Blanket Krep: Hammaddesi, dumanlanmamış levhalar ve RSS kıpırtılarıdır.

Transkript

1 1. TABĐĐ KAUÇUK (NR) a. GĐRĐŞ Hevea Brasiliensis ağacının iç kabuğunda bulunan lateks, gövde de açılan yarıklardan akıtılarak toplanır ve pıhtılaştırılır. Molekül yapısında içerdiği çift bağ doymamışlık derecesini ifade eder. Doymamışlık derecesi çift bağın sayısını ve aktivitesini ile ilgilidir. Örnek olarak kükürt vulkanizasyonu ya da kauçuk bozulmasına sebep olan oksijen ve ozon reaksiyonu veren bu bağlardır. Skim Kauçuk: Konsantre lateksin santrifüjlüme metodu ile üretimi sırasında yan ürün olarak yaklaşık %5 skim lateks elde edilir. Kurutulur ve Skim Kauçuk Skim Krep Kauçuk olarak satılır. Ribbed Smoked Sheet ( RSS): Optik görünüşüne ve temizliğine göre smoked sheet 1 ile 5 numaraları arası sınıflandırılmaktadır. Kauçuğun rengi, sınıflandırma bakımından bir kriter oluşturmamasına rağmen 1 numara smoke sheed kauçuğun açık renkte olması istenir. Brown Krep: Brown (kahverengi) krep pıhtılaşmış, atıklardan yapılır. Temizlenerek renk homojen olana dek hamur makinesinden geçirilir, kurutulur ve balyalanır. Blanket Krep: Hammaddesi, dumanlanmamış levhalar ve RSS kıpırtılarıdır. - Teknik Sınıflandırılmış kauçuklar: i. SMR Malezya nın kauçuk sınıflandırması 1. SMR L Lateksten üretilmiştir. 2. SMR WF Lateksten üretilmiştir. 3. SMR LV Lateksten üretilmiştir. SMR LV 50 (45 55) Money viskoziteli kauçuk 4. SMR CV Lateksten üretilmiştir. SMR CV 50 (45 55) Money viskoziteli kauçuk SMR CV 60 (55 65) Money viskoziteli kauçuk SMR CV 70 (65 75) Money viskoziteli kauçuk ii. SIR Endonezya nın Kauçuk sınıflandırması 1. SIR 3L 2. SIR 3CV 3. SIR 3 WF 4. SIR 5 iii. TTR iv. SSR Tayland ın Kauçuk sınıflandırması Singapur un Kauçuk sınıflandırması b. TABĐ KAUÇUĞUN ÖZELLĐKLERĐ Geniş bir molekül ağırlığı dağılımına sahiptirler bu nedenle mükemmel işlenebilirlik özelikleri gösterirler. Zincir yapısı biyolojik durumu ile ilgilidir. Tabi kauçuk düzenli bir yapı özelliğinde olduğundan yüksek derecelerde kristalleşme özelliğine sahiptir. Kauçuk gerilince ve düşük sıcaklıklarda kristalleşir. Kristalleşmenin fiziksel özelliklere olumlu özellikleri şunlardır. - Yüksek derecede kopma mukavemeti. - Yüksek yırtılma ve aşınma mukavemeti. - Çiğ hamur mukavemeti - Đyi dinamik özellikler. - Kolay işlenebilme - Düşük kalıcı deformasyon değerleri ve yayılma özellikleri

