu şekil, bir plato

benzerliğinde olan bir eğrinin temsil ettiği sağlıklı bir vulkanizasyon işlemini

göstermektedir. Buna karşılık B eğrisi maksimum gerilme direnci değerinden sonra hızla

bir düşüş göstermekte buna bağlı olarak vulkanizatın iç kısımlarıyla yüzeyi arasında kür,

farklı seviyelerde olabilmekte ve uniformluk bozulabilmektedir. Bu nedenle lastik hamuru

hazırlanmasında istenen özellikleri elde edebilmek için akseleratörün tipi ve grubu ve

diğer bileşenlerin dengeleyici miktarları dikkate alınmalıdır (Petlas, 1996).

3.7 Aktivitörler

3.7.1 norganik

Kauçuk+kükürt+akseleratör grubu bir de aktivitörü gerektirmektedir. Öngörülen süre

içinde vulkanizasyonun tamamlanmasını sağlayan akseleratörlerin aktivasyonunu

gerçekleştiren maddelere aktivitör denmektedir. Etkinlikleri, kullanılan akseleratörüncinsine göre değişmektedir. En çok kullanılan inorganik aktivitör ZnO olup lastiğe %3-5



39


gibi düşük oranlarda giren önemli bir maddedir. Çinko oksit, ilk defa 1914 yılında açık

renkli lastiklerin üretiminde dolgu ve takviye maddesi olarak kullanılmaya başlanmış;

ancak 1930’dan sonra önemini kaybederek yerini kalsiyum karbonat, kalsiyum silikat ve

silikon gibi daha ucuz maddelere bırakmıştır.

1940'lardan sonra lastik üretiminde ZnO’in önemi artmış ve lastik vulkanizasyonunda

aktivitör olarak kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca ZnO, “neopren” ve “thiakol” tipi

sentetik kauçukların işlenmesinde de doğrudan akseleratör olarak kullanılmaktadır

(Petlas, 1996).

3.7.2 Organik

Ham kauçuğun kür hızındaki değişiklik, kauçuk içerisindeki yağ asitlerinin eksikliğinden

ileri geldiği bilinmektedir. Bu nedenle MBT tipi akseleratör ihtiva eden doğal kauçukta

karışımlara 1.0-3.0 PHR stearik asit ilavesi gelenek haline gelmiştir ve hayvan

yağlarından elde edilmektedir (Petlas, 1996).

3.8 Pişiriciler

Karışımın vulkanizasyonuna ve elastik özelliklerinin kazanılmasına olanak sağlayan temel

hammaddelerdir. Kükürt ve peroksitler bu grubun en bilinen örnekleridir.



40


4. KAUÇUK ŞLEME PROSESLER

Kauçuklar içlerine önemli miktarlarda (kütlece %50 ye ulaşabilir) çapraz bağlayıcı, dolgu

maddesi, boya, hızlandırıcı, antioksidan vb. katkı maddeleri ile karıştırılarak kalıplanmaya

hazırlanır. Karışımdaki bileşenlerin oranlarının ayarlanması kauçuk işlemede önemli bir

aşamadır. Ayrıca katkıların kauçuk içerisinde homojen dağılımının sağlanması için yoğun

bir karıştırma işlemi uygulanır. Bu nedenle elastomerlerin şekillendirilmesi; karışım

hazırlama, şekillendirme ve vulkanizasyon adları verilen üç aşamada işlenir (Şekil 4.1).

Şekil 4.1 Kauçukların şekillendirilmesinde izlenen genel adımlar (Saçak, 2005)

4.1 Karışım Hazırlama

Kauçuklar genellikle tek başlarına işlenmeye yatkın polimerler değillerdir, içlerine farklı

görevleri olan katkı maddeleri karıştırılarak işlenebilecek hale getirilirler (kauçuk hamuru).

Kauçuk hamuru içerisindeki ham kauçuk miktarı çoğu kez %50 dolayındadır. Şekil 4.2’de

katkı maddeleri katılmamış hamstiren-bütadien kauçuğu (SBR) balyası görünmektedir

(Saçak, 2005).

Kauçuk mamullerin üretimi iki aşamada yapılır. lk önce belli bir formülasyona göre

hamur karışımı hazırlanır. kinci aşama, karışımın ekstrüzyon, kalenderleme ve kalıplama

yöntemi ile şekillendirilmesidir. Bu işlemleri vulkanizasyon takip eder ve tamamlar. Bazı

mamullerde vulkanizasyon sonrası bitirme ( finisyon ) işlemleri yapılır.

Kauçuk ürünlerin imalatı birkaç aşamada olur:

• Karıştırma

• Ön şekillendirme

• Şekillendirme

• Vulkanizasyon (DTP,2001a)



41


4.1.1 Karıştırma

Karıştırmanın gayesi, kauçuk karışımına ilâve edilen bütün katkı maddelerinin homojen bir

kitle haline sokulmasıdır. lâve edilen bütün bileşenlerin en az değişiklikle kauçuk

karışımını oluşturması gerekir. Tozların düzenli dağılımı sağlanmalıdır (Erkan, 2003).

şlem çabuk ve ucuz olmalıdır. Karıştırma işlemi için, çeşitli karıştırıcılar kullanılmaktadır.

Şekil 4.3’de iki valsli hamur karıştırma makinası gösterilmiştir (DPT, 2001a)

Şekil 4.2 Katkı maddeleri katılmamış ham stiren-bütadien kauçuğu

Başta doğal kauçuk olmak üzere, SBR ve bazı klor kauçuklar bileşenlerin ilavesinden önce

plastifikasyon işlemine gereksinim duyar. Plastifikasyon ile hem viskozite düşer, hem de

makro molekül zincirlerinin hareketliliği artar.

Kauçuğun karıştırılması sırasında kauçuk hamurunun sıcaklığı viskoelastik davranıştan

dolayı hızla yükselir. Yüksek sıcaklık çapraz bağlayıcıyı aktive ederek kauçuğun henüz

şekillendirilmeden önce çapraz bağlı yapıya geçmesine neden olur. Bu olaya kavrulma adı

verilir. Kavrulmanın önüne, karıştırma işlemi iki aşamada yapılarak geçilir. Kauçuk

içersine önce dolgu maddesi, plastikleştirici vb katkılar karıştırılarak homojen dağılım

sağlanır ve daha sonra çapraz bağlayıcı katılır (Saçak, 2005).



42


Kauçuk hamuru bileşenleri birbirleri içerisinde homojen dağılması için uygun sistemlerle

etkili bir karıştırma yapılır. En yaygın kullanılan karıştırıcılar silindir ve banburi tipindeki

karıştırıcılardır (Saçak, 2005).

Başta doğal kauçuk olmak üzere, SBR ve bazı klor kauçuklar bileşenlerin ilavesinden önce

plastifikasyon işlemine gereksinim duyar. Plastifikasyon ile hem viskozite düşer, hem de

makro molekül zincirlerinin hareketliliği artar.

Karıştırma işlemi direkt veya ters (up side down) yöntemi ile yapılır. Direkt yöntemde, ilk

önce elastomer, antioksidan madde ve çinko oksit konulur. 2.dk.‘da sırasıyla

kuvvetlendirici dolgu maddesi, stearik asit ilave edilir. 5.dk.‘da kuvvetlendiricinin geri

kalanı ve plastifiyan konulur. şlem 7.dk‘da 110ºC-150ºC arasındaki sıcaklıklarda

tamamlanır ve karışım boşaltılır. NR, SBR, CR ve NBR kauçukları direkt yöntemle

karıştırılır. Ters yöntemde ise, ilk önce sırasıyla kuvvetlendirici dolgu maddeleri,

aktivatörler, antioksidanlar, plastifiyanlar, kuvvetlendiricinin geri kalanı ve elastomerler

konulur. şlem 4 ile 5 dakika sonunda tamamlanır ve karışım boşaltılır. EPDM, IIR, CM,

EAM kauçukları ters yöntem ile karıştırılır. Direkt yöntem veya ters yöntem ile karıştırma

işlemi, genellikle açık karıştırıcılarda pişiricilerin verilmesi ile tamamlanır.

Karıştırma işleminden sonra, karışım Batch Off adı verilen otomatik sistemlerde suyla

soğutulur, yapışmayı önleyici talk veya stearat ile sıvanır, kuruduktan sonra istenen bant

kalınlıklarında kesilir (Curchod, 1984).

Karıştırma işlemi kapalı veya açık tip karıştırıcılarda yapılabilir. Şekil 4.3’de iki valsli

hamur karıştırma makinesi gösterilmiştir (DPT, 2001a).

4.1.1.1 Silindir (açık) karıştırıcılar

Silindir karıştırıcılar, kauçuk sanayinde kullanılan en eski tip karıştırma makineleridir.

Silindir karıştırıcılar birbirine doğru dönen, paralel iki silindirden oluşur. Silindirler

karıştırma sırasında ayrıca ısıtılırlar ve dönme hızları genelde aynıdır. Silindirler arasındaki

aralık, elde edilecek ürün kalınlığına göre ayarlandıktın sonra belli miktarda ham kauçuk

iki silindir arasına beslenir. Silindirlerin birkaç turdan sonra kauçuk, düz bir band şeklindesilindirlerden birisi etrafında toplanır. Kauçuğun hangi silindirde toplanacağı polimer türü



43


ve işlem koşullarına bağlı olmakla birlikte, genelde hızlı dönen veya daha sıcak olan

silindir etrafında hamur sarılır (Curchod, 1984).

