SBR tipi kauçuklu bileşiklerin çapraz bağlarına ceviz kabuğu külü ve kozalak külünün etkisi
The effect of walnut shell ash and pine cone ash on cross links of SBR type rubber compounds
Yazar: SEYDA SÜLEYMAN BÜYÜK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞABAN BÜLBÜL
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Yapılan bu çalışmada SBR tipi elastomer esaslı kauçuk malzemelerin çapraz bağları ve mekanik özelliklerine dolgu malzemeleri olarak farklı oranlarda kullanılan ceviz kabuğu külü ve kozalak külünün etkileri incelenmiştir. Çalışmada ana matris malzeme olarak Stiren Butadien Kauçuğu (SBR 1502) kullanılmıştır. Deneylerde aynı bileşiğe bağlı kalınarak, bileşikteki karbon siyahına ek olarak ceviz kabuğu külünden kütlece % 5, % 10 ve % 15, kozalak külünde de kütlece % 5 % 10 ve % 15 oranlarında hamura ilave edilerek toplamda 7 farklı bileşik oluşturulmuştur. Oluşturulan bileşiklerin yoğunluk, sertlik, kopma dayanımı, birim uzama, SEM, X-Ray MAP yöntemiyle ana matris ve katkı maddelerinin karakteristiği gözlemlenmiş ve elde edilen deney sonuçları kendi aralarında ve ISO standartlarında belirtilen değerlerle karşılaştırılmış ve yorumlanmıştır. Yapılan deney sonuçları incelendiğinde, SBR hamuruna ilave edilen ceviz kabuğu külü veya kozalak külünün ilave edilme oranının artmasıyla,  yoğunluk, sertlik değerlerinde artış olmuştur. Ceviz kabuğu kül dolgulu bileşiklerde dolgu miktarına bağlı olarak kopma dayanımı, birim uzama ve yırtılma dayanımlarının azaldığı; kozalak külü içeren bileşiklerde ise dolgu miktarıyla artığı ve test sonuçlarının standartların üzerinde olduğu gözlenmiştir. Bu özelliklerinin yanı sıra üretim maliyetlerinin analizleri yapılmıştır.  Dolgu malzemesi olarak değerlendirilen ceviz kabuğu külü ve kozalak külleri maddi değerleri olmayan doğadan arındırılmayı bekleyen atık malzemelerdir. Bu küllerin SBR kauçuğuna eklenerek maliyetini kullanıldığı oranda ucuzlatarak maliyeti olumlu yönde etkilemiştir. Orijinal bileşiğin karbon siyahı dolgusuna ek olarak kullanılan ceviz kabuğu külü ve kozalak külünün SBR kauçuk matrisinde dolgu malzemesi olarak kullanabileceği kanıtlanmıştır.

Abstract:
In this study, the effects of walnut shell and pine cone ash which are used in different ratios as filling materials on the crosslinking and mechanical properties of SBR type elastomer based rubber materials are investigated. SBR 1502 is used as the main matrix material. In addition to the carbon black in the compound, seven different compounds of walnut shell and pine cone ash are added to compound at the rate of 5 %, 10 % and 15 %. Density, stress, tensile strength, unit elongation, SEM, X-Ray MAP methods of the formed compounds are used to observe the characteristics of the main matrix and additives. According the test results it is observed that density and hardness values increase with increasing rate of addition of walnut shell or cone ash added to SBR compound. In walnut shell ash filled compounds, depending on the amount of filler, tensile strength, unit elongation and tear strength decrease in. Cone ash containing compounds; increase with  the fill amount and the test results are found to be above the standards. In addition to these features, production costs are analyzed. Walnut shell and pine cone ashes, which are considered as filling materials, are waste materials that have no material value and are waiting to be purified from nature. Adding these ashes to SBR rubber has reduces the cost as much as it is used and has a positive effect on the cost. In addition to the carbon black filler of original compound, it has been proven that the walnut shell and cone ash can be used as filler material in the SBR rubber matrix.