Atık taşıt lastiklerinden elde edilen piroliz ürünlerinin kauçuk karışımlarının özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of pyrolytic products made from used tires on the properties of rubber blends
Yazar: SEHER TIPIRDAMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FAZLİYE KARABÖRK
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada, atık lastiklerin pirolizinden elde edilen pirolitik karbon siyahı (CBp) ve pirolitik yağ (Op) doğal kauçuk (NR) ve stiren-butadien kauçuk (SBR) karışımına katılarak vulkanize edilmiş ve kauçuk karışımının özellikleri incelenmiştir. Pirolitik karbon siyahının mikro yapısı, özellikleri ve pirolitik yağın özellikleri karakterize edilmiştir. NR/SBR karışımlarının, pirolitik karbon siyahı ve pirolitik yağ, kısmen ya da tamamen ticari karbon siyahı (N550) ve ticari yağ (Octobus N821) yerine katılarak hazırlanmıştır. NR/SBR kauçuklarının reolojik, mekanik ve dinamik mekanik özelliklerine pirolitik karbon siyahı ve pirolitik yağın etkileri araştırılmıştır. Sonuçlar N550 ve Octobus N821 ile hazırlanan kontrol numuneleri ile karşılaştırılmıştır. Pirolitik karbon siyahı içeriğinin artması ile NR/SBR bileşiminin reolojik özelliklerinde çok az değişim olurken mekanik özelliklerin daha fazla etkilendiği görülmüştür. Yapılan analizler pirolitik karbon siyahının N550'ye göre daha düşük yüzey alanı ve yüksek kül içeriğine sahip olduğunu göstermiştir. Pirolitik karbon siyahının düşük yüzey alanı ve yüksek kül içeriği, CBp'nin güçlendirici özelliklerini önemli derecede etkiler. Pirolitik karbon siyahının düşük yüzey alanı ve yüksek kül içeriği nedeniyle, CBp oranının artmasıyla, NR/SBR bileşiminin mekanik özellikleri, N550 katılan numuneye göre daha düşük olduğu görülmüştür. Karbon siyahlarının kauçuk malzeme içindeki dağılımı taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Ayrıca, Op oranının artmasıyla NR/SBR karışımının mekanik özellikleri, kauçuğun çaprazbağ yoğunluğunda artışa neden olan Op'nin yüksek kükürt içeriği nedeni ile önemli oranda etkilenmiştir.

Abstract:
In this study, the pyrolytic carbon black (CBp) and pyrolytic oil (Op) made from used tires were used in natural rubber (NR)/styrene-butadiene rubber (SBR) blends and the properties of rubber blends were investigated. The properties and the microstructure of CBp and the properties Op were characterized. NR/SBR vulcanizates were prepared seperately from increasing loading levels of CBp and Op as partial or full replacement of commercial carbon black (N550) and commercial process oil (Octobus N821). The effects of CBp and Op on the processing properties of NR/SBR compounds and the mechanical properties of NR/SBR vulcanizates were investigated and compared with a control sample that was prepared with N550 and Octobus N821. With the increase of the CBp content, while the curing properties of the NR/SBR blends changed little, mechanical properties of the NR/SBR blends were strongly effected. The pyrolytic carbon black was characterized, and the surface area of CBp was found to be lower and the ash content higher than that of commercial oil. It is suggested that the low surface area and high ash content of CBp strongly effects the reinforcing properties of CBp. It was found that, the NR/SBR vulcanizates with increasing CBp content have lower mechanical properties compared with the commercial CB due to the high ash content and low surface area of the pyrolytic carbon black. The distribution of the carbon black particles are studied using a scanning electron microscope (SEM). It was also found that with the increase of the Op content, the properties of the NR/SBR blends were strongly affected due to the high sulfur content of Op, which produced a high crosslinking density.