Şekil 4.3 ki valsli hamur karıştırma makinası (DPT, 2001a)

kinci aşamada silindirlerin arasında kauçuk içerisine karıştırılacak katkılar beslenir.

Silindirlerin basıncı ile kauçuk ve katkı maddeleri belli düzeyde birbirlerine

karıştırılabilirler. Homojen karışım elde etmek için silindir etrafındaki kauçuk band, bir

kenarında silindir ekseni boyunca band genişliğinin 2/3 gibi bir oranında kesilir ve ters

çevrilerek band üzerine yeniden yatırılır. Bu işlemde bandın alt tarafı üste getirilir ve

karıştırmanın etkinliği arttırılır. Kesme işlemi karıştırma süresince uygun zamanlarda

yenilenir. Şekil 4.4 ve Şekil 4.5’ de açık karıştırıcı örnekleri verilmiştir (Saçak, 2005).

Şekil 4.4 Açık karıştırıcı (Savran, 1990)



44


Şekil 4.5 Silindir karıştırıcı

Silindir karıştırıcılarda yapılan karıştırma işlemi zaman alan, yorucu ve çalışanın

deneyimine yakından bağlı bir yöntemdir. Yöntemle 300 kg kadar kauçuk hamuru 2-3 saat

arasında hazırlanır (Saçak, 2005).

Çizelge 4.1 Polikloropren ve cis-polibütadien kauçuk hamur karışım örneği (Saçak, 2005)

Bileşenler Kütlece Miktar

Poliklorpren 70

Cis-polibütadien 30

Karbon siyahı 40

Kil 25

Yağ 25

Açık karıştırıcılarda arka silindir sabitken, ön silindirler arası mesafeyi ayarlayabilmek için

hareketlidir. Silindirler soğutmayı ve ısıtmayı sağlayabilmek için oyulk imal edilirler.

Yanlardan malzeme kaçışını engellemek için, hamur sınırlayıcılar vardır. Açık

karıştırıcılarda, gerek makine, gerekse operatör emniyeti açısından ek tedbirler alınmalıdır.

(Curchod,1984)



46


karıştırma işlemi rotorlar arasında sıkıştırma ve gevşeme ile gerçekleşir. Şekil 4.6‘de farklı

rotor tipleri gösterilmiştir (Curchod,1984).

Banbury tipi karıştırıcıların yatırım maliyeti silindir karıştırıcılardan yüksektir. Buna karşın

karıştırma zamanı düşüktür ve daha fazla malzemeyi etkin bir şekilde karıştırabilirler.

Silindir karıştırıcılarda 2-3 saatte hazırlanan hamur, banburi karıştırıcılarda 10-15 dakikada

hazırlanabilir. Yoğun karıştırma nedeni ile kauçuk hamurunun sıcaklığı aşırı yükselir. Isı,

başlangıçta polimerin ve katkıların karışmasına yardımcı olması açısından yararlıdır, ancak

ileri aşamalarda polimerin bozulmasına yol açar. Bu nedenle banburi karıştırıcılarda

karıştırma bölgesinin etrafı soğutma ve ısıtma yapabilecek bir ceketle sarılıdır. Kauçuk

hamurunun homojenliği karıştırma zamanı yanında; ratorların dönme hızına, sıcaklığa ve

bıçak geometrisine bağlıdır. Karıştırma sıcaklığı ve süresi, hamur kalitesini etkileyen

önemli bir faktördür (Saçak, 2005).

Banburide tipik bir karıştırma işlemi Çizelge 4.2’de gösterilmiştir.

Çizelge 4.2 Banburide tipik bir karıştırma planı (Saçak, 2005)

Zaman (dk.) şlem Sıcaklık (°C)

0’ Polimer ve çinkonun karışması 1401’ Karbon siyahının yarısının ilave edilmesi 140

3’ Karbon siyahının yarısının ve yağın yarısının ilavesi 140

5’ Yağın yarısının ilavesi 140

7-8’ Boşaltma 140

Banburi ve hamur makinesinin kıyaslamasını Çizelge 4.3’deki gibi özetleyebiliriz.



47


Çizelge 4.3 Banburi ve hamur makinesinin kıyaslaması (DPT, 2001a)

Özellik Hamur Makinesi Banburi

Sürat Yaklaşık 30 dk. 8 dk.’dan az

Harman ağırlığı Değişken Hacim olarak kontrollü

Verim Az Çok

Soğuk karıştırma Kolay Zor

şçilik ücreti Yüksek Düşük

Beceri Yüksek Düşük

Renk değişimi ve temizlik Kolay Az

4.2 MerdanelemeMerdaneleme (kalenderleme, silindirleme) kauçukların şekillendirilmesinde kullanılan ilk

yöntemlerden birisidir. Kalender kağıt sanayinden alınmış, ısıtılmış valslerin arasından

ince levha çekmeye yarayan bir makinedir (DPT, 2001a). Kauçuklar yanında

plastikleştirilmiş polivinilklorür gibi bazı termoplastik polimerler de merdaneleme yöntemi

ile şekillendirilirler (Saçak, 2005).

Merdaneleme işlemi kısaca Şekil 4.7’de gösterilmiştir. Kauçuk hamuru, tabaka veya kütükhalinde birbirlerine zıt yönde dönen ve ısıtılan iki silindirin arasına beslenir. Silindirler

arasında ezilen hamur kalınlığı iki silindir yüzeyi arasındaki uzaklığın kalınlığına eşit bir

tabaka şeklinde ilk silindir çiftinden ayrılır ve başka bir silindir aralığına alınır. kinci

silindir çiftinin sıcaklığı ve aralarındaki uzaklı daha küçüktür (Saçak, 2005).

Şekil 4.7 Merdaneleme sistemi (Saçak, 2005)

Merdaneleme sisteminde bulunan silindirlerin sayısı genelde 3-5 arasında değişir ve içten

yağ, buhar veya elektrikle ısıtılırlar. Silindir sıcaklığı kauçuklarda 110oC plastikleştirilmiş



48


polivinilklorür de 200oC dolaylarındadır. Silindirler arası uzaklık ayarlanarak, ürün

kalınlığı kontrol edilir. Silindir çiftlerinin polimere uyguladığı basınç 70 tona kadar

çıkabilmektedir. Elde edilecek ürünün yüzey dokusunu son silindir veya silindir çifti

belirler. Silindirlerin yüzey özelliklerine bağlı olarak parlak, mat, desenli malzemeler

üretilir (Saçak, 2005).

Uygulamada silindirlerin farklı düzenlendiği kalenderleme sistemleri kullanılmaktadır.

Silindir dizilişleri düşey, ters, L ve Z türü silindir diziliş sistemleri olabilir. Silindir diziliş

geometrisi malzemenin silindir yüzeyleri ile temas süresini etkiler. Örneğin Z biçimindeki

merdaneleme sistemi kauçuğun en kısa silindirlerle temas ettiği, dolayısıyla en az süre ile

ısı etkisinde kaldığı sistemlerdir. Bu nedenle Z biçimindeki merdaneleme sistemleri ince

levhaların üretiminde veya ısıya duyarlı kauçukların işlenmesinde kullanılır. Kauçuğun en

uzun ısı etkisinde kaldığı ters L türü merdaneleme sistemi ise kalın kauçuk tabakalarının

hazırlanmasında yararlıdır. Merdaneleme basit bir kauçuk işleme yöntemidir, ancak

yatırım maliyeti yüksektir (Saçak, 2005).

Merdaneleme ile genelde sonradan başka malzemelerin üretiminde kullanılacak vulkanize

edilmemiş kauçuk tabakalar hazırlanır. Bu amaçla kauçuk hamuru belli kalınlıkta düz

levha haline getirildikten sonra belli boyutlarda kesilir ve plastik filmler arasına sarılır ve

ileride şekillendirmek üzere depolanır. Yöntemle ayrıca yer döşemeleri, taşıyıcı band ve

silindirler, tank kaplama malzemeleri vb bitmiş ürünler yapılabilir (Saçak, 2005).

Kauçuk dışında plastikleştirilmiş polivinilklorür ve polietilen gibi bazı termoplastiklerden

filmler ve 6mm kalınlığa kadar levhalar hazırlanır. Banyo perdeleri, masa örtüleri, duvar

kaplama malzemeleri, yer kaplama malzemeleri termoplastiklerden üretilebilecek bazı

ürünlerdir (Saçak, 2005).

Kalender kağıt sanayinden alınmış, ısıtılmış valslerin arasından ince levha çekmeye

yarayan bir makinedir. Kalenderler vals adedine ve yerleştirilme şekline göre isim alırlar.

Bu isimler Şekil 4.8’da gösterilmiştir.



49


3’lü 4’lü 4’lü 4’lüI I L Z

Şekil 4.8 Merdaneleme sisteminde silindir düzenleri.

Kalenderlenmiş Mamuller;

• Kısmen Bitmiş Mamuller:

o Kord bezi

o Konveyör bezi

o Hortum bezi

o Astar

o Tank kaplama

• Bitmiş mamuller:

o Levha – film

o zolasyon

o Tel lastik (DPT, 2001).

