Ligninin nitril kauçuk vulkanizasyonunda koajan olarak değerlendirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ARZU ORAL
Danışman: Bağdagül Karaağaç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Lignin, yenilenebilir kaynaklardan elde edilen doğal bir polimerdir. Toksik olmaması, ucuzluğu ve selüloz üretiminde atık olarak çıkması, kolay ve bol bulunuyor olması nedenleriyle polimerik malzemelerde takviye edici malzeme olarak kullanımı ilgi çekmektedir. Lignin, reçine benzeri bir yapıya sahiptir ve kauçuk matrisinin ağ yapısını etkileyerek vulkanizasyon tepkimesine eşlik edebilir. Bu çalışmada, nitril kauçuk vulkanizasyonunda ligninin olası koajan etkisi, çaprazbağ yoğunluğu, çaprazbağ tiplerinin dağılımı, reolojik ve dinamik özelliklerin ölçümü yoluyla araştırılmıştır. Lignin varlığında gerçekleştirilen NBR vulkanizasyonunun reaksiyon kinetiği doğrusal olmayan bir vulkanizasyon kinetik modeli kullanılarak değerlendirilmiştir. Reolojik özellikler, hareketli kalıp reometresi (MDR, Alpha MDR 2000R) kullanılarak elde edilen vulkanizasyon eğrilerinden belirlenmiştir. Vulkanizasyon eğrileri, kinetik parametrelerin hesaplanması için listelenen zaman-tork verilerinin elde edilmesi için işlenmiştir. Dinamik ölçümler, Lee-Pawlowski-Coran yaklaşımına göre, vulkanizasyon öncesi ve sonrası çaprazbağ yoğunluklarının hesaplanmasında gerekli olan ve farklı salınım frekanslarındaki G' değerlerinin belirlenmesi amacıyla kauçuk proses analizörü (RPA, Montech RPA 3000) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Oluşan çaprazbağ tiplerinin oranlarının belirlenmesinde tiol/amin prob yöntemi uygulanmıştır. Pişme hızını neredeyse hiç değişmeden pişme derecesini arttırması ve lignin varlığında tüm hamurlar için kimyasal çaprazbağ yoğunluğunun önemli ölçüde artması, NBR vulkanizasyonu sırasında ligninin koajan olarak etki ettiğini, çaprazbağlanma mekanizmasını değiştirdiğini göstermiştir. Özellikle düşük lignin konsantrasyonlarında (0,5 ve 1 phr) için bu durum daha belirgindir. Lignin içeren hamurların referansa göre daha yüksek çaprazbağ yoğunluğuna sahip olması, ligninin aktivasyon enerjisi üzerindeki etkisi ile de açıklanabilir. Bununla birlikte, lignin varlığında elde edilen çaprazbağların büyük ölçüde mono- ve disülfidik yapıda olduğu görülmüş, koajan etkisinin malzemenin yaşlanma performansını da olumlu yönde geliştirebileceği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Çaprazbağlanma, Ko-ajan, Lignin, NBR.