Polyester kord bezi-kauçuk yüzey işleminde yeni epoksi güçlendiriciler

Abstract

Otomobil lastiği üretim endüstrisinde kullanılan kord bezi, lastiklerin dayanıklılığı ve yol tutuşunda büyük önem taşır. Bu yüzden kord bezi ile kauçuğun birbiri ile uyumu önemlidir. Kord bezini oluşturan ipliklerin yüzeyi resorsinol-formaldehit-lateks (RFL) reçineler ile kaplanır ve ısıl işlem uygulanarak kauçuk ile yapışması sağlanır. Kord bezi üretiminde sık kullanılan polimerik iplikler rayon, aramid, polyester ve poliamid liflerdir.Kord bezi üretiminde en çok kullanılan polyester lif poli(etilen tereftalat) (PET) ipliklerdir. PET ipliğinin yüksek dayanım özelliğine rağmen yapışma özelliği zayıftır. Yapışma özelliğini arttırmak için RFL kaplama çözeltisi ile kaplamadan önce PET iplik genel olarak diizosiyanat ve epoksi gibi yapışmayı arttırıcı kimyasallarla kaplanmaktadır.Bu tez çalışmasında epoksi türevi olan yeni lineer ve yıldız epoksi polimerler sentezlendi, lastik ile yapışması istenilen PET kord bezi ipliğinin yapışmasının arttırılması hedeflendi. Lineer, üç kollu ve dört kollu yıldız poli(glisidil metakrilat) (PGMA) polimerler, kontrollü radikal polimerizasyon tekniği olan atom transfer radikal polimerizasyonu (ATRP) metodu kullanılarak sentezlendi. Kimyasal yapısı 1H NMR ve FTIR ile, termal özellikleri termal gravimetrik analiz (TGA) ve diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile belirlendi.Değişik oranlarda hazırlanan epoksi polimer çözeltileri ile kaplanmış PET iplik, RFL banyosuna daldırıldıktan sonra ısıl işlemden geçirilerek kauçukla vulkanize edildi. Örneklere tek kord şerit yapışma, H yapışma ve kopma dayanımı gibi testler uygulanarak PET-kauçuk arasındaki yapışma özellikleri incelendi. Farklı oranlarda ve farklı epoksi polimerler ile hazırlanmış PET-kauçuk örnekleri karşılaştırıldığında dört kollu PGMA'ya ait en yüksek epoksi içeren çözelti ile kaplanmış örneğin yapışma değerlerinin en yüksek çıktığı gözlemlendi.

Cord fabric used in the automobile tire manufacturing industry is of great importance in the durability and handling of tires. Therefore, it is very important that the cord gland and the rubber are compatible with each other. In order to increase this compatibility, the surface of the yarns forming the cord fabric is coated with resorcinol-formaldehyde-latex (RFL) resins. Polymeric yarns commonly used in cord fabric production are rayon, aramid, polyester and polyamide fibers.Poly(ethylene terephthalate) (PET) yarns are the most widely used polyester fiber in cord fabric production. Although PET yarn has high strength, its adhesion is poor. To improve adhesion, the PET yarn is generally coated with some adhesion promoting chemicals such as diisocyanate and epoxy prior to coating with the RFL coating solution.In this thesis, new linear and star epoxy polymers, which is an epoxy derivative, were synthesized and it was aimed to increase the adhesion between rubber and PET cord yarn by coating these epoxy polymers to activate the surface of PET cord yarn that is desired to be bonded with rubber. Linear, three-arm and four-arm star poly(glycidyl methacrylate) (PGMA) polymers were synthesized using the atom transfer radical polymerization (ATRP) method, a controlled radical polymerization technique. Chemical structure was determined by 1HNMR and FTIR, thermal properties were determined by thermal gravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC).The PET yarn coated with epoxy polymers obtained in different ratios was dipped into RFL bath and then heat treated and vulcanized with rubber. The adhesion properties of PET-rubber were investigated by applying tests such as single cord peeling, H adhesion and tensile strength to the rubber samples vulcanized with PET yarn. In this study, the solution was prepared from epoxy polymers having three different structures in different proportions and the surface of the yarn was coated and its effect on adhesion was compared by applying different production process temperatures. When the PET-rubber samples prepared with different epoxy polymers in different ratios were compared, the adhesion values of the four-armed PGMA coated with the highest epoxy containing solution were found to be highest.