4.3 Vulkanizasyon

Vulkanizasyon biçim alması ve geniş bir sıcaklık aralığında dayanıklılık göstermesi için

ham kauçuğun kükürtle birleştirilmesi işlemidir [11].

Araba lastiği ve mekanik materyaller gibi en yaygın kauçuklar maddeleri vulkanize

olmadan kullanılamaz. Vulkanize olmamış kauçuklar genelde güçlü değillerdir,deformasyondan sonra eski biçimlerini alamazlar ve çok yapışkanlardır. Kısacası vulkanize

olmamış kauçukların kıvamı sakız gibi olacaktır (Eirich vd., 2005).

Genelde ve en basit şekilde bir ham kauçuk vulkanizasyondan sonra şu değişiklikleri

gösterir :

• Yapışkanlığın önlenmesi,

• Çekme kuvvetinde artma,



50


• Çözücülerde çözünmede azalma,

• Soğukta akma ve plastiklikte azalma,

• Elastiklik artışı,

• Sıcaklık hassasiyetinde azalma,

Vulkanizasyon, keşfedilmeden önce, pek çok ülkede oyun topu, su geçirmez elbise ve

ayakkabı yapımında kauçuk kullanılıyordu. Bu şekilde elde edilen ürünler yazın sıcakta

yumuşuyor, kışın kuvvetli soğukta donup sertleşiyordu. Belirli organik çözücülere maruz

kaldığında ise yapışkan hale gelmekteydi. Bu sebeple kauçuk ürünleri, 300 yılı aşkın bir

zaman sonra vulkanizasyonun keşfedilmesiyle faydalı bir şekilde kullanılabilir hale

gelmiştir (Erkan, 2003).

4.3.1 Vulkanizasyon çeşitleri

Vulkanizasyon, kullanılan kimyasal ajanlara yada proseslere göre isimlendirilir.

• Kükürt vulkanizasyonu

• Peroksit vulkanizasyonu

• Metal oksit vulkanizasyonu

• Reçine (resin) vulkanizasyonu

• Radyasyon vulkanizasyonu

Kükürt vulkanizasyonu en yaygın, vulkanizasyon yöntemidir. Bu bakımdan yukarıdaki

sınıflamayı, kükürtlü ve kükürtsüz vulkanizasyon olarak yapan kaynaklarda vardır (Savran,

1990).

4.3.1.1 Kükürtlü vulkanizasyon

Kauçuğun kükürt ile vulkanizasyonu, 120 yılı aşkın süredir bilinmektedir ve kauçuk

karışımının ısıtılması esnasında meydana gelen reaksiyonlar ve değişikliklerin genel olarak

R-Sx-R tipindeki çapraz bağlanmış polimer zincirlerinin oluşmasına dayandığı kabul

edilmiştir (Erkan, 2003).



51


Kükürt vulkanizasyonu dünyada en yaygın kullanılan vulkanizasyon yöntemidir. Bu

yaygın kullanımın temel sebepleri; oda sıcaklığından 300oC ve hatta daha yüksek

sıcaklıklarda mümkün olması, zaman/hız oranının kimyasallar oynayarak değiştirilebilme

imkanı, kopma mukavemeti ve yırtılmaya devam direncinin yüksek olması, elastiklik,

yorulma direncinin ayarlanabilmesi ve kükürt vulkanizasyonunda kullanılan kimyasalların

dış etkilerden ve başka kimyasallardan az etkilenmesidir (şler ve Alanbay, 1990).

Radikaller hızla birbirleriyle kükürt aracılığıyla bağ yaparken, ortamda birçok ve çeşitli

aktif akseleratör kökleri, kompleksler, serbest kükürt çıkmasına neden olurlar. Tüm bu

maddeler artık aktiflenmiş durumdadır, bağlanma reaksiyonu hızla ilerler. Bu reaksiyonlar

ortamda aktif radikal kalmayıncaya kadar devam eder. Vulkanizasyonun bu son safhasına

sonlanma denir. Ancak hiçbir lastik imalatında, sonlanmaya ulaşılmaz, çoğunlukla %90

vulkanizasyonda reaksiyon ortamından ısı çekilerek vulkanizasyon hızı çok düşürülür yada

reaksiyon durdurulur. %90 pişmenin olduğu bu nokta Optimum Pişme Noktası olarak

anılır. Kısacası imalat sonrası lastik daha vulkanizasyonunu sonlandıramamıştır, bu

vulkanizasyonun sonlandırma ürün servis ömrü esnasında dış etkilerle gerçekleşir

(Kastaş,1994).

Kükürt vulkanizasyonunun evrimi aşağıda belirtilen önemli adımlar halinde özetlenebilir.

Kauçuk + Kükürt: Belirli bir ham kauçuğu değişikliğe uğratarak daha fazla istenilen

özellikleri elde etmek içindir.

Kauçuk + Kükürt + Çinko Oksit: Karışımın geliştirilmesinde daha sonra atılan adım,

kauçuk -kükürt karışımına çeşitli metal oksitlerin ilave edilmesidir. Bu maddeler pişme

zamanını kısaltmak ve daha az kükürt kullanmak gayesiyle bulunmuştur. Çinko oksidinaktifleyici etkisi bugünkü kullanımda da önemini devam ettirmektedir.

Kauçuk + Kükürt + Çinko Oksit + Organik Akseleratör + Stearik Asit: Anilin ve tio

karbanilid, 1906’da ilk defa kullanılan orijinal organik vulkanizasyon hızlandırıcılarıdır.

Bu keşfi azot ihtiva eden çok sayıda organik bileşiklerin organik hızlandırıcılar olarak

kauçuk vulkanizasyonunda kullanılmaları üzerine araştırmalar izlemiş ve 1921’de bulunan

"merkaptobenzotiazol" ilk gerçek ticari akseleratör olmuştur.



52


4.3.1.2 Peroksitle vulkanizasyon

Peroksit, molekül zincirlerinde çift bağ bulunmayan (doymuş) elastomerlerin (EPM, CR.)

vulkanizasyonunda kullanılmaktadır. Ayrıca sağlam karbon-karbon bağ yapısı ihtiva

ettiğinden, dien elastomerlerde düşük kalıcı deformasyon ve iyi ısıl dayanımı özellikleri

sağlamak için kullanılmaktadır. Nadir olarak kullanılan anorganik ve silisyum organik

peroksitlerin yanı sıra, günümüzde yaygın olarak organik peroksitler (Dikümil, Benzoil,

Ditertiobutil) kullanılmaktadır (Brydson, 1988 ).

Peroksitle vulkanizasyon mekanizması 3 aşamadan oluşur.

• Peroksit radikallere ayrılır.

• Polimer zincirinden hidrojen ayrılır.

• Polimer çapraz bağlanır.

Çapraz bağ yoğunluğu önemli ölçüde sıcaklığa bağlıdır. Dien tipi kauçukların kükürt ile

vulkanizasyonunda olduğu gibi, hızlandırıcılarla daha hızlı ve daha yoğun bir çapraz

bağlanma elde etmek mümkün değildir. Hızlı reaksiyon ancak artan sıcaklıkla mümkündür.

Peroksit miktarının kauçuğun cinsine ve kullanılan peroksidin cinsine bağlı olarak belirli

bir optimum orana kadar arttırılmasıyla, çapraz bağ yoğunluğunu arttırmak mümkündür.

Bu durumda elastomerlerin gerilme dayanımı, kalıcı deformasyonu artar, dinamik

özellikleri olumlu etkilenir, ancak yırtılma mukavemeti kötüleşir. Çapraz bağ yoğunluğunu

arttırmak için “coagent” olarak adlandırılan kimyasal kullanılır. Trialil siyanürat,

bismaleimid ve akrilik ester en çok kullanılan kimyasallardır (Brydson, 1988).

4.3.1.3 Metal oksit vulkanizasyonu

Metal oksitler; özellikle polikloropren olmak üzere, polietilen klorosülfon,

poliepiklorhidrin gibi halojen elastomerlerin vulkanizasyonunda kullanılır. Çinko oksit

olan vulkanizasyon ajanı, elastomer zinciri üzerindeki klor atomları ile reaksiyona girer.

Çinko oksitle beraber kullanılan magnezyum oksit de oluşan HCI asidini nötrleştirir ve

pişmeye başlama riskini azaltır. Çoğunlukla çinko oksit ve magnezyum okside tiuram sınıfı

bir hızlandırıcı da ilave edilebilir (Brydson, 1988).



53


4.3.2 Hızlandırıcılar

Bugün kullanılan bu tip hızlandırıcılar bazik ve asidik olmak üzere iki sınıfa ayrılmıştır.

Çeşitli hızlandırıcılar, kauçuk karışımlarına değişik pişmeye başlama (skorç) ve pişme

karakterleri ve vulkanize olmuş parçalara da değişik fiziksel ve yaşlanma özellikleri

kazandırır. Belli başlı hızlandırıcıların vulkanizasyon hızına göre sınıflandırmaları

aşağıdaki şekildedir.

• Yavaş hızlandırıcılar: Aldehit-amine, tiokarbanilid.

