Epoksilenmiş doğal kauçuğun endüstriyel elyaflara yapışma davranışı /
Yazar: BAHATTİN ARTIKTÜRKMEN
Danışman: PROF. DR. BAĞDAGÜL KARAAĞAÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Epoksilenmiş doğal kauçuk (ENR), polimer zincirleri boyunca grupların polaritesini arttırmak için doğal kauçuğun lateks aşamasında epoksidasyonu ile üretilen bir hammaddedir. ENR, farklılaşmış zincir yapısı sayesinde kauçuk hamurlarında dolgu dağılımını iyileştirerek çok sayıda malzeme özelliğini geliştirebilir. Epoksi gruplarının reaktifliği, kauçuk hamurlarının farklı yüzeylere etkileşimini geliştirebilmektedir. Araç lastiği üretiminde takviye edici olarak kullanılan polyester ve naylon kordların kaplandığı kauçuk hamurları ile arayüzeylerinin hala geliştirmeye açık bir alan olması, özellikle uzun sürelerde pişirilen araç lastiklerinin zayıf kord-kauçuk etkileşimine bir çözüm oluşturma potansiyeli taşıması açısından, kord kaplama hamurlarında ENR kullanımının değerlendirilmesi bu tez çalışmasının temel hedefidir. 

Bu çalışmada, lastik üretiminde kullanılan kord bezi kaplama hamurlarında epoksilenmiş doğal kauçuk varlığının, hamurun endüstriyel elyaflardan naylon ve polyester kordlara olan yapışma performansına etkisi incelenmiştir. Doğal kauçuk ve epoksilenmiş doğal kauçuk varlığında hazırlanan kaplama hamurlarına, silika ve yapışma arttırıcı reçine eklenmesinin yapışma performansına etkileri incelenmiştir. Ayrıca kord kaplama hamurlarının uzun süren pişirme süreçlerindeki yapışma kaybını azaltılmasında kaplama hamur bileşimindeki epoksilenmiş doğal kauçuk miktarının etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, NR esaslı referans bir kaplama hamuruna farklı oranlarda ENR ilavesi ile birlikte, referans hamurun silika ve bağlayıcı reçine içermesi durumunda ENR ilavesinin kord-kauçuk yapışmasına, hamurların reolojik, fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Polyester ve naylon kordların banyo çözeltilerinin değişmesi durumunda yapışmanın nasıl etkilendiği de ayrıca çalışılmıştır. NR esaslı kauçuk hamurlarına ENR ilavesiyle uzun pişme sürelerinde daha iyi yapışma sergileyebilen kaplama hamurlarının hazırlanmasının mümkün olduğu, ilave edilecek ENR miktarının ve hamur bileşiminde silika ve bağlayıcı reçine kullanımının kontrol edilmesiyle, yüksek sıcaklıkta ve/veya uzun sürede vulkanize edilen lastiklerde kauçuk-kord arayüzeyinin geliştirilebileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Epoxidized natural rubber (ENR) is a raw material produced by epoxidation of natural rubber in the latex form to increase the polarity of groups along the polymer chains. Because of modified chain structure, ENR can improve many material properties by improving filler distribution in rubber compounds. Due to the reactivity of epoxy groups, the interaction of rubber compound with many surfaces can also be improved. Evaluating the use of ENR in cord coating compounds is the main focus of this thesis. Rubber compound composition strongly affects the polyester-rubber and nylon-rubber interphase and therefore it has a great impact on the reinforcing vehicle tires. To improve the rubber-cord interaction by any attempt has a great potential to solve a very well-known industrial problem related to the vulcanization of big vehicle tire, which are usually vulcanized for long periods of time. 

In this study, the presence of epoxidized natural rubber in a reference cord fabric coating compound has been investigated regarding the adhesion to nylon and polyester cords. Incorporating silica and adhesion promoting resin to the coating compounds prepared by blending natural rubber and epoxied natural rubber was also investigated. The effects of different epoxy contents in the coating compound composition on the adhesion were evaluated in order to improve the thermal resistance of the rubber compounds as well. For this purpose, along with the various NR/ENR blend ratios, the presence of ENR was studied for the case of silica and resin containing reference compound, systematically. Rheological, physical, mechanical properties of the compounds were measured. Adhesion strength was investigated for both short and long term vulcanization of the cord-rubber composite structures for various temperatures. Adhesion was also correlated to the composition of cord dip solution.  ENR, when used with NR, was found to improve cord-rubber adhesion for relatively long vulcanization times. It was also concluded that better adhesion at the cord-rubber interphase could be achieved by the optimization of the amounts of silica and curing resin in the reference rubber compound.