Silikon elastomerlerin durulma özelliklerine hızlandırıcı tipinin ve oranının etkisi
Effect of accelerator type and ratio on the relaxation behaviors of silicone elastomers
Yazar: ELİF KAYMAZLAR
Danışman: PROF. DR. MURAT ŞEN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, silikon elastomerlerin hazırlanmasında kullanılan ko-ajan olarak da isimlendirilen hızlandırıcıların silikon elastomerin durulma davranışı üzerindeki etkisinin belirlenmesine çalışılmıştır. Bu amaçla öncelikle silikon elastomerler için sıklıkla kullanılan ve hızlandırıcılarla uyum içerisinde çalıştığı bilinen 2,5-Dimetil-2,5-di(tersiyer-bütilperoksi)hekzan (DBPH) çapraz bağlıyıcı(kürleştirici) peroksit olarak seçilmiştir. Peroksit oranı sabit tutularak farklı tip ve oranlarda hızlandırıcılar kullanılarak bir dizi karışım hazırlanmıştır. Hazırlanan karışımların önce pişme davranışı incelenmiş sonra mekanik özellikleri, sertlik ve çapraz bağ yoğunlukları tayin edilmiş ve fiziksel ve fiziko-mekanik özelliklerle elastomerlerin gerilme durulma davranışı arasındaki ilişkinin aydınlatılmasına çalışılmıştır. Tez kapsamında Tip1 hızlandırıcılardan ZDA ve ZDMA, Tip2 hızlandırıcılarından ise TAC ve TAIC olmak üzere dört farklı hızlandırıcı seçilerek bu hızlandırcılardan 0,15, 0,25 ve 0,50 phr içeren karışımlar hazırlanmıştır.  Hazırlanan karışımların kür kinetiği Hareketli Kalıp Reometresi (MDR) cihazı ile incelenmiş ve disk şekilinde basılan örnekler kullanılarak sertlik ölçümleri yapılmıştır. Karışımların çapraz bağ yoğunluğunun belirlenmesi amacıyla Puls-NMR tekniği ile durulma davranışları incelenmiştir, elastomerlerin kopma dayanımı ve kopmadaki uzama gibi mekanik özellikleri ise Evresel Test Cihazı ile belirlenmiştir. 2 mm kalınlığında papyon şeklinde hazırlanan örneklerin gerilme-durulma davranışı Sıcaklık Taramalı Gerilme-Durulma (TSSR) cihazı ile incelenmiştir. TSSR analizleri sonunda elde edilen sonuçlar incelenerek silikon elastomerlerin durulma davranışının kullanılan hızlandırıcı tipine ve oranına bağlı olarak nasıl değiştiği aydınlatılmıştır. Tüm bu deneysel çalışmaların sonunda silikon elastomerlerin yüksek sıcaklık dayanımına katkı sağlayan en uygun hızlandırıcı tipi ve oranının ne(ler) olduğu, hangi hızlandırıcıların ısıl özellikleri arttırıcı veya bozucu yönde etki ettiği tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, it was tried to determine the effect of accelerators, also called co-agent, which are used for preparation of elastomers in relaxation behavior of silicone elastomers. First, for this purpose, 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane (DBPH) which is the mostly used peroxide for silicone elastomers and known to work compatible with the accelerators was selected for this study as a crosslinker. Keeping the peroxide ratio constant, a series  mixtures have been prepared using different accelerator types and different accelerator ratios. At the end of analysis of these elastomers first, curing behavior was investigated then  mechanical properties, stiffness and crosslink density were obtained and tried to determinate  the relationships between stress - relaxation behaviors and physcal and physco-mechanical properties of silicone elastomers. Four different accelerators have been selected  which are ZDA and ZDMA from Type 1, TAC and TAIC from Type 2 and a series of compounds have been prepared including 0.15, 0.25 and 0.50 phr of these accelerators. Cure kinetics of the elastomers investigated using Moving Die Rheometer (MDR) and hardness of the elastomers were measured using disc shaped samples. In order to determinate crosslink density of elastomers, it was investigated relaxation behaviors of mixtures using Puls-NMR technique and mechanical properties such as force at break and elangation at break were determinate using Universal Testing Machine. Stress- relaxation behavior of 2mm thick dog bone samples were investigated using Temperature Scanning Stress Relaxation (TSSR) meter. TSSR analysis results were examined and the way how accelerator type and ratio change relaxation behavior of silicone elastomers was clarified. At the end of all these experimental studies, the best accelerator type(s) and ratio(s) to contribute to the high temperature resistance of silicone elastomers and which accelerators increase or reduce the thermal properties were determined.