• Orta hız hızlandırıcıları: Guanidin

• Yarı-ultra hızlandırıcılar: Tiazol-sülfenamidler

• Ultra hızlandırıcılar: Tiuramlar, ditiokarbamatlar, ksantatlar

Bugün en yaygın olan hızlandırıcılar asidik tip olanlardır. Mekraptobenzotiazol (MBT) ve

ondan elde edilen hızlandırıcılar, düşük miktarlarda tiuram ve ditiokarbamatlarla takviye

edilerek genel kauçuk işlerinde geniş olarak kullanılırlar. Sulfanamidler

merkaptobenzotiazol’den daha emniyetlidir ve ilk gecikmeli hareket hızlandırıcı olarak

dikkate alınmalıdırlar. Bu tip hızlandırıcılar difenilguanidin veya tiuramların ilavesiyle

takviye edilebilirler. Tetrametil tiuram disülfit, tiuram gruplarının en popüler olanıdır ve

tiazol tiplerini takviye edici ikincil akseleratör olarak veya iyi ısı dayanımı, düşük kalıcı

deformasyon elde etmek için düşük oranlı kükürt pişmelerinde birincil hızlandırıcı olarak

kullanılır. Ditiokarbamat serisinin en önemli üyesi ise çinkodietil ditiokarbamattır. Bu

hızlandırıcı, tiuramlarla veya birincil hızlandırıcılarla (MBT gibi) kullanılarak Butil

kauçuk, EPDM ve diğer genel maksatlı kauçuklar için çok etkin akseleratör sistemleri

oluşturur (DPT, 2001a).

Çizelge 4.4’de vulkanizasyon sonrası kauçukların teknik özellikleri gösterilmiştir.



54


Çizelge 4.4 Vulkanizasyon sonrası kauçukların teknik özellikleri

NR SBR BR EPDM CR NBR HNBR CPE CSM AEM ACM ECO FKM

IsıDayanımı(ºC )

105 115 115 125/150 125 130 160 150 150 175 100 135 300

DüşükSıcaklık

Dayanımı (ºC )

-60 -55 -70 -50 -40 -20 -30 -25 -25 -40 -20 -40 -20

OzonDayanımı

Z Z Z M Ç Z Ç M M M M M M

Yağ Direnci(Astm3,100ºC)

Y Y Y Y O O O/ O/ M M

Yakıt DirenciAstm Fuel B40ºC

Y Y Y Y Z Ç Z Y Z M M

AlkolDayanımı

20ºC

M O

KetonDayanımı

20ºC

O O O O Y O O Z/O Y Z O

Asit Dayanımı O O O Ç O O O/ M

Baz Dayanımı O O

FizikselÖzellikler

M O/

YırtılmaDayanımı

Ç O O O Ç O O O O/ O/

AşınmaDayanımı

M M M Ç Ç Ç O O/

MetalYapışması

M M M O/ M M M O/ M Ç Ç O/ O /

GazGeçirgenliği

Y OZ Y OZ Z Z Z Z ÇZ Z Ç ÇZ

Dielektrik

Direnci

M Ç Z Z M Ç O Ç

YanmaDirenci

Z Z Z Z AÇS Z Z O Z Z/O ACS

Su Dayanımı Ç Ç M Ç Ç Ç Z

M: MÜKEMMEL Ç: ÇOK Y : Y O: ORTA Z: ZAYIF OZ: OLDUKÇA ZAYIF ÇZ: ÇOK ZAYIFY:YETERSZ ACSÖ: ALEV ÇEKNCE SÖNME ÖZELLĞ

4.4 Sıkıştırarak Kalıplama

Sıkıştırarak kalıplama daha çok termoset polimerlerin ve elastomerlerin

şekillendirilmesinde kullanılan yöntemdir. Sıkıştırarak kalıpla (basınçla kalıplama,

presleme), deforme olabilen bir malzemeyi kalıp içerisinde basınç ve ısı etkisi ile



55


şekillendirme işlemidir. Yöntem ilk kez termoset polimerlerin ve elastomerlerin

kalıplanmasında kullanılmıştır. Ve uygulaması bir polimer işleme tekniğidir. Şekil 4.9’de

sıkıştırarak kalıplamada kullanılan üstten sıkıştırmalı kalıplama sistemi (pres)

gösterilmiştir.

Elastomerlerin sıkıştırarak kalıplanmasının ilk aşamasında, önceden ısıtılmış dişi kalıp

içerisinde yeterli miktarda reçine konur. Daha sonra erkek kalıp kapatılarak basınç

uygulanır. Basınç ve ısı etkisinde yumuşayan karışım, kalıp boşluğunu dolduracak şekilde

dağılır ve çapraz bağlanma tepkimeleri sonucu polimer sertleşir. Basınç kaldırıldıktan

sonra soğutma yapılır ve kalıp konan polimer miktarı, son ürün için gerekli olandan biraz

daha fazla tutulur ve istenilen boyutlarda ürün elde edilir.

Şekil 4.9 Pres

Kalıplar, polimerin fazla kısmını taşırma kanalı adı verilen yerlerden çıkmasını sağlayacak

şekilde tasarlanmıştır. Taşırma kanalı artığı tıraşlanarak üründen ayrılır. Reçine, bazı

uygulamalarda üretim hızını arttırmak amacıyla ön ısıtma işleminden geçirdikten sonrakalıba alınır.



56


Kalıplamada kullanılan sıkıştırma sistemleri, içerisindeki reçineyi tek yönde veya iki yönde

sıkıştırabilecek şekilde tasarlanmışlardır. Tek yönde aşağı doğru sıkıştırmada erkek kalıp,

tek yönde yukarı doğru sıkıştırmada dişi kalıp, her iki yönde sıkıştırmada ise erkek ve dişi

kalıp birlikte pres görevi yaparlar.

Kalıplama yüksek basınç altında yapıldığından, kalıplar yüksek basınca dayanabilecek

çelik türü metallerden yapılır. Fenol-formaldehit, melamin formaldehit, üre

formaldehitlerin kalıplanması sırasında ayrıca su açığa çıkar. Su veya gaz oluşumunun

gözlendiği sistemlerde kalıp, sıkıştırma sırasında kısmen açılarak su buharlarının veya

gazların dışarı çıkmasına izin verilir. Kalıplar elektrik, yağ veya buhar ile ısıtılır.

Sıcaklık, son ürün özelliklerini, pişirme zamanı ve kalıp içerisindeki malzemenin

akıcılığını etkileyen temel faktörlerden birisidir. Günümüzde; ön ısıtma, kalıba koyma,

kalıplanmış parçayı alma gibi işlem adımları otomatikleştirilerek, kalıplama süresi önemli

oranda azalmıştır.

Sıkıştırarak kalıplamanın,

• Kalıp maliyetinin düşüklüğü (yolluk veya giriş kanalı gibi yerler bulunmaz)

• Düşük büzülme oranı

• Düzgün malzeme yüzeyi

• Atık polimer miktarının en az düzeyde olması

• Kalıpların basitliği

• Ön ısıtma olarak enjeksiyon kalıplamadan daha kısa kalıplama süresi

gibi avantajları yanında,

• Kalın parçaların hazırlanmasına uygun olmaması

• Yüksek işçilik maliyeti

• Ön ısıtma yapılması

• Polimer malzeme içerisine metal parçaları yerleştirilmesindeki zorluklar

gibi dezavantajları da vardır.

Elastomerlerin sıkıştırılarak kalıplamasında üretilecek malzeme boyutlarına uygun

miktarda alınan elastomer (veya merdaneleme veya ekstrüzyonla hazırlanan levhalardan



57


uygun boyutta kesilen parça) kalıp içerisine yerleştirilir. Kalıp, çapraz bağlanmanın

tamamlanmasına yetecek süre ısıtılarak basınç altında tutulur, daha sonra kalıp açılarak

malzeme alınır. Sıkıştırılarak kalıplama ile ucuz ve hızlı bir şekilde araç görevleri gibi iri

parçalar yanında birkaç gramlık küçük kauçuk contalar üretilebilir (Saçak, 2005).

4.5 Transfer Kalıplama

Transfer kalıplama, sıkıştırarak kalıplamaya benzerdir. Her iki yöntemde de kapalı bir

kalıp içerisinde bulunan polimer, ısı ve basınç etkisiyle sertleştirilir. Transfer kalıplamayı

sıkıştırarak kalıplamadan ayıran tek fark, polimerin kalıp içerisine yerleştirilme biçimidir.

Sıkıştırarak kalıplamada yeterli miktarda polimer doğrudan dişi kalıp içerisine konur,

transfer kalıplamada ise basınç uygulanarak bir kanal yardımıyla kalıp boşluğuna

gönderilir. Bu küçük ayrıntı, transfer kalıplamada kalıpların yüksek basınç altında

kalmasını engeller ve kalıplar daha az zarar görürler. Ayrıca, çok küçük ve karmaşık

geometrili parçalar üretilebilir ve içerisine metal yerleştirilmiş ürünler kolay hazırlanır.

Transfer kalıplamanın sıkıştırarak kalıplamaya göre, kalıp giriş kanalı ve yolluklar için

fazla polimer kullanılması ve kalıpların pahalılığı gibi olumsuzlukları da vardır.

Şekil 4.10’de transfer kalıplamanın işlem adımları gösterilmiştir. Polimer, transfer

kalıplama sisteminin transfer kalıba konur ve ısıtılır. Daha sonra yumuşamış polimer piston

yardımı ile transfer kalıbındaki giriş kanalından, kalıp boşluğuna basınç ile gönderilir.

