Ömrü tükenmiş lastiklerden (ÖTL) piroliz yöntemi ile elde edilen pirolitik karbon ve yağın NR-SBR bazlı kauçuk karışımlarındaki etkisi
Effect of pyrolysis carbon black and pyrolsis oil obtained from end of life tires on NR-SBR based rubber mixtures
Yazar: TUĞÇE GÖRMÜŞER
Danışman: DOÇ. DR. İLKE ANAÇ ŞAKIR
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Doğal kauçuk = Natural rubber ; Lastik = Tire ; Pirolitik karbon = Pyrolytic carbon ; Pirolitik yağlar = Pyrolytic oils ; Piroliz = Pyrolysis ; Stiren bütadien kopolimer = Styrene butadiene copolymer

Özet:
Bu tezde, ömrünü tamamlamış lastiklerin bertaraf edilmesi için kullanılan yöntemlerden olan piroliz metotu kullanılarak elde edilen pirolitik ürünlerden karbon siyahı ve yağın lastik karışımlarında çoğunlukla kullanılan elastomerik malzemelerden olan NR-SBR bazlı kauçuk reçetelerindeki etkisi incelenmiştir. Bu tezde, birinci aşamada kullanılacak olan pirolitik ürünlerin ticari ürünlerle benzerlikleri ve farklılıkları üzerinde çalışılmıştır. Pirolitik karbon siyahı, ticari karbon siyahlarının sınıflandırılmasında kullanılan karakterizasyon testlerine tabii tutulmuştur. Pirolitik yağ ise ticari proses yağları ile benzerlik ve farklılıkların belirlenmesi için Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. İkinci aşamada ise, üç çeşit ticari karbon siyahı ile pirolitik karbon siyahının çeşitli NR-SBR bazlı reçetelerdeki etkileri araştırılmıştır. Pirolitik yağın da dört farklı proses yağı ile karşılaştırılması yapılarak NR-SBR bazlı reçeteler hazırlanmıştır. Hazırlanan reçetelerin karışım reolojik özelliklerine MDR, MV, SC testleri uygulanarak ve fizikomekaniksel testleri ASTM'e standartlarına göre yapılarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca referans reçete ve en iyi kombinasyona sahip PK (10phr) + PY (3phr) reçeteleri lastik sırt karışımı olarak kullanılmış ve lastik janttan kurtulmama testi olan plunger testi ile de değerlendirilmiştir. Yapılan testler sonucunda, pirolitik karbon ve yağın NR-SBR bazlı reçetelere etkileri incelenmiş, pirolitik ürünlerin tamamen reçetelerde birincil ürün olarak kullanılmasa da geri dönüşüm malzemesi olarak kullanıma uygun olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this thesis, the effect of pyrolytic carbon black and oils, obtained via pyrolysis method used for the end of life-tyres, were analyzed in detail on commonly used elastomeric NR-SBR based recipes. First, the differences between pyrolytic products and commercial products were studied in detail. The pyrolytic carbon was subjected to the test used for the characterization of commercial carbons. Fourier Transform Infrared Spectroscopy was used to obtain the differences and similarities between pyrolytic and commercial oils. Then, the effect of three different types of commercial carbon black and pyrolytic carbon black were studied in NB-SBR based recipes and their results were compared. Different NR-SBR based recipes were also prepared using four different types of process oils and pyrolytic oil. The rheological characterictics of all the rubber mixtures were measured via application of MDR, MV, SC tests and the physicomechanical tests were done on all the rubber compounds according to ASTM standards. In addition, plunger test, a kind of test measuring the force or load required to unseat the bead of a tire from the rim, was applied on the tyres from the reference recipe and best performing recipe (containing 10 phr PCB and 3phr PO). As a result, the effects of pyrolytic carbon and oil on NR-SBR-based recipes were examined and found out they can be used as recycling material, whereas pyrolytic products can not be used entirely as primary products in recipes.