2 Artan kristalleşme özelliğine bağlı olarak oluşan olumsuzluklar ise şunlardır. - Depolama sırasında sertleşme - Proses sırasında yüksek ısı oluşumu ( heat build-up) : Proses yardımcı maddeleri ve uygun dolgu maddesi kullanımı ile bu durumun önüne geçilebilir. c. KARIŞIM ÖZELLĐKLERĐ - Diğer polimerlerle karışabilme Polar olmayan yapısı, tabii kauçuğun polar olmayan diğer kauçuklarla yüksek oranlarda karışabilmesini sağlamaktadır. Tabii kauçuğa, SBR ve BR katıldığında aşınma mukavemeti, ısı dayanımı ve düşük ısı özellikleri arttırılmaktadır. Tabii kauçuğun bu polimerlerle karışması halinde SBR ve BR nin işlenebilme, yapışma ve dinamik özellikleri geliştirilebilir. Karıştırma işlemi tabii kauçuğun iyice mastikasyon ile yumuşatıldıktan sonra yapılmalıdır. EPDM kauçuğun dış hava şartlarına dayanlıklı olması tabii kauçuğun zayıf olan bu özelliğinin geliştirmek amacıyla birbirleriyle karıştırılmasına olanak sağlar. Polar yapısından dolayı NBR ile karıştırılması daha az rastlanır. Yağlara ve kimyasallara dayanımı iyi olan NBR ile az da olsa da mümkündür. Molekül ağırlığı, mooney viskoziteleri ve polariteleri farklı olan elastomerlerin karıştırılması durumunda meydana gelebilecek karışım zorluklarının homojenleştirici reçinelerin kullanılması ile önlenebilmektedir RSS BR HAF N AROMATĐK YAĞ 5 5 ÇĐNKO OKSĐT 3 3 STEARĐK ASĐT 1,7 1,7 ANTĐ OKSĐDANT 0,8 0,8 HOMOJENLEŞTĐRĐCĐ REÇĐNE - 5 PROSES KOLAYLAŞTIRICI - 2 MBS 0,75 0,75 KÜKÜRT 2,3 2,3 Homojenleştirici olarak Struktol 40MS Proses kolaylaştırıcı Struktol WB 212 kullanılmıştır. Mooney Viskozite(ML,1+4'100ºC) Optimum karışma zamanı (dak.) 4,5 2,5 Ekstruzyon hızı (gr/dak.) Enerji tüketimi (Kw. saat) 0,52 0,26 2 numaralı karışımda, homojenleştirici reçine kullanılması ile Mooney viskozite değerine 2,5 dak. Karışım zamanı ile ulaşılmıştır. Karışma zamanında %44, enerji tüketiminde %50, tasarruf sağlanmış ve %6,5 üretim arttırılmıştır. - Koruyucu maddeler Koruyucular oksidasyona, ısıya, ozona, çatlak oluşumuna ve ilerlemesine direnç sağlayan özellikte olmalıdır.

3 Aşağıdaki tabloda Tabii kauçuk için en iyi koruma sistemleri gösterilmektedir. ÖZELLĐK KORUYUCU ETKĐSĐ IPPD N-Isopropil- N' - fenil-p- fenilendiamin Đyi OKSĐDASYON 6PPD N-(1,3 dimetil butil)-n'- fenil P- fenilendiamin Đyi DTPD Diaril-p-fenilendiamin karışımı Đyi TMQ trimetil -1,2- dihidroquinolin Đyi IPPD N-Isopropil- N' - fenil-p- fenilendiamin Đyi ISI 6PPD N-(1,3 dimetil butil)-n'- fenil P- fenilendiamin Đyi DTPD Diaril-p-fenilendiamin karışımı Đyi TMQ trimetil -1,2- dihidroquinolin Çok iyi IPPD N-Isopropil- N' - fenil-p- fenilendiamin Çok iyi YORULMA 6PPD N-(1,3 dimetil butil)-n'- fenil P- fenilendiamin Çok iyi 77PD N,N'-di (1,4 dimetilpentil)-p- fenilendiamin Đyi DTPD Diaril-p-fenilendiamin karışımı Đyi STATĐK OZON IPPD N-Isopropil- N' - fenil-p- fenilendiamin Çok iyi ÇATLAMASI 77PD N,N'-di (1,4 dimetilpentil)-p- fenilendiamin Çok iyi IPPD N-Isopropil- N' - fenil-p- fenilendiamin Đyi METAL ZEHĐRLERĐ 6PPD N-(1,3 dimetil butil)-n'- fenil P- fenilendiamin Đyi DDA Difenilen amin türevleri Đyi ÇĐKLĐZĐSYON BKF 2.2' metilen -bis-(4-metil 6-tert-butil fenol) Çok iyi Ozona karşı direnci sağlamak amacıyla kullanılan koruyucu madde için, lastik parçanın statik veya dinamik ortamda çalıştığının bilinmesinde fayda vardır. Vaksın yüzeye göç etmesi ve koruyucu bir film tabakası oluşturması gerekir. Genel bir kural olarak, mamulün etki altında kaldığı azami yüzey sıcaklığı dikkate alınır ve kullanılacak vaksın erime sıcaklığı bundan 20 derece üzerinde olması istenir. Eğer lastik dinamik bir ortamda kullanılıyorsa antiozanat olarak 2 3 PHR IPPD kullanılmalıdır. Tabii kauçuklu karışımları ozon vaks veya antiozonat ile korumanın avantajları ve dezavantajlarını aşağıda gösterilmektedir. Tabii kauçuk ozon vaks ve antioksidant etkisi OZON VAKS ANTĐOZONANT AVANTAJ DEZAVANTAJ Düşük fiyat Dinamik yorulma altında koruma yok Renk verme ya da bozma Koruma parçanın sıcaklığına bağlı olarak özelliği yok değişiyor Vulkanizasyon üzerinde etkisi yok Oluşan film kolayca bozuluyor Proses kolaylaştırıcı etkisi var Kötü görüntü Đyi koruma etkisi Yüksek fiyat Çalışma sıcaklığı etkilemez Az da olsa hızlandırıcı etkisi (6PPD) Dinamik yorulma için uygun Yüksek dereceler de renk verme Yapışmayı engellemez Tabii kauçukta yorulma sırasında oluşan çatlak ve çatlak büyümesini önlemek için kullanılacak en önemli kimyasallar IPPD ve ZMTI dır YÜKSEK GENEL MAKSATLI PERFORMANS IPPD 1 2 TMQ 1 1