Çapraz bağlama tepkimeleri tamamlanıp polimer sertleşene kadar piston kaldırılmaz ve

kalıp içeriği basınç altında tutulur. Son aşamada piston kaldırılır, kalıp açılır ve

şekillendirilmiş parça alınır. Bazı uygulamalarda önceden ısıtılmış polimer, transfer kabına

yerleştirilerek kalıplama zamanı ısıtılır.

Şekil 4.10 Transfer kalıplama (Saçak, 2005)

Transfer kalıplamanın bir başka uygulamasında yumuşamış polimer, yolluklardan

geçtikten sonra kalıp boşluna ulaşır. Bu yaklaşım birden fazla parçanın aynı anda



58


üretilmesine olanak sağlar. Yöntem, yumuşamış polimerin kalıp içerisine gönderilişi

açısından enjeksiyon kalıplamaya benzerdir. Enjeksiyon kalıplamada erimiş polimer

sonsuz vida yardımıyla kalıba gönderilirken transfer kalıplamada bu görevi piston yapar.

Transfer kalıplama karmaşık şekilli ve metal yerleştirilmiş parçaların üretimi için

geliştirilmiştir. Ayrıca pimler, çubuklar, miller veya farklı geometrilerde parçalar kalıba

yerleştirilerek, üretilecek malzeme içerisinde boşluklar da oluşturulabilir. Sıkıştırarak

kalıplama sistemleri, uygun değişiklikler yapılarak transfer kalıplama sistemlerine

dönüştürülebilirler.

Bir parça kauçuk hamuru transfer kabına yerleştirilir ve piston yardımıyla kalıp giriş

kanalından geçirilerek kalıp boşluğuna basılır. Vulkanizasyon, kalıp ısıtılarak tamamlanır.

Yöntem daha çok, kalıp maliyetinin yüksek olduğu kaliteli kauçuk ürünlerin ve metal

parçaların yerleştirildiği malzemelerin üretimine yatkındır (Saçak, 2005).

4.6 Enjeksiyon

Enjeksiyon yönteminde, şerit halindeki kauçuk kovan içerisinde ısınarak yumuşar ve vida

yardımıyla basınç altında kapalı bir kalıp içerisine doldurulur. Çapraz bağlama kalıp

içerisinde olur. Malzeme kalıba sıcak halde basıldığı için vulkanizasyon süresi kısadır.Sözü edilen adımlar sürekli yenilenerek karmaşık geometrideki parçalar kısa sayılabilecek

bir sürede üretilirler.

Enjeksiyon kalıplama, enjeksiyon makinesi adı verilen bir sistem kullanılarak yapılır ve

tipik bir enjeksiyon makinesi; enjeksiyon sistemi, hidrolik sistem, kalıp sistemi, itici sistem

ve kontrol sistemi olmak üzere beş ana kısma ayrılır.

• Enjeksiyon sistemi: Besleme hunisi, kovan ve vida (veya piston) bulunur.

• Hidrolik sistem: Sonsuz vidanın dönmesi, itme sisteminin çalışarak kalıbı

kapatması ve kalıbın basınç altında tutulması için gereken gücü sağlar.

• Kalıp sistemi: Kalıbın bağlantı elemanları ve parçalarını, soğutma elemanlarını,

kalıp boşluğunu, enjeksiyon deliğini içerir.

• tici sistem: Kalıbı açıp kapatır ve kalıbın hareketli parçasını taşır.

• Kontrol paneli: Sıcaklık, basınç, enjeksiyon hızı, vida konumu ve dönme hızı gibi

işlem parametrelerini denetler ve ayarlar.



59


Enjeksiyon makinası çalışırken; kauçuğu eritme, erimiş kauçuğun kalıba enjeksiyonu,

ürünün soğutulması ve alınması şeklinde dört ana işlem gerçekleşir. Şekil 4.11’de sözü

edilen adımlar gösterilmiştir.

Şekil 4.11 Enjeksiyon sistemi (Saçak, 2005)

Besleme hunisinden kovan girişine alınan kauçuk, vida yardımı ile kovan boyunca kalıbın

olduğu yöne doğru taşınır. Bu sırada kovan etrafındaki elektrikli ısıtıcılar ve viskoz akış

nedeni ile kauçuk ısınır ve erir, ayrıca karışım homojenleşir.

Ekstrüzyon makinelerinden farklı olarak, enjeksiyon makinelerinin kovanlarını sonunda

erimiş malzemenin toplanabileceği bir boşluk vardır. Vida hareketi ile getirilen erimiş

kauçuk bu boşluğu doldurur ve vidayı geri itmeye başlar. Bu aşama, kalıplama için yeterli

erimiş kauçuğun toplandığı andır. Önceden makine üzerinde yapılan ayarlamaya bağlı

olarak kalıp ve kovan arasında bulunan vana açılır ve vida aniden ileri doğru hareket

ederek erimiş kauçuğu kalıba basmaya başlar. Kalıp içerisi kauçuk ile dolduktan sonra,

vida, kauçuk kalıbının içerisini tam doldurması amacıyla bir süre basınç uygulamaya

devam eder. Vulkanizasyon bu aşamada olur. Daha sonra vida geri çekilir ve dönme

hareketi ile yeni enjeksiyon için erimiş malzemeyi biriktirmeye başlar. Aynı anda kalıba

soğutma işlemi uygulanır (Saçak, 2005).

Yüksek sıcaklıklarda çok kısa vulkanizasyon süresi, otomatik çalışma imkanı sağlaması ve

çapak miktarını önemli oranda azalması yönlerinde tercih edilir. Kalıp ve enjeksiyon



60


preslerinin pahalılığı, ekonomik olması için fazla sayıda basması gerekliliği

dezavantajlarıdır.

Enjeksiyon preslerinin dik ve yatay tipleri vardır. Şekil 4.12‘de görüldüğü gibi yatay

preslerde genelde sonsuz vida aynı zamanda piston görevini de yapmaktadır. Kalıp kapanır

ve memeyle kontak haline geldiğinde vida dönmez ve bir piston gibi karışımı kalıba basar.

Şekil 4.12 Yatay enjeksiyon presi (Saçak, 2005)

Dikey preslerde günümüzde en çok kullanılan preslerdir. Parça çıkarıcı grubunun pres

dışında olması, çift maçalı kalıplar kullanılarak imalat hızlarının artmasını sağlaması

açısından yatay presler üstündür. Enjeksiyon grubu vidalı, vida ve pistonlu olabilir. Şekil

4.13 (Dikey enjeksiyon presi)’de gösterilen vida ve pistonlu preslerde, vida tarafındanyumuşatılan ve ısıtılan karışım, pistonun bulunduğu 60-70ºC sıcaklıktaki gövdeye

doldurulur. Bu işlem vulkanizasyon süresi bitene kadar tamamlanmalıdır. Kalıp açıldığında

parçalar elle veya parça itici grubu yardımı ile alınır. Kalıp kapandıktan sonra bu karışım

piston ile kalıba basılır. Enjeksiyonun tamamlanmasından sonra vulkanizasyon başlar.

Çevrim bu şekilde devam eder. Vidalı preslerde de aynı proses geçerlidir.(Curchod, 1984).

Şekil 4.13 Dikey enjeksiyon presi (Saçak, 2005)



61


4.7 Ekstrüzyon

Ekstrüder kelimesi ngilizce'den türetilmiş olup kelime anlamı "vida baskısı" (screw

press)dır. Ekstrüder, sürekli bir şekilde çalışarak plastik ham maddesini basınç ve sıcaklık

altında vida baskısı ile bir sonraki işlem için die'dan yan mamul olarak çıkaran bir

makinedir [3].

Ekstrüzyon, yarı mamül üretiminde kullanılan en yaygın yöntemdir. Ekstrüzyon ile

hortum, sızdırmazlık contası, elektrik kablosu gibi mamüllerin, daha sonra kalıplama da

veya şekilli hortumların imalatında kullanılan ebos adı verilen yarı mamullerin imalatı

yapılmaktadır. Ekstrüzyon işleminden sonra, vulkanizasyon işlemi yapılır. Ekstrüzyon

işleminde ekstrüder adı verilen vidalı makineler kullanılır. Besleme ağzından sevk edilen

bant seklindeki karışım, sonsuz vidanın dişleri tarafından alınır, silindir boyunca ileri sevk

edilir. Bu işlem Şekil 4.14’de gösterilmiştir. Bu mekanik işlemden meydana gelen ve

gövdeden aldığı ısı ile ısınan yarı erimiş haldeki karışım kalıpta son seklini alır ve dışarı

basılır. Kalıptan çıkan ürün Şekil 4.15’de gösterilmiştir.

Şekil 4.14 Kauçuk hamurunun ekstrüdere beslenmesi

Sonsuz vida ekstrüderin en önemli parçasıdır. Eksruder, vida çapına ve uzunluğuna göre

tanımlanır. 60-12D ekstrüderi, vida çapının 60mm ve uzunluğunun çapın 12 katı, yani 720

mm olduğunu gösterir. Şekil 4.14’te gösterildiği gibi vidanın besleme, sıkıştırma ve

ekstrüzyon bölgesi bulunur. Vida düzenli besleme sağlamalıdır. Beslemedeki

düzensizlikler basınç farklılıklarına, dolayısıyla kesit farklılıklarına neden olmaktadır.

