Silikon elastomerlerin durulma özelliklerini kontrol eden parametrelerin belirlenmesi

Abstract

Bu tezin temel amacı vinil-metil-polisiloksan (VMQ) kullanılarak hazırlanan silikon elastomerlerin durulma özelliklerini kontrol eden parametrelerin incelenmesidir. Bu amaçla ilk aşamada hazırlanacak karışımların homojen olması, zincir kesilmesi yaşanmaması için karışımda kullanılan rotorların hızları ve karışma süresi değerleri üzerinde optimizasyon yapılmaya çalışılmıştır. Karışımlar banbury tipi millere sahip laboratuvar tipi tork reometre karıştırıcıda hazırlanmıştır. Farklı peroksit tipi ve oranları kullanılarak bir dizi karışım hazırlanmıştır. İkinci aşamada elde edilen hamurlar, Hareketli Kalıp Reometresi (MDR) kullanılarak farklı sıcaklıklarda kür edilmiştir. Elde edilen tork-zaman grafiklerinden kauçuğun reolojik parametreleri belirlenmiştir. Reometre eğrileri birinci derecede kinetik modelle göre analiz edilmiş ve vulkanizasyon sıcaklığının vulkanizasyon hızı üzerindeki etkisi ve peroksit tipi, peroksidin oranının vulkanizasyon aktivasyon enerjisi üzerindeki etkisi aydınlatılmıştır. daha sonra hamurlar, elde edilen reolojik bilgiler ile belirlenen sıcaklık ve sürelerde sıcak pres kullanılarak pişirilmiştir. Bir sonraki aşamada ise örneklerin çapraz bağ yoğunluklarını Puls-NMR tekniği kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca, Sıcaklık Taramalı Gerilme Durulma(TSSR) tekniği kullanılarak pişirilmiş hamurların durulma davranışları gözlemlenmiştir. Tezin son aşamada kürleşmiş bu örneklere fiziko mekanik testler ve farklı sulu ortamlarda yaşlandırma testleri uygulanmıştır. Elastomerlerin yaşlanmaya karşı kararlılığını kontrol eden faktörler belirlenmiştir.

The main purpose of this thesis is to examine the parameters controlling the relaxation properties of silicone elastomers prepared using vinyl-methyl-polysiloxane (VMQ). For this purpose, the speeds of the rotors used in the mix and the mixing time values have been tried to be optimized so that the mixture to be prepared in the first stage is homogeneous and chain cutting is not experienced. The mixtures were prepared in a lab-type torque rheometer mixer with a banbury type mill. A number of mixtures were prepared using different types and proportions of peroxide. The compound obtained in the second step were cured at different temperatures using the Moving Die Rheometer (MDR). The rheological parameters of the rubber were determined from the obtained torque-time graphs. The rheometer curves were analyzed at first degree by kinetic model and the effect of vulcanization temperature on the vulcanization rate and the effect of peroxide type, peroxide ratio on the activation energy of vulcanization were elucidated. Then the compound are cured using the hot press at the temperatures and times determined by the obtained rheological information. In the next step, the crosslink density of the samples was calculated using Pulse-NMR technique. In addition, the relaxation behaviors of cured elastomer were observed using the Temperature Scanning Stress Relaxation (TSSR) technique. Physico-mechanical tests and aging tests in different aqueous media were applied to these samples cured at the last stage of the thesis. Factors controlling the aging stability of elastomers have been identified.