4 Örnek olarak 3 ayrı karışımın reçeteleri aşağıdadır SMR BR N 282 karbon siyahı DUTREX 729 ( proses yağı) STEARĐK ASĐT ÇĐNKO OKSĐT CBS 1,5 1,5 1,5 KÜKÜRT 1,5 1,5 1,5 IPPD TMQ TOPLAM KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 23,8 23,8 23,8 %300 MODÜLÜS (MPa) 14,8 13,8 13,1 KOPMA ANINDA UZAMA (%) ºC'DA 10 GÜN YAŞLANDIRMADAN SONRA KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 10,4 15,7 16,2 - Vulkanizasyon maddeleri SBR ve NBR ile kıyaslandığında tabii kauçuk çok daha yüksek konsantrasyonda kükürt (2 3 PHR) ve daha az oranda hızlandırıcı (02 1,0 PHR) kullanmak gerekmektedir. Tabi kauçukta uzun süreli ve yüksek sıcaklıklarda yapılan vulkanizasyonlar da revizyona sebep olmaktadır. Bu durum tabi kauçukta yumuşama olarak gözlenir ve en iyi rheometrede tespit edilir. Tabi kauçukta revizyonu önlemek için kükürt miktarını azaltmak gerekir. Revizyona uğrayan ürünler kötü yorulma sonuçları vermektedir. Düşük kükürt konsantrasyonlu vulkanizasyonlar da yüksek miktarda hızlandırıcı düşük miktarda kükürt ile yapılmaktadır. Bu şekilde ısıya dayanıklı mamuller yapılabilir. Yaşlanma ve düşük kalıcı deformasyon da elde edilir. Yarı etkili vulkanizasyon (Semi-EV) de, kükürt oranı (05 1,5 PHR) arasındadır. Optimum mekanik ve dinamik özellikler, ısıya dayanım sağlanmaktadır. Etkin vulkanizasyon da ise kükürt çok düşük oranda veya hiç kullanılmaz. Yüksek hızlandırıcı ile yüksek ısı dayanım ve revizyona uğramayı engellemiş oluruz. TABLO 6 tabii kauçuk vulkanizasyon sistemleri NORMAL YARI ETKĐLĐ (Semi EV) ETKĐLĐ (EV) KÜKÜRT 2,5 1,5 0 HIZLANDIRCI 0,6 1,2 3 Ayrıca PVI denilen vulkanizasyon geciktiricileri ile scorch zamanını uzatabiliriz fakat pişme süresini de uzatmış olacağız.

5 1 2 3 TABĐ KAUÇUK ÇĐNKO OKSĐT STEARĐK ASĐT TMQ FT N 880 KARBON SĐYAHI PROSES KOLAYLAŞTIRICI MBTS 0,5 - - MBT 0,5 - - KÜKÜRT ZDEC 0,1 - - TMTD TDEC - 0,5 - DPTT DPTT: Dipenta metilen - thiuram-tetra (hexa) sülfür FT N 880: TERMEL KARBON SĐYAHI VULKANĐZASYON: 145ºC - 30' SERTLĐK (Shore A) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 23,8 23,7 24,7 KOPMA ANINDA UZAMA (%) ºC'DE 48 SAAT YAŞLANDIRMADAN SONRA SERTLĐK (Shore A) 54(+4) 49(+4) 44(0) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 14, KOPMA ANINDA UZAMA (%) Değerler, kükürt kullanılmadan yapılan vulkanizasyon işlemleri ile ısıya dayanıklı ürünler elde edilebileceğini göstermektedir. Yine tabi kauçuk ısıya dayanıklı ve düşük kalıcı deformasyon değeri istenen yerlerde peroksitlerle yapılan vulkanizasyonlar tercih edilmelidir. - Dolgu Maddeleri Sentetik kauçukların aksine tabii kauçukta dolgu maddeleriyle yüksek kopma mukavemeti değerine ulaşabilinmektedir. Takviye edici dolgular aslında kendiliğinden mukavemetli olan kauçuğun, fiziksel özelliklerini daha da güçlendirmektedir. Özellikle aşınma ve yırtılma mukavemetinin önem kazandığı durumlarda, ince taneli karbon siyahları ve aktif silikaların önemli etkileri vardır. Silika kullanıldığında ısı dayanıklılığı ve yapışma özellikleri de artmaktadır. MT N 990 karbon siyahı ile düşük kalıcı deformasyon eğeri elde edilebilir. SRF N 770 ve GPF N 660 gibi orta takviyeci özelliklerdeki karbon siyahları ile kaolin gibi yarı aktif dolgu maddeleri ile karışımın elastikiyet, işlenebilirlik özellikleri arttırılabilmektedir. Ayrı ekonomik karışımlar elde edilir.