Ayrıca, karışım soğuksa, plastifikasyonu tamamlamalı ve karışımı mekanik işlemle tekrar



62


homojen hale getirmelidir. Vida boyu uzunluğu arttıkça, besleme daha düzenli, ayna

üzerindeki basınç daha fazla ve karışım üzerindeki kesme kuvvetlerinin etkisi daha yoğun

olur.

Şekil 4.15 Kalıptan çıkan ürün

Günümüzde 16 D ‘den büyük vida uzunlukları kullanılmaktadır. Şekil 4.16 ‘da görüldüğü

gibi vidaların, tek ağızlı, çift ağızlı, azalan hatveli ve artan diş dibi çaplı konstrüksiyonları

vardır (Curchod, 1984).

Şekil 4.16 Ekstrüzyon vidaları; a.Genel görünüm; b. Sabit hatveli ve değişken profilli;c. ki ağızlı vida; d.Sabit profilli ve değişken hatveli vida (Saçak, 2005)



63


Kauçuklar, termoplastik ekstrüderlerinden vida boyu daha kısa olan ekstrüderlerle

işlenirler. Kauçuk ekstrüdere genelde önceden silindirlerden geçirilerek ısıtılmış şerit

halinde beslenir ve ekstrüder sonunda kafa şeklini almış ürün elde edilir. Düz ürünler (film,

levha vb) ekstrüder çıkışında yeniden silindirlerden geçirilerek ürün kalitesi arttırılabilir

(ekstrüder-merdane sistemi) (Saçak, 2005).

Doğru ve açılı ekstrüder başlıkları vardır. Doğru baslıklar en basit tiptir. Şekil 4.15 ‘te

görüldüğü gibi profil vida ile aynı eksende çıkar. nsert ihtiva etmeyen her türlü şekil ve

kesite sahip profilin ekstrüzyonu mümkündür. Dik başlıklar, açılı baslıkların en çok

kullanılanıdır. Şekil 4.17‘de görüldüğü gibi profil vida eksenine dik eksende çıkar.

Özellikle kablo endüstrisinde çok kullanılan bu tür baslıklarla, kauçuğun bir kabloyu,

metal veya tekstil inserti ve bir başka kauçuk profili kaplaması sağlanır (Curchod, 1984).

Şekil 4.17 Ekstrüzyon başlıkları (Saçak, 2005)

Ekstrüderden sonra, profil halen çiğ halde olduğundan kolayca deforme olabilir. Bunu

önlemek için aynanın çıkısından hemen sonra, profilin çıkış hızına göre ayarlanan hızlarda

profiller kaplara konmadan önce profillerin birbirlerine yapışmasını engellemek için içinde

yapışmayı önleyici solüsyon olan soğuma havuzundan geçer (Şekil 4.18). Sürekli

vulkanizasyonda ise, çekme bandından sonra tuz banyosu, mikro dalga tüneli veya sıvı

ortamdan geçer (Curchod, 1984).



64


Şekil 4.18 Soğuma havuzuna giren kauçuk

Kesik vulkanizasyon yöntemleri sürekli olmadığı için ekonomik olarak verimli

olmamasına rağmen, günümüzde küçük serilerin, şekilli parçaların vulkanizasyonunda

yaygın olarak kullanılmaktadır. Ekstrüderden çıkan profiller otoklav fırınlarında

180ºC’lere kadar çıkabilen sıcaklıklarda su buharı basıncı ile sıcak hava fırınlarında ise,

basınç olmadan vulkanize olurlar.

Büyük serilerde ekonomik olarak daha verimli olduğu için sürekli vulkanizasyon

yöntemleri kullanılır. Buhar borusunda vulkanizasyon, kablo endüstrisinde halen

kullanılmaktadır. Kablolar 150–200 m uzunluktaki boru seklindeki otoklav fırınlarından

180ºC civarında 15 bar altında geçirilerek pişirilir.

Tuz banyosunda vulkanizasyonda, ekstrüderden çıkan profiller elektrikle ısıtılan ve ötektik

tuz karışımı ( % 53 NO3K, % 40 NO2Na ve % 7 NO3Na ) ihtiva eden havuzlardan geçer.

Bu karışım 141 ºC ‘de eridiğinden, tuz banyosu vulkanizasyon sıcaklıklarında (200–250ºC)

akışkan haldedir ve profil aralıklarına çok iyi etki eder. Doğrudan ısıtma ile vulkanizasyon

sağlanır. Isı geçişi hava fırınlarından 50 kat fazladır. Profilin yoğunluğu (1,1–1,3) tuzun

yoğunluğundan (1,93) düşük olduğu için, yüzeyde kalma eğilimindedir. Bu yüzden

profiller metal bir bant ile tutulur ve dalma derinliği ayarlanabilir. Tuz banyosundan sonra,

profil tuzu temizlemek için iki fırça arasından geçer (Curchod, 1984).

Tuz banyosunun en büyük dezavantajı, 20-25 mm çaptaki profillere uygulanabilmesidir.

Ayrıca tuz banyosunun ısınması uzun sürdüğü için, günde 20 saatin üzerinde kullanılması



65


durumunda verimlidir. Tuz tüketimi ve tuzun teçhizatta sebep olduğu bakım masrafları da

önemlidir.

Sıvı ortamda vulkanizasyon, havuzun tabanında bulunan gözenekli seramik boyunca,

rezistanslarla ısıtılmış sıcak hava üflenir. Böylece cam bilyeler akışkanlaşır ve sürekli

hareket ederler. Bu yöntemde, tuz banyosuna göre daha komplike profillerin

vulkanizasyonu mümkündür. Cam bilyeler fırçalanma ile geri kazanılırlar. Taşıyıcı bant

olmadığından profili çekmek gerekir, bu yüzden düşük viskoziteye sahip karışımlarda

kopma ve uzama riski vardır. Cam bilyelerin ısıl taşınımı düşük olduğundan, 190ºC-200ºC

üzerinde vulkanizasyon sıcaklıklarına çıkmak çok zordur. Bu durum tuz banyosuna göre

hızları %50 oranında azaltır (Curchod, 1984).

Kesme ile vulkanizasyonda, vulkanizasyon için gerekli ısıl enerji Şekil 4.19 ‘da görülen

özel ekstrüder başlığında kesme ile elde edilmektedir. Aynadan hemen önce bulunan torpil

seklindeki mandren değişken hızla dönen bir motora bağlıdır. Ekstrüzyon vidası ile

yumuşayan karışım, sabit gövde ile mandren arasına gelir. Karışım, yoğun kesme etkisi ile

150ºC ile 190ºC arasında bir sıcaklığa erişir. Bu sıcaklık pişmeyi başlatır. Karışıma göre

değişen pişme başlama sıcaklığına erişilince, mandrenin dönme hızı hafifçe düşürülür.

Aynadan çıkan profilin vulkanizasyonu sıcak hava tünelinde tamamlanır. Bu yöntemle

kirlilik yoktur ve baslık doğrudan ekstrüdere monte edildiği için yerden tasarruf edilir ve

her türlü karışımın vulkanizasyonu mümkündür (Curchod, 1984).

Şekil 4.19 Kesme başlığı (Saçak, 2005)



66


4.7.1 Ekstrüderlerin kauçuk sanayinde kullanım yerleri

Sentetik kauçuk imalatında, ambalajdan evvel su alma işleminde kullanılır. şleme

makinelerine mastike edilmiş tabii kauçuk sağlarlar. Bazı özel ekstrüderler formül

karıştırma işleminde kullanılırlar. Bu genelde lastik alanında tatbik edilmekte beraber

kauçuk endüstrisinde de gelişmektedir. Aynı zamanda banburiden direkt mal almada da

kullanılır. Ekstrüderde çekilen karışım bir sonraki işlemde kullanılacağı boylara kesilir.

Ayakkabı taban imalatından oto lastiği sırtına kadar tüm işlemlerde bu teknik

kullanılmaktadır (DPT, 2005). Şekil 4.20’de farklı kauçuk eşya imalatlarının akış

diyagramları gösterilmiştir.



67


Şekil 4.20 Kauçuk eşya imalatı genel akış diyagramı (DPT, 2005a)



68


5. DENEYSEL ÇALIŞMALAR

5.1 Kullanılan Cihazlar

5.1.1 Etüv

Deneylerde Devotran marka Etüv-ET04 cihazı kullanılmıştır. Bu cihaz 70°C’de 24 saat

çalıştırılmıştır. Kullanılan cihaz Şekil 5.1’de gösterilmiştir.

Şekil 5.1 Etüv

5.1.2 Çekme Kopartma Test Cihazı

Hisar marka Çekme Kopartma Test Cihazı kullanılmıştır. Bu cihaz Şekil 5.2’de

gösterilmektedir.

Şekil 5.2 Çekme kopartma test cihazı



69


5.1.3 Aşındırma cihazı

Deneylerde kullanılan aşındırma cihazı Devotrans markadır. Bu cihazın aşındırma silindiri

400mm’dir. Deney numune çapı:16mm ve cihazın aşınma basıncı 5-10N’dur. Şekil 5.3’ de

bu cihaz gösterilmiştir.

Şekil 5.3 Aşındırma cihazı

5.1.4 Yoğunluk terazisi

Deneylerde Precisa 320 XB220A terazisi kullanılmıştır. Bu cihaz Şekil 5.4’degösterilmiştir.

