Zorlu termal şartlarda çalışabilecek pvc esaslı kablo formülasyonunun ''k'' değerine göre geliştirilmesi
Development of pvc based cable formulation according to the "k" value that can used in harsh thermal conditions
Yazar: YAREN DEMİRTEMEL
Danışman: DOÇ. DR. ONUR ÇOBAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı / Polimer Bilim ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Kimya = Chemistry ; Kimya endüstrisi = Chemical industry ; Kimya sektörü = Chemistry sector ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Polivinil klorür = Polyvinyl chloride ; Termal özellikler = Thermal properties

Özet:
Günümüzde, plastik malzemeler endüstride geniş uygulama olanağı sağlamaktadır. Yüksek mekanik özellikleri, iyi boyutsal kararlılık, iyi elektrik yalıtım özellikleri, kimyasallara dayanımı, yanmazlık özelliği, düşük su absorpsiyonu ve düşük maliyet gibi nedenlerden dolayı poli(vinil klorür) (PVC) ambalaj, yapı-inşaat ve elektrik elektronik uygulamalarda da kablo endüstrisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, PVC kablo formülasyonunun -40/+125°C sıcaklık aralığında çalışabilirliği araştırılmıştır. PVC'nin K değeri ve katkı maddesi seviyeleri proses parametreleri olarak kullanılacaktır. PVC ve diğer katkı maddelerinin K-80 ve K-90 değerleri ile Design of Experimental Method (DOE) ile deney tasarımı oluşturulmuş, daha sonra ekstrüzyon prosesi ile üretim denemeleri yapılmıştır. PVC kabloların mekanik ve termal özelliklerini belirlemek için ISO 6722 ve HAR 50525 gibi uluslararası standartlara göre testleri uygulanmıştır. Tüm test sonuçları ve DOE analizleri en iyi formülasyonun D3K80 olduğunu göstermiştir. 22 phr ısı stabilizatörü (Ca/Zn bazlı), 3 phr ikincil stabilizatör (TPU), 60 phr plastikleştirici (TOTM) ilave edilerek ve PVC'nin K-80 değeri ile kullanılarak elde edilmiştir. Optimum K-değeri tipi PVC kullanıldığında, mekanik ve termal özellikler iyileştirildiği ve servis sıcaklığını arttırdığı sonucu elde edilmiştir. Son olarak elde edilen kablo formülasyonunun -40/+125°C arasında kullanılabilirliği olumlu sonuç almıştır.

Abstract:
In industrial applications, nowadays polymeric materials have a wide usage that cannot be limited to one area, and they are common in daily life usage such as packaging, covers, construction, electrical and electronic applications. In this study, the operability of the PVC cable formulation within the temperature range of -40/+125°C was investigated. Moreover, K-value of PVC and levels of additives will be used as process parameters. The experimental design was created with Design of Experimental Method (DOE) with the K-80 and K-90 value of PVC and other additives, then production trials were made by extrusion process. Tensile tests, thermal stability, and low/high temperature tests were applied to determine the mechanical and thermal properties of PVC cables according to the international standards as ISO 6722 and HAR 50525. All test results and DOE analysis showed that the best formulation is D3K80 which was obtained by adding with 22 phr stabilizer (Ca/Zn based), 3 phr secondary stabilizer (TPU), 60 phr plasticizer (TOTM) and using with K-80 value of PVC. When the optimum K-value type PVC is used, mechanical and thermal properties are improved such as service temperature level of cable will be increased. Finally, the resulting cable formulation can be used between -40/+125°C.