6 TABĐ KAUÇUK STEARĐK ASĐT ÇĐNKO OKSĐT ANTĐOKSĐDANT KÜKÜRT 2,75 2,75 2,75 2,75 2,75 MBTS TMTD 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 HAF N MT N BARYUM SÜLFAT KALSĐYUM SÜLFAT YUMUŞAK KAOLĐN TOPLAM 136,85 186,85 291,85 221,85 221,85 VULKANĐZASYON: 140ºC - 20' SERTLĐK (Shore A) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 28,6 18, ,4 15,2 KOPMA ANINDA UZAMA (%) YIRTILMA MUKAVEMETĐ (Kg/cm) Sp. Gr. YOĞUNLUK (gr/cm³) 1,06 1,19 1,87 1,42 1,41 - Yumuşatıcılar ve proses kolaylaştırıcılar Yumuşatıcılar içerisinde mineral yağlar en çok kullanılanlardır. Parafinik, naftinik, aromatik yağlar tabi kauçuk kullanımı, mamulden istenen özelliklere bağlı olarak değişim göstermektedir. Tabi ve sentetik kauçuklarda reçineler, tabi kauçukta dispersiyonu kolaylaştırıcı, homojene edici özellikleri artırmaktadır. Stearik asit de bir nevi proses kolaylaştırıcı olarak kullanılabilir. Sahip oldukları yüksek Mooney viskozitelerinden dolayı mastikasyon ve peptizasyon sonucu viskoziteleri azaltılması gerekmektedir. d. TABĐ KAUÇUK ELASTOMER ÖZELLĐKLERĐ - Mekanik özellikler i. Sertlik: Tabii kauçukta 30 Shore A dan ebonit e kadar tüm sertlikler elde edilebilir. Ayrıca vulkanizasyonda kullanılan kükürt miktarı da sertliğe etkisi vardır. Aşağıda tabii kauçukta 10 birim sertlik arttırmak için kullanılması gereken dolgu maddelerinin PHR cinsinden miktarları verilmektedir. DOLGU CĐNSĐ YÜKLEME MĐKTARI (PHR) MT N

7 SRF N GPF N FEF N HAF N PRĐSĐPĐTE SĐLĐKA 20 KĐLLER DĐĞER BEYAZ DOLGULAR ii. Kopma Mukavemeti: Ortalama tabii kauçuk kopma mukavemeti 20 MPa ve üzeri olmaktadır takviye dolgular ile bu değer 30 MPa ya kadar çıkarmak mümkündür. iii. Uzama: Kopma anındaki uzama değeri, büyük ölçüde kullanılan dolgu maddesinin cinsine, miktarına ve vulkanizasyon şartlarına bağlı değişmektedir. Genellikle % arası değişmektedir. iv. Yırtılma Mukavemeti: takviye edici dolgu maddeleri kullanarak elde edilen yırtılma mukavemeti aktif olamayan dolgu maddelerinkinden çok fazladır. Aktif silikalar ile yırtılma mukavemeti değerleri arttırılabilir. v. Elastikiyet: Az miktarda veya normal çinko oksit kullanımı ile %70 ve üzeri elastikiyet değerlerine ulaşılabilir. Takviye dolgu maddelerinin kullanımı elastikiyet değerleri azalmaktadır. vi. Kalıcı Deformasyon: iyi kalıcı deformasyon değerlerine MT N 990 karbon siyahı, etkin, yarı etkin veya peroksitle yapılan vulkanizasyonlar la ısıya dayanıklı koruyucu kimyasalların kullanılması ile ulaşılmaktadır. vii. Isı ve Yaşlanma Dayanımı: tabi kauçukların ısı direnci zayıf olduğundan dolayı etkin vulkanizasyon sistemleri peroksit vulkanizasyon ve TMQ, ODPA, SDPA, MBI gibi koruyucu maddeler ile ısı dayanımı arttırılmaktadır. En iyi yaşlandırma değeri TMQ ile göstermektedir.