Şekil 5.4 Yoğunluk terazisi



70


5.1.5 Shoremetre

Sertlik deneyinde kullanılan shoremetre Devotrans markadır. Okuma duyarlılığı ±0.5 ve

0-100 Shore arası sertlikleri okumada kullanılır. Şekil 5.5’de deneylerde kullanılan

shoremetre gösterilmiştir.

Şekil 5.5 Shoremetre

5.2 Deney Numunelerinin Hazırlanması

Bileşiminde %20 kauçuk, %30 yağ %35 karbon siyahı, %10 beyaz dolgu, %3 pişirici ve

%2 plastifyan bulunan EPDM, CR, N ve NR kauçuk hamurları bölüm 4.1’deki gibi

hazırlanmıştır.

Banburi ve hamur makinasında hazırlanan EPDM, CR, N ve NR kauçuk hamurları, pres

makinasında (2mm, 6mm kalınlıkta ve 220x220mm. boyutlarında) basılmıştır. Bunun

dışında 30 mm çapında 6 mm kalınlığında,16mm çapında 6 mm kalınlığında ve 29 mm

çapında ve 12,7 mm kalınlığında silindir numuneler hazırlanmıştır.

5.3 Uygulanan Deneyler

5.3.1 Sertlik testi

Sertlik testi ASTM D1415’e uygun olarak yapılmıştır. Kauçuk hamurlarından 6 mm

kalınlığında, 30 mm çapında olan numuneler kullanılmıştır. Numune shoremetreye

yerleştirilmiş ve iğne batması için sıkıştırılmıştır. Skalada okunan değer ± 5 hassaslıkla

kaydedilmiştir.



71


5.3.2 Kalıcı deformasyon testi

ISO 815’e uygun olarak numune 70 ± 2 °C’de 24 saat yaşlandırılır.

Kauçuk hamurundan 29 mm çapında ve 12,7 mm kalınlığında olan numunelerkullanılmıştır. Bu numuneler basit bir vida somun sisteminden oluşan sıkıştırma tertibatı

ile %20 oranında sıkıştırılmıştır. Bu oran dijital kumpas yardımıyla belirlenmiştir. Daha

sonra sıkıştırma cihazı 70°C’ye ayarlanan etüvün ortasına yerleştirilmiş ve 24 saat

beklenmiştir. Süre tamamlandığında sıkıştırma cihazı etüvden alınmış ve civatalar hemen

gevşetilip, 30 dakika kendi halinde bırakılmıştır. 30 dakikanın sonunda kalınlıklar

ölçülmüştür.

5.3.3 Kopma gerilmesi ve uzama testi

Kopma Gerilmesi (gf/cm²) ISO 37’e uygun olarak hazırlanan test numunesi ile Çekme Test

Cihazında yapılır. Kopma gerilmesi ve uzama testi için hazırlanan 4 mm’lik plakalardan

papyon şeklinde kalıpla bir numune çıkartılmıştır. Bu numunenin boyutları Şekil 5.6’daki

gibidir. Papyonun ortasında 20 mm’lik bir aralık işaretlenmiştir. Uzama miktarı bu işaretli

bölgede yapılacaktır.

Şekil 5.6 Papyon numune

Papyon numune çekme makinesine bağlanmıştır. Çekme numunesi sabit hızda

uzunlamasına eksensel yönde kopana kadar çekilerek dayanabildiği gerilme değeri

ölçülmüştür. Bu çekme işlemi sırasında işaretli kısmın ne kadar uzadığı dijital kumpas ile

ölçülmüştür. Kopma anından hemen önceki kumpas değeri kaydedilmiştir.



72


5.3.4 Yoğunluk tayini

Yoğunluk tayini Arşimet prensibi uyarınca çözülmüştür. Bu deneyde kauçuk numunesinin

önce ağırlığı tartılmış, sonra saf sudaki ağırlığı kaydedilmiştir.

5.3.5 Yağda yaşlandırma

Yağda yaşlandırma işlemi için ASTM 1, ASTM 2, ASTM 3, yağları kullanılmıştır. Kopma

gerilmesi ve uzama testi için papyon numunesi, sertlik ve yoğunluk numuneleri,

yaşlandırma işlemi sonunda deneyleri yapmak için yağların içinde oda sıcaklığında 24 saat

süre bekletilmiştir.

5.3.6 Isıda yaşlandırma

Isıda yaşlandırma işlemi için kopma gerilmesi ve uzama testi için papyon numunesi, sertlik

ve yoğunluk numuneleri 70°C’deki etüvün içinde 24 saat bekletilmiştir.

5.3.7 Aşınma direnci tayini

16mm çapında ve 6 mm kalınlığında numuneler işlemden önce tartılıp kaydedilmiştir.

Tartılan numune aşındırma cihazına monte edilmiş ve cihaz çalıştırılmıştır. Aşındırma

işlemi sonunda numune cihazdan çıkarılıp tartılmıştır.

5.4 Deneysel Veriler

5.4.1 Sertlik testi

Shoremetre’den okunan sertlik değerleri aşağıda verilmiştir.

EPDM: 61-62 ( shore A).

CR: 60-61 ( shore A).

NBR: 68-69 ( shore A.)

NR: 54-55 ( shore A).



73


5.4.2 Kalıcı deformasyon testi

Sıkıştırma öncesi ölçülen değer: 12,7 mm’dir.

Sıkıştırılma miktarı: %20 (10.16 mm)’dir.

(5.1)

Eşitlik 5.1 ile deformasyon miktarı bulunmuştur.

Eşitlikteki;

Ti: Numunenin ilk kalınlığı

Tr: Toparlanma sonrası kalınlık

Ts: Sıkıştırılmış kalınlık

Tüm numuneler için Ti: 12,7 ve Ts: 10,16’dir.

Tr değerleri ise;

EPDM Tr: 12,02 mm

CR Tr: 11,82 mm

NBR Tr:11,82 mm

NR Tr: 11,86 mm’ olarak hesaplanmıştır.

Bu değerlere göre % Deformasyon hesaplandığında;

EPDM % Deformasyon: %26.77

CR % Deformasyon: %25,6

NBR % Deformasyon: %34,64

NR % Deformasyon: % 30,07 sonuçları bulunmuştur.

5.4.3 Kopma gerilmesi ve uzama testi

Kopma gerilmesi hesaplanırken; Şekil 5.2’ de görülen E ve A değerleri çarpılarak kesit

alanı hesaplanır.



74


Şekil 5.7 Kopma gerilmesi ve uzaman testi numunesi

Kopma gerilmesi hesaplamasını eşitlik 5.2’deki gibi yapılmıştır.

(5.2)

EPDM kauçuğun kopma gerilmesi 9,36 kgf / cm2

CR kauçuğun kopma gerilmesi 6,2 kgf / cm2

NBR kauçuğun kopma gerilmesi 9,78 kgf / cm2

NR kauçuğun kopma gerilmesi 13,95 kgf / cm2 bulunmuştur.

Uzama değeri hesaplamasını eşitlik 5.3’deki gibi yapılmıştır.

(5.3)

EPDM kauçuğun uzaması % 475

CR kauçuğun uzaması % 335

NBR kauçuğun uzaması % 345

NR kauçuğun uzaması % 550 olarak bulunmuştur.

5.4.4 Yoğunluk tayini

Yoğunluk tayininin hesaplanması eşitlik 5.4’de gösterilmiştir.

(5.4)

Eşitlik 5.4’e göre;EPDM kauçuğun yoğunluğu d = 1,28 g / cm3

CR kauçuğun yoğunluğu d = 1,35 g / cm3



75


NBR kauçuğun yoğunluğu d = 1,27 g / cm3

NR kauçuğun yoğunluğu d = 1,16 g / cm3 olarak hesaplanmıştır.

5.4.5 Yağda yaşlandırma

Yağda yaşlandırma yapıldıktan sonra kopma gerilmesi ve uzama deneyi yapılmıştır.

Yoğunluk ve sertlik değişimlerine bakılmıştır. Bu deneylerin sonuçları Çizelge 5.1’de

gösterilmiştir.

5.4.6 Isıda yaşlandırma

Yağda yaşlandırma yapıldıktan sonra kopma gerilmesi ve uzama deneyi yapılmıştır.

Yoğunluk ve sertlik değişimlerine bakılmıştır. Bu deneylerin sonuçları Çizelge 5.1’de

gösterilmiştir.



76


Çizelge 5.1 Deney sonuçları

Deneyler Sonuçlar DeneyŞartları

EPDM NBR NR CR

NormalŞartlar

Kopmakgf/cm2

9.36 9.78 12.29 6.2

Uzama % 475 340 550 335Sertlik shore 61-62 68-69 54-55 60-

61Aşınma mm2 68 52 43 100

Yoğunlukg/cm3

1.28 1.27 1.16 1.35

Astm 1 YağıDayanımı

Kopmakgf/cm2

9 9 6.3 5.7 24 ± 2 °C’de24 saat

Uzama % 460 290 295 215Sertlik shore 59 76 52 69

Yoğunlukg/cm3

1.28 1.2791 1.16 1.35

Astm 2 YağıDayanımı

Kopmakgf/cm2

9.11 9.5 8.72 6.12 24 ± 2 °C’de24 saat


Yoğunlukg/cm3

1.28 1.2783 1.15 1.35

Astm 3 Yağı

Dayanımı

Kopma

kgf/cm2

9 9.2 7.2 5.8 24 ± 2 °C’de

24 saatUzama % 340 330 320 240

Sertlik shore 55 75 52 66Yoğunluk

g/cm3 1.26 1.2820 1.15 1.34

Isı Dayanımı Kopmakgf/cm2

9 9.5 10.5 6.2 70 ± 2 °C’de24 saat


Yoğunlukg/cm3

1.28 1.266 1.147 1.35

KalıcıDeformasyon

% 26.77 34.64 33.07 34.64

70 ± 2 °C’de24 saat



77


5.4.7 Aşınma direnci tayini

Aşınma direnci Eşitlik 5.5’ deki gibi hesaplanmıştır.

