Doğal Kauçuk/Bütadien Kauçuk Harmanlarının Fonksiyonel Hibrit Nanoparçacıklar İle Takviye Edilmesi ve Özelliklerinin İncelenmesi


Arş. Gör. Dr. MERVE ERCAN KALKAN

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tez Danışmanı: Prof. Dr. Güralp Özkoç

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Özet:

Bu çalışmada, polihedral oligomerik silseskuioksan (POSS) ilavesinin doğal kauçuk

(NR)/bütadien kauçuk (BR) harmanlarına etkisi incelenmiştir. Bu amaçla Oktavinil-

POSS (OV-POSS), Akrilo-POSS ve Metakril-POSS olmak üzere üç farklı POSS türü

kullanılmıştır. 1, 3, 5, 7 ve 10 phr POSS yükleme oranının elastomer harmanlarının

termal, mekanik, morfolojik, reolojik ve dinamik mekanik özelliklerine etkisi

incelenmiştir. Fourier Dönüşümlü Infrared Spektrometresi (FTIR) ve Sıcaklık Taramalı

Gerilim Gevşemesi (TSSR), Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) sonuçları, POSS

nanoparçacıklarının vulkanizasyon reaksiyonunda yer alarak kükürt ve/veya

elastomerlerle etkileşime girdiğini doğrulamaktadır. Taramalı Elektron Mikroskobu

(SEM) sonuçları, mekanik özelliklerdeki iyileşmelerin homojen nanoparçacık dağılımı

ile ilişkili olduğunu göstermektedir. Diğer yandan yüksek yükleme oranlarındaki POSS

katkısı, nanoparçacıkların aglomerasyonuna bağlı olarak mekanik özelliklerde düşüşe

neden olmaktadır. Termogravimetrik Analiz (TGA) sonuçları POSS varlığında NR/BR

harmanlarının termal dayanımının iyileştiğini göstermektedir. Temas açısı ve dinamik

mekanik analiz (DMA) verilerine göre göre OV-POSS nanoparçacıkları seçimli olarak

NR/BR ara yüzeyinde lokalize olurken, Akrilo-POSS ve Metakril-POSS’un NR fazı

tercih ettiği sonucuna varılmıştır. Aynı zamanda DMA sonuçları, OV-POSS varlığında

karışamayan NR/BR fazların uyumlulaştırılabilmesi için umut verici olarak

değerlendirilmiştir. Isayev ve Deng’in n’inci derece kinetik model yaklaşımı POSS içeren

harmanların kürlenme kinetiğini temsil etmede başarılı bulunmuştur.