8 TMQ (PHR) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 26 26,1 27,3 KOPMA ANINDA UZAMA (%) %300 MODÜLÜS (MPa) 16,9 17,2 16,8 9 GÜN 90ºC SICAKLIKTA YAŞLANDIRMADAN SONRA KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 7,8 12,2 16,9 Aşağıdaki karışım ısıya dayanıklı bir firen keçesi sistemi için geliştirilmiştir. Formülde ısıya ve fren sıvısına dayanım sağlaması için etkin vulkanizasyon sistemi seçilmiş ve yüksek fiziksel özellikler eldi edilmiştir. TABĐ KAUÇUK 100 HAF-LS N ÇĐNKO OKSĐT 5 STEARĐK ASĐT 1 TMQ 2 MBTS 1 DTDM (Sülfasan R) 2 MC-Kükürt 0,5

9 VULKANĐZASYON: 153ºC - 15' Sp. Gr. YOĞUNLUK (gr/cm³) 1,16 SERTLĐK (Shore A) 66 KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 30,6 KOPMA ANINDA UZAMA (%) 520 KALICI DEFORMASYON (70ºC,24 Saat) ºC SICAKLIKTA 100 SAAT YAŞLANDIRMADAN SONRA FREN SIVISINDA HACĐM DEĞĐŞĐMĐ(%) + 4,7 SERTLĐK DEĞĐŞĐMĐ (BĐRĐM) 7 KOPMA MUKAVEMETĐ DEĞĐŞĐMĐ (%) 15 KOPMA ANINDA UZAMA DEĞĐŞĐMĐ (%) 10 viii. Şişme özellikleri: polar olmayan yapısından dolayı tabii kauçuk, polar olmayan sıvılarda şişmeye karşı düşük bir dayanım göstermektedir. Mineral yağlarda, yakıtlar ve benzende çok yüksek simse değerleri verir. Bununla birlikte alkol, keton ve esterlerde daha az simse özelliği göstermektedir. e. TABĐĐ KAUÇUK ELASTOMER GENEL ÖZELLĐKLERĐ: SP. GR. YOĞUNLUK (GR/CM³) 0,93 KOPMA MUKAVEMETĐ (MPA) > 30 SERTLĐK (SHA) ELASTĐKĐYET MÜKEMMEL YIRTILMA DAYANIMI ÇOK ĐYĐ AŞINMA DAYANIMI ĐYĐ KALICI DEFORMASYON ORTA - ĐYĐ ATMOSFERĐK YAŞLANMA ORTA - ĐYĐ OKSĐDASYON DAYANIMI ORTA - ĐYĐ ISI DAYANIMI ORTA - ĐYĐ DÜŞÜK SICAKLIKLARA DAYANIM ĐYĐ - ÇOK ĐYĐ NEME DAYANIM ORTA - ĐYĐ GAZ GEÇĐRGENLĐĞĐ ORTA SULU ASĐT DAYANIMI ĐYĐ KONSANTRE ASĐT DAYANIMI ORTA HĐDROKARBONLARA DAYANM ZAYIF YAĞ VE YAKITLARA DAYANIM ZAYIF BĐTKĐSEL VE HAYVANSAL YAĞLARA DAYANIM ZAYIF - ĐYĐ DĐELEKTĐRĐK ÖZELLĐKLERĐ ĐYĐ - MÜKEMMEL f. PROSES ÖZELLĐKLERĐ - Mastikasyon: Kauçuk silindirler arasından geçirilerek kauçuk bağ yapısının gevşemesi ve bu şekilde kauçuk plastik hale dönüşmüş ve yumuşamış olur. Bu işleme mastikasyon denir. Eğer çok yumuşak ürünler(sünger) elde edilmek isteniyor ise mastikasyon yüksek ısılarda yapılmalıdır. Düşük sıcaklıklarda yapılan mastikasyonlarda ise kimyasallar ve dolgu maddelerinin kauçuğa karışması hızlı ve ürünün mekanik özellikleri daha iyi olur. - Peptizasyon: mastikasyon sırasında bir takım yumuşatıcı kimyasalları kullanılıyor ise bunun adına da peptizasyon denmektedir. - Karıştırma: i. Silindir sıcaklığı 70ºC ii. Silindir Aralığı 0,2mm ayarla iki kez geçir. (1dk) iii. Silindir Aralığını 1,4mm ayarla kauçuk mile sarsın iv. Silindir Aralığını 1,9mm ayarla keserek karıştır. (4dk) v. Karbon siyahı Silisi azar azar yedir. vi. Yarısı verilince karışımın ¾ nü kes, diğer yarısını karıştır. Tablaya dökülenleri karıştır. vii. Stearik asidi karıştır. (10dk) viii. Pişirici maddeleri karıştır. (2dk) ix. 3 kere karışımı her iki taraftan ¾ keserek karıştır. (2dk) x. Karışımı kes silindirden ayır (2dk)

