Farklı dolguların ve dolgu yüzey modifikasyonlarının lastik kompaund malzemelerin mekanik özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of different fillers and filler surface modifications on the mechanical properties of tire compound materials
Yazar: NEŞE KAYNAK
Danışman: PROF. DR. SİNAN ŞEN
Yalova Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Polimer Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Polimer Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: SBR vulkanizatları = SBR vulcanizates ; Yüzey modifikasyonu = Surface modification

Özet:
Araç lastik sanayisi için kullanılan SBR, stiren bütadien kauçuk içerikli kompozitlerde, dolgu malzemesi olarak kullanılan karbon siyahının yerine alternatif dolgu arama çalışmaları geçmişten günümüze devam etmektedir. Karbon siyahı yerine silika içerikli alternatif dolguların kullanılması sonucunda son ürün özelliklerinde elde edilen üstün özellikler farklı dolgu maddeleri üzerine yapılan çalışmaları arttırmıştır. Fakat, silika içerikli dolgu malzemeleri kullanılan uygulamalarda zayıf dispersiyon ve adezyon özelliklerinden dolayı, daha iyi dispersiyon gerekliliği nedeniyle dolgu maddelerini kauçuk ile uyumlaştırmak amacıyla silan kaplama ajanı kullanımı ve dolgu yüzey modifikasyonu üzerine çalışmalara yoğunlaşılmıştır. 
Bu çalışmada, SBR kauçuk matrisli kompozitler içerisinde karbon siyahına alternatif olarak farklı oranlarda silika içerikli feldspat, perlit ve halosit dolgu malzemeleri kullanılmıştır. Dolgu malzemelerinin SBR kauçuk matrisi ile uyumlaştırılması amacıyla silan kaplama ajanı ile dolgu yüzey modifikasyonu yapılmış ve ayrıca dışardan da ilave edilerek kompozitler içerisinde dolgu-kauçuk uyumu, kauçuk karışımını  proses sırasındaki akış özellikleri ve son karışımın mekanik özellikleri incelenmiştir. Ayrıca, araç lastik kauçuklarında aranılan yuvarlanma direnci, ıslak, kuru tutunma, kış performansı gibi özellikler test edilerek sonuçlar yorumlanmıştır.  
Dört ayrı bölümde yapılan çalışmalarda, kauçuk karışımı içerisinde belirli bir oranda karbon siyahı yerine kullanılabilecek feldspat, perlit ve halosit dolgularının yuvarlanma direnci, ıslak tutunma gibi özellikleri iyileştirdiği; aşınma, yırtılma dayanıklılığı gibi özellikleri kötüleştirdiği, referans olarak seçilen sadece karbon siyahı içerikli kauçuk karışımı ile karşılaştırılarak tespit edilmiştir.

Abstract:
The search about the usage of alternative fillers instead of carbon black in tire rubber composites which has SBR, styrene butadiene rubber continues from past to present. As a result of the use of alternative fillers containing silica instead of carbon black, the superior properties obtained in the final product properties have increased the studies on different fillers. However, studies have focused on the use of silane coupling agent and filler surface modification in order to improve dispersion of the fillers in rubber matrix due to poor dispersion and adhesion properties of silica contained fillers. 
In this study, silica-contained feldspar, perlite and halloysite filler materials were used as an alternative to carbon black in SBR rubber matrix composites. In order to dispersed the filler materials with the SBR rubber matrix, the filler surface modification was made with a silane coupling agent, and also by adding it from the outside, the compatibility of the filler-rubber in the composites, the process flow properties of the rubber compound and the mechanical properties of the final mixture were investigated. In addition, properties such as rolling resistance, wet and dry grip, winter performance sought in vehicle tire rubbers were tested and the results were interpreted.
This study has seperated to four sections and obtained results show that feldspar, perlite and halloysite fillers, which can be used instead of carbon black at a certain rate in the rubber compound, improve properties such as rolling resistance and wet grip; It has been determined that some properties such as abrasion and tear resistance has been effected negatively by comparing it with the only carbon black-containing rubber mixture selected as reference.