Doğal kauçuk/kloropren esaslı silecek lastiği malzemelerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of natural rubber/chloropren based wiper blade materials
Yazar: ELİF DİKİCİER
Danışman: PROF. DR. MURAT ŞEN ; PROF. DR. VELİ DENİZ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Doğal kauçuk = Natural rubber

Özet:
Bu tezin amacı, Renault-Fluence model otomobillerde kullanılmak üzere doğal kauçuk/kloropren (NR/CR) karışımı kullanarak özellikle sıcak iklim koşullarında rahatlıkla kullanılabilecek yeni nesil silecek lastiklerinin hazırlanması ve NR/CR oranının ve dolgu maddesinin bu lastikler üzerindeki etkisinin incelenmesidir.
Çalışmanın ilk aşamasında, yabancı lisans ile Türkiye'de üretilen ve Renault-Fluence model araçlarda kullanılan silecek lastiklerinin sertlik, kopma dayanımı, kopmadaki uzama, yırtılma direnci, aşınma kaybı gibi fiziko-mekanik özellikleri ile lastiklerin ozon ve ısıl dayanımları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar tezin ileri aşamalarında hazırlanacak olan yeni lastiklerin özelliklerinin belirlenebilmesi için referans olmuştur.
Çalışmanın ikinci aşamasında, Renault tarafından istenen sınır değerlere sahip olan lastik formülasyonunun belirlenebilmesi için farklı oranlarda karbon siyahı (CB) içeren doğal kauçuk (NR) esaslı referans reçeteler hazırlanmıştır. En uygun reçete belirlendikten sonra, NR/CR oranının ve CB türünün etkisinin incelenebilmesi için 5, 10, 15, 20 phr oranlarında CR ve N330, N660 ve N990 tiplerinde CB kullanarak bir dizi lastik hamuru hazırlanmıştır.
Tüm hamurların hazırlanmasında laboratuvar tipi dahili karıştırıcı kullanılmıştır. Döner Kalıp Reometresi (MDR) kullanılarak hamurların reolojik özellikleri incelenmiştir. Reometre eğrileri farklı modellere göre analiz edilerek NR/CR oranının ve dolgu maddesinin pişme aktivasyon enerjisi üzerindeki etkisi incelenmiş, karışımların kinetik analiz çalışmaları yapılmıştır. Hazırlanan hamurların vulkanizasyonu, reolojik incelemeler sonucunda belirlenen sıcaklık ve sürede sıcak pres kullanarak gerçekleştirilmiştir. Vulkanize olan örneklere mevcut silecek lastiklerine uygulanan tüm testler yapılmıştır. Sonuçlar referans lastiklerden elde edilen veriler ile karşılaştırılmıştır. Hazırlanan NR/CR lastiklerinde gözlenen "düşük ozon dayanımı" gibi zayıf özelliklerin iyileştirilmesi amacıyla hamurların formülasyonunda veya işleme koşullarında değişiklik yapılmıştır.
Bu çalışmaların sonucunda, NR ve CR esaslı silecek lastiklerinin hazırlanması için en uygun kauçuk kompozisyonu, dolgu maddesinin türü ve oranı, işleme koşulları belirlenmiştir. Belirlenen bu koşullara göre silecek lastiklerinin geleneksel (conventional) ve düz bıçak (flat blade) olarak isimlendirilen farklı formlarda prototip üretimleri yapılmıştır.

Abstract:
The aim of this thesis is to prepare new generation hot climate wiper blade for Renault-Fluence automobiles using Natural rubber (NR)/ Chloroprene (CR) blends and also to examine the effects of NR/CR ratio along with filler effects on wiper performance. 
In the scope of thesis and as a primary step, physico-mechanical properties such as hardness, tensile strength, elongation at break, tear resistance, abrasion loss and thermal and ozone resistance of wipers which are manufactured in Turkey with a foreign license and are in use in Renault-Fluence were examined. All the results of the first step of the study have been used as a data base in preparation of the new wiper blade materials in the next phase.
In the second step, to determine the available rubber compound within the limits of Renault Co., NR based compunds containing different carbon black (CB) ratios have been prepared. After determination of the optimal formulary, a series of rubber compounds have been prepared using various amounts of NR/CR and different types of CB (N330, N660, N990) to elucidate the effects of NR/CR ratio and CB type.
All compounds were prepared using laboratory type internal mixer. Moving Die Rheometer (MDR) was used to determine the rheological parameters of the compounds. Rheometer curves were analyzed according to different kinetic models and the effects of NR/CR ratios and filler type on the activation energy of curing were highlighted and also the kinetics of the rubber compounds has been analyzed. Compounds were cured using a hot press in the light of the information obtained from rheological studies and all related experiments were carried out. Results were compared with that of currently in-use wiper blade materials. When the prepared material had poor properties compared to currently in-use material, attempts were made to overcome these shortcomings like low ozone resistance by changing compound composition or processing conditions. 
As a result of all of these assays, the optimal rubber composition, the type of filler and processing conditions for preparation of the NR/CR based wiper blade material were determined. These ratios were used for manufacturing conventional and flat wiper blade prototypes.