10 xi. Silindir Aralığını 2,2mm ayarla hamuru plaka halinde al. - Enjeksiyon: Tabi kauçuğun enjeksiyon preslerde basılması, ekonomik ve kalite açısından önemlidir. Bununla birlikte yüksek sıcaklıklarda çalışmak tabii kauçukta revizyona sebep olmaktadır. Bu nedenle tabii kauçuğu mastike ederek, işlenme zorluğunun en aza indirgenmesi gerekir. Bu şekilde iç sürtünmeden dolayı oluşan ısı yükselmesinin de önüne geçilmiş olacaktır. FEF N 550 ve proses kolaylaştırıcılar enjeksiyon işlemini kolaylaştıran maddelerdir. - Ekstruzyon: kalıp ağzında meydana gelen şişmeyi önlemek için yüksek stiren reçineler kullanılabilir. Genellikle tabi kauçuğa SBR ilave ederek uygun sonuçlar alınabilir. Đti taneli karbon siyahları ile özellikle FEF N 550 ile yüzey düzgünlüğü ve hızlı ekstruzyon sağlanmaktadır. g. VULKANĐZASYON Tabi kauçuk zayıf ısı dayanımı nedeniyle vulkanizasyon sırasında revizyona uğramaması için düşük sıcaklıklarda gerçekleştirilmeli ve pişme tamamen kontrol altında olmalıdır. h. TABĐ KAUÇUK STANDART TEST FORMÜLASYONU ( ISO 1658 ) NR (tabi kauçuk) 100 Çinko Oksit 6 Stearik asit 0,5 MBT 0,5 Kükürt 3,5 Vulkanizasyon 140ºC / 40 dak. 2mm test plakası i. TABĐ KAUÇUK KULLANIM ALANLARI Konveyör bant Hortum Ayakkabı tabanı Kablo Vibrasyon, ses ve şok emici malzemeler (tampon, amortisör parçaları, motor ve makine takozları) Otomotiv parçaları (contalar, köpükler, cam silecekleri, paspas) Yer döşemeleri Demiryolu desteği Diyafram, membran Yapışkan imalatı Silindir kaplama Sünger imalatı Gıda sanayinde contalar Sağlık ürünleri Ebonit malzemeler Lateks üretimleri ( eldiven, bebek emzikleri, balon) 2. SRĐREN BÜTADĐEN KAUÇUKLAR (SBR) a. GĐRĐŞ Türkiye de Tüpraş eski pektim körfez tesislerinde sürekli emülsiyon polimerizasyonu tekniğiyle soğuk tip SBR üretimi yapmaktadır. SBR kauçuk, tabi kauçuk gibi genel maksatlı bir kauçuk türü olup en büyük kullanım alanı araç lastiği üretimidir. b. SINIFLANDIRMA Numaralandırılmış sisteme göre bazı SBR cinslerinin üretim özellikleri: POLĐMERĐZ TĐPĐ MOONEY VĐSKOZĐYE YOĞUNLUK SP.GR 1011 SICAK 54 0, SOĞUK 52 0, SOĞUK 61 1, SOĞUK 50 0, SOĞUK 52 0, SOĞUK 48 1,13

11 c. SBR KAUÇUĞUN ÖZELLĐKLERĐ SBR kauçuklar, ML (1+4 ) 100 ºC de 30 ile 120 arasında değişebilen Mooney viskozite değerine sahiptirler. Mooney değeri 50 den küçük ise düşük, 50 ile 65 arasında ise orta, 65 den yüksek ise yüksek viskoziteli tipler olarak tanımlanır. Düşük Mooney viskoziteli kauçuklar, valslerde tabaka oluşturması, dolgu maddesi ve yumuşatıcıları kabul etmesi çabuk ve kolay olmaktadır. Yüksek viskoziteli kauçuklarda ise çiğ hamur mukavemeti yüksek ve üründe gaz geçirgenliği düşüktür. Daha yüksek dolgu maddesi ve yumuşatıcı yüklenebilir. Elastikiyet davranışı viskozite ile iyileşmektedir. Yüksek kopma mukavemeti ve kalıcı deformasyon istendiğinde kullanılması gerekir. d. KARIŞIM ÖZELLĐKLERĐ - Diğer polimerler le karışabilme (Blend): Polar olmayan tüm diğer polimerlerle istenildiği oranlarda karıştırılabilir. BR(SBR) ile yapılan karışımlarda aşınma dayanımı ve sürtünme direnci artmakta, ısı oluşumu azalmakta ve düşük sıcaklıklarda elastikiyet özellikleri artmaktadır. Yağa dayanıklılığın arttırılması gereken durumlarda, düşük akrilonitril içeren NBR kauçuklar ile karıştırma yapılabilir. EPDM ve Butil kauçuklar ile karıştırılması tavsiye edilmez. TABĐ KAUÇUK (RRS-1) 25,5 SBR SBR BR ,5 ÇĐNKO OKSĐT 5 STEARĐK ASĐT 2 ANTĐOKSĐDANT 1 PROSES YAĞI 10 FEF N SRF N CBS 0,75 DPG 0,4 KÜKÜRT 2,24 VULKANĐZASYON: 150ºC - 15' Sp.Gr. YOĞUNLUK (gr/cm³) 1,14 SERTLĐK (Shore A) 51 KOPMA ANINDA UZAMA (%) 510 KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 15,2 YIRTILMA MUKAVEMETĐ (Kg/cm) 30 - Koruyucu maddeler: Dinamik yorulmaya karşı IPPD, yüksek sıcaklıklara karşı koruma için TMQ veya ODPA tavsiye edilir. Gerektiğinde MBI ile karıştırılır MBI buhar yaşlandırmasına karşı iyi sonuçlar verir. SBR kauçuklarda ozon etkisini engellemek için fenilen daimin antioksidantlarla birlikte mikrokristalin vaksları bir arada kullanmak gerekir. - Vulkanizasyon Maddeleri: SBR kauçuklar daha yavaş vulkanize olduğundan karışmalara daha az kükürt ve daha fazla hızlandırıcı ilavesi gerekir. Emniyetli bir vulkanizasyon için CBS ve MBTS tipi hızlandırıcılar seçilmelidir SBR K-STAY G VANFRE AP STEARĐK ASĐT ÇĐNKO OKSĐT DPPD HAF N

12 MT N KÜKÜRT MBTS 1, MBT - 1,5 - - CBS - - 1,5 - MBS ,5 TOPLAM 181,5 181,5 181,5 181,5 K-STAY G ile VANFRE AP-2 proses kolaylaştırıcı ürünleridir. Scorch T5,132ºC'de VULKANĐZASYON: 153ºC - 30' SERTLĐK (Shore A) %300 MODÜLÜS (MPa) 5,3 2,9 11,2 12,3 KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 15,1 11,8 18,4 18,9 KOPMA ANINDA UZAMA (%) YIRTILMA MUKAVEMETĐ (Kg/cm) 57, ,3 29 KALICI DEFORMASYON (22 saat, 70ºC) Aşağıda kükürt ve peroksit vulkanize edilmiş SBR karışımın orijinal hal ve yaşlandırma sonucu değerleri göstermektedir. 1 2 SBR HAF N ÇĐNKO OKSĐT 5 5 STEARĐK ASĐT 1 1 ODPA 1 1 Circosol 42 HX (Proses yağı) TBBS 1 - KÜKÜRT 1,8 - Di-Cup 40KE (Peroksit) - 3,2 VULKANĐZASYON 150ºC - 45' 166ºC - 25' SERTLĐK (Shore A) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 23,8 19,4 KOPMA ANINDA UZAMA (%) YAŞLANDIRMA (100ºC, 48saat) SERTLĐK (Shore A) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 19,2 15,2 KOPMA ANINDA UZAMA (%) Sonuç olarak anlaşılacağı gibi peroksit vulkanizasyonu ile yaşlandırma sonrası sertlik ve kopma uzaması değerleri orijinal hale oldukça yakın bulunmuştur. SBR vulkanizasyon sistemleri %100 SBR KULLANILAN BĐR KARIŞIMDA KÜKÜRT 1,4-1,6 CBS 0,8-1,0 SBR / NR(Tabi Kauçuk) KARIŞIMLARINDA (40/60 veya 60/40) KÜKÜRT 1,8-2,0 CBS 0,7-0,9 SBR / BR KARIŞIMLARINDA (70/30)

13 KÜKÜRT 1,6-1,8 CBS 1,2-1,6 TMTD veya TMTM 0,0-0,15 - Dolgu Maddeleri: yüksen miktarda yağ ve dolgu maddesi ile ekonomik bir karışım elde edilebilir. Dolgu maddeleri ile birlikte yağ ilavesi proses özelliklerinin artmasına neden olur. SBR 1006: Sıcak Polimerize edilen bir SBR kauçuktur SBR 1502: Soğuk Polimerize edilen bir SBR kauçuktur SBR 1712: Soğuk Polimerize edilen bir SBR kauçuktur SBR SBR SBR PROSES KOLAYLAŞTIRICI ÇĐNKO OKSĐT STEARĐK ASĐT ODPA 1,5 1,5 1,5 MBTS 1,5 1,5 1,5 Mumate-Methyl 0,1 0,1 0,1 KÜKÜRT TOPLAM 114,1 114,1 114,1 Her karbon siyahı 50 PHR eklenmiştir. Vulkanizasyon 153ºC sıcaklıkta 15 dak.dır. Karbon siyahlarının, SBR 1006 içeren 1 no'lu karışıma fiziksel etkileri aşağıdaki gibidir. KOPMA SERTLĐK %300 KOPMA YIRTILMA KALICI ANINDA (Shore MODÜLÜS MUKAVEMETĐ MUKAVEMETĐ DEF. UZAMA A) (MPa) (MPa) (Kg/cm) 22h,70ºC (%) ISAF N ,5 20, ,3 20 HAF N ,2 17, ,1 20 FEF N , ,2 19 GPF N ,9 12, ,9 21 SRF N ,7 12, ,7 23 MT N ,3 5, ,8 22 Karbon siyahlarının, SBR 1502 içeren 2 no'lu karışıma fiziksel etkileri aşağıdaki gibidir. KOPMA SERTLĐK %300 KOPMA YIRTILMA KALICI ANINDA (Shore MODÜLÜS MUKAVEMETĐ MUKAVEMETĐ DEF. UZAMA A) (MPa) (MPa) (Kg/cm) 22h,70ºC (%) ISAF N 64 13,1 23,