(5.5)

Bu hesaplama sonucunda,

EPDM kauçuğun aşınma direnci 68 mm3

CR kauçuğun aşınma direnci 43 mm3

NBR kauçuğun aşınma direnci 52 mm3

NR kauçuğun aşınma direnci 100mm3 olarak bulunmuştur.



78


6. SONUÇLAR VE TARTIŞMA

En yaygın kauçuklar olan EPDM, CR, NBR ve NR kauçuklar üzerinde yapılan sertlik,

yoğunluk, uzama ve kopma gerilmesi, aşınma, kalıcı deformasyon, ısıda ve yağda

yaşlandırma deneyleri yapılmış ve aşağıdaki sonuçlara varılmıştır.

• Aşınmaya en iyi dayanan kauçuk çeşidinin tabii kauçuk olduğunu görülmüştür.

Aşınmanın en önemli olduğu sektör otomobil lastiği üretimi olduğu için tabii kauçuklar

en çok bu sektörde kullanılmaktadır. Yine ayakkabı tabanı da aşınma dayanımının iyi

olması gerektiği bir sektör olduğu için bu sektörde de tabii kauçuklar tercih

edilmektedir.

• Kopma mukavemeti açısından baktığımızda en büyük mukavemeti yine tabii kauçuk

göstermektedir. Bu sebepten dolayı konveyör bant imalatında tabii kauçuk tercih

edilmektedir.

• Kalıcı deformasyonda en iyi netice EPDM kauçuktan alınmıştır. Bu özelliğinden dolayı

kapı ve pencere fitillerinde EPDM kauçuk tercih edilmektedir.

• Isıda yaşlandırma deneyinde en iyi direnen kauçuk EPDM kauçuktur. NBR kauçuk da

ısıya dayanabilmektedir. Fakat tabii kauçuğun ısı dayanımı yoktur.

• Yağda yaşlandırma deneyinde, tabii kauçuğun kötü, neopren kauçuk orta, nitril

kauçuğun iyi ve EPDM kauçuk mükemmel sonuç vermiştir.

Bu sonuçlardan tabii kauçuğun ısı veya yağ etkisine maruz kalmadığı durumlarda en iyi

çalışma şartları veren kauçuk olduğu görünmektedir. Fakat yağa ve ısıya maruz kaldığında

bu özelliklerini kaybettiği görülmektedir.

Farklı çalışma şartlarında farklı kauçuklar istenilen özellikleri karşılamaktadır. Bunun için

kauçukların seçimi yapılırken tüm bu özellikler göz önüne alınmalıdır.



79


7. GENEL SONUÇLAR ve ÖNERLER

Kauçuk sektörü çok çeşitli mallar üreten bir sektör olup, bu ürünlerden önemli bir kısmının

ara mal olarak kullanıldığı otomotiv, beyaz eşya, enerji sektörlerindeki kapasite kullanım

oranlarından derhal etkilenmektedir.

Teknolojik yenilikleri etkileyen olayların başında üretim ve yatırım maliyetlerinin

düşürülmesi, çevrenin korunması, enerji tasarrufu, hammadde kaynaklarına alternatif

kullanım alanları yaratılması gelmektedir.

şleme proseslerinde ciddi bir değişiklik olmamakla birlikte, enerji tasarrufu ve çevre

koruma özelliklerini geliştirmek amacıyla işleme makinelerinde ve çevre kirliliğini azaltıcı

sistem uygulamalarında önemli gelişmeler olmuştur.

Sürekli yenilik ve gelişmelere açık olmak zorunda olan sektörde rekabet edebilmenin ana

koşullarından biri de etkin araştırma geliştirme çalışması yapılmaktır. Ancak irili ufaklı bir

çok kuruluşun faaliyet gösterdiği sektörde organize ve etkin bir Ar-Ge çalışması

yürütmeye imkan yoktur. Ar-Ge harcamalarının yüksek olması nedeniyle şirketler Ar-Ge

faaliyetlerini birleştirmeli, araştırma geliştirme harcamalarını azaltmalı, bu konuda güç

birliği yapmalı veya devletin mevcut Ar-Ge faaliyeti yapan kuruluşlarından etkin bir

yararlandırma sağlayacak düzenlemeler yapılmalıdır.

Üretim sırasında ilgili tüm çevre kanun ve yönetmelikleri çerçevesinde doğal kaynak

kullanımını azaltmayı ve geri kazanımı arttırmayı hedeflemek sektörün çevre politikasını

oluşturmalıdır.



80


KAYNAKLAR

Aslan, M., (1997), “Taşıt Lastiklerinin Hammaddeleri ve Üretilme Metotları”, MakineTasarım Teorisi ve Modern malat Yöntemleri Konferansı, Ankara.

Bayoumi, M.R., Mostafa A., Abouel-Kasem, A.ve El-Sebaie, M.G.,(2008), “The nfluenceof CB Loading on Thermal Aging Resistance of SBR and NBR Rubber Compounds UnderDifferent Aging Temperature” Materials and Design, 30:791–795.

Brydson, J. A., (1988), Rubbers Materials and Their Compounds, Elsevier AppliedScience, London.

Curchod, J., (1984), Synthese, Proprietes et Technologie des Elastomers, IFOCA, Paris.

DPT, (2001a) Kauçuk Ürünleri Sanayi Özel htisas Komisyonu Raporu, Devlet PlanlamaTeşkilatı.

DPT, (2001b) Kauçuk Ürünleri ÖK Raporu Karbon Siyahı ve Sentetik Kauçuk AltKomisyonu Raporu, Devlet Planlama Teşkilat.

Eirich, F.R., Erman, B. ve Mark, E.J., (2005), Science and Technology of Rubber,Elsevier, New York.

Erkan, E., (2003), “Kauçuk Esaslı Yalıtım Malzemeleri malatı Sanayi Profili”, T.C.Sanayi ve Ticaret Bakanlığı Sanayi Araştırma ve Geliştirme Genel Müdürlüğü, Ankara.

Ghoreishy, M.H.R., Naderi, G. ve Razavi-Nouri, M., (2005), “Finite Element Analysis of aThermoplastic Elastomer Melt Flow in The Metering Region of a Single Screw Extruder”,Computational Materials Science, 34:389–396.

şler, R. , ve Alanbay, D., (1990) Plastik şleme Teknolojisi, Alpet Yayınları, stanbul.

Jin, G., Quanlin, Z., Xiaogang, L. ve Zhijun, J., (2008), “Degradation Evaluation of Ethylene–Propylene–Diene Monomer (EPDM) Rubber in Artificial WeatheringEnvironment by Principal Component Analysis”, Materials Letters, 63:116-117.

Kastaş, (1994), Kauçuk Sanayi ve Ticaret A. Ş., zmir.

Petlas, (1996), Lastik Fabrikası Dokümanları, Eylül 1996, Kırşehir.

Saçak, M., (2005), Polimer Teknolojisi, Gazi Kitapevi, Ankara.

Savran, H., (1990), Kauçuklar Derneği Seminer Notları, Haziran 1990, stanbul.

Savran, H.,(1997), Etilen Propilen Kauçuklar, Kauçuk Derneği Yayın Organı, stanbul.

Savran, H.Ö., (2001), Elastomer Teknolojisi I, Kauçuk Derneği Yayınları, stanbul.

Smith, L.P., (1993), The Language of Rubber, Butterworth Heinemann, London.

Uzun, T. ve Erişkin, Y., (1984), Hacim Kalıpçılığı, Milli Eğitim Basımevi, Ankara.



81


Vahapoğlu, V., (2007), “Kauçuk Türü Malzemeler I. Doğal Kauçuk”, C.B.Ü. Fen Bil.Dergisi, 3.1:57-70.

[1] http://www.seciltr.com[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Elastomer

[3] http://www.obitet.gazi.edu.tr/obitet/malzeme_bilgisi/plastikler_.htm[4] http://www.kaucukdernegi.org.tr/teknik_kaucuk_bilgileri.asp[5] http://www.ozkalastik.com/content3.asp?m1=1&m2=4&m3=12[6] http://fire.nist.gov/bfrlpubs/fire94/art037.html[7] http://www.elsan-eks.com/tr/nr.php[8] http://www.timcorubber.com[9] http://www.euronet.nl/users/mavdijk/afm.htm[10] http://www.skt.com.tr/malzeme.php?dil=t[11] http://www.boyutpedia.com/default~ID~1324~aID~41897~link~vulkanizasyon.html



82

EKLER

Ek 1 ASTM yağları imalat bülteni

kaucuk_isleme_prosesleri

Documents