Atık araç tekerlek lastiklerinde mikrodalga devulkanizasyon parametrelerinin lastiğin mekanik özelliklerine etkileri
The effects of microwaved devulcanization parameters on mechanical properties of waste tire rubber
Yazar: FAZLİYE KARABÖRK
Danışman: PROF. DR. AHMET AKDEMİR ; PROF. DR. EROL PEHLİVAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı, ömrünü tamamlamış taşıt lastiklerinin mikrodalga yöntemiyle devulkanize edilerek orijinal kauçuk içine katılmasıyla elde edilen malzemelerin sürtünme ve aşınma özelliklerinin araştırılmasıdır. Devulkanizasyon yöntemi olarak mikrodalga devulkanizasyonunun seçilmesinin nedeni, yapıdaki kükürt çapraz bağlarını koparırken ana zincir yapısını en az oranda etkilemesi ve işlemin kısa sürede gerçekleşiyor olmasıdır. Devulkanizasyon, sabit güçte ve farklı sürelerle yapılmıştır. Devulkanizasyonun etkinliğini ortaya koyabilmek için numunelerin çözünme oranları ve FTIR analizleri incelenmiştir. Devulkanize kauçuk ve işlem görmemiş atık taşıt lastiği tozu orijinal kauçuk içine çeşitli oranlarda katılarak revulkanize edilmiştir. Revulkanize numunelerin pişme karakteristiklerinin ve mekanik özelliklerinin belirlenebilmesi için sırasıyla reometri analizleri ve çekme deneyleri yapılmıştır. Sürtünme ve aşınma özelliklerinin belirlenmesi için disk üzerinde pim aparatıyla aşınma testi ve abrazif aşınma testi yapılmıştır. Çekme ve aşınma numunelerinin mikroyapıları incelenmiştir. Kontrol amacıyla tüm bu test ve incelemeler orijinal vulkanize kauçuk numuneye de uygulanmıştır. Reolojik özellikler bakımından, kontrol numunesine en yakın numunelerin 5 dk süre ile devulkanize edilen kauçuğun katıldığı numuneler olduğu görülmüştür. En yüksek kopma uzaması değerleri de bu numunede elde edilmiştir. En yüksek çözünme oranına sahip numune olması ve mikroyapı analizleri de bu sonuçları desteklemiştir. İşlem görmemiş atık lastik tozu, katıldığı numunelerde sadece dolgu görevi görüp orijinal kauçukla bir ara yüzey oluşturamadığı için özelliklerin bozulmasına neden olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
This study aims to investigate the friction and wear characteristics of material obtained by mixture of devulcanized waste tire rubber by microwave method into original rubber. The reason for choosing microwave devulcanization is that it has minimum effect on main chain structure while breakdowns the sulfur crosslinks and it is not a time consuming process. Devulcanization was made at a constant energy for different durations. Sol fraction and FTIR analyses of the samples have been examined to define the efficiency of devulcanization. Devulcanized rubber and untreated waste tire rubber powder were revulcanized by mixing with original rubber at different rate. To determine the cure and mechanical characteristics of revulcanized samples, reometer analysis and tensile test have been made respectively. To find out friction and wear characteristics of samples, pin on disc and abrasion tests have been conducted. Microstructures of tensile and wear samples have been investigated. All these tests and examinations have been done on original vulcanized rubber samples for comparison. Based on these results it can be concluded that samples mixed for 5 minutes devulcanized rubbers show comparable characteristics with the control sample in terms of rheological properties. The highest elongation rates have also been measured on these samples. Microstructure analysis and the highest sol fraction rates also support these results. Since untreated waste tire rubber powder is only a filler material and do not make an interface with original rubber, it causes to break down the properties of the material.