14 220 HAF N ,9 22, FEF N ,8 18, ,6 18 GPF N ,9 15, ,8 17 SRF N ,8 16, ,5 16 MT N , ,8 21 Karbon siyahlarının, SBR 1712 içeren 3 no'lu karışıma fiziksel etkileri aşağıdaki gibidir. KOPMA SERTLĐK %300 KOPMA YIRTILMA KALICI ANINDA (Shore MODÜLÜS MUKAVEMETĐ MUKAVEMETĐ DEF. UZAMA A) (MPa) (MPa) (Kg/cm) 22h,70ºC (%) ISAF N ,2 18, ,8 17 HAF N ,6 16, ,9 20 FEF N ,4 11, ,8 17 GPF N ,2 12, ,4 16 SRF N ,4 9, ,6 17 MT N ,3 4, ,9 20 Sonuç olarak tanecik büyüklüğü ve yüzey alanı büyük karbon siyahları ile daha yüksek değerler elde edilmektedir. Karbon siyahları soğuk polarize edilmiş SBR 1502 ile daha yüksek kopma mukavemeti ve yırtılma dayanımı sağlamaktadır. - Yuşatıcılar ve proses kolaylaştırıcılar: SBR SBR SBR ISAF N STEARĐK ASĐT ANTĐLUX 654 1,5 1,5 1,5 IPPD TMQ 1,5 1,5 1,5 MOR 1,6 1,6 1,6 KÜKÜRT 1,7 1,7 1,7 AKTĐFPLAST T AFLUX MOONEY VĐSKOZĐTE (ML1+4,100ºC) Scorch 120ºC,5dak. 50,08 52,65 54, Ekstruzyon hızı (cm/dak) 96 (0) 99(%3,1) 14,4 Ekstruzyon verimi (gr/dak) 12,9 (0) (%11,6) VULKANĐZASYON: 160ºC - 10' (%15,6) 15,5 (%20,9)

15 SERTLĐK (Shore A) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 18,7 17,9 17,8 %300 MODÜLÜS (MPa) 8,8 9,4 6,1 KOPMA ANINDA UZAMA (%) Görüldüğü gibi iki proses kolaylaştırıcıyı birlikte kullanılması ile ekstuzyon hızı %15,6 verimi %20,9 artmıştır. - SBR ye yüksek stiren reçine ilavesi: Yüksek Stiren reçine ilavesi: SBR ALÜMĐNYUM SĐLĐKAT ÇĐNKO OKSĐT STEARĐK ASĐT MBTS DGP 0,5 0,5 0,5 0,5 KÜKÜRT Yüksek Stiren Reçine(%85) VULKANĐZASYON: 150ºC - 20' SERTLĐK (Shore A) %300 MODÜLÜS (MPa) 3,3 4,2 5 5,4 KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 14 14,4 14,9 13,5 KOPMA ANINDA UZAMA (%) Fenolik reçine ilavesi: SBR HAF N PROSES YAĞI ÇĐNKÜ OKSĐT STEARĐK ASĐT ANTĐOKSĐDANT CBS 1,25 1,25 1,25 KÜKÜRT FENOLĐK REÇĐNE H.M.T TOPLAM 165,25 175,25 187,25 SERTLĐK (Shore A) ELASTĐKĐYET 50ºC KALICI DEFORMASYON (%) (24 h,70ºc)

16 e. SBR ELASTOMER ÖZELLĐKLERĐ SP. GR. YOĞUNLUK (GR/CM³) 0,94 KOPMA MUKAVEMETĐ (MPA) > 21 SERTLĐK (SHA) ELASTĐKĐYET ĐYĐ YIRTILMA DAYANIMI ĐYĐ AŞINMA DAYANIMI MÜKEMMEL KALICI DEFORMASYON ORTA ĐYĐ ATMOSFERĐK YAŞLANMA ZAYIF ĐYĐ OKSĐDASYON DAYANIMI ĐYĐ ISI DAYANIMI ĐYĐ DÜŞÜK SICAKLIKLARA DAYANIM ĐYĐ NEME DAYANIM ĐYĐ GAZ GEÇĐRGENLĐĞĐ ORTA SULU ASĐT DAYANIMI ORTA ĐYĐ KONSANTRE ASĐT DAYANIMI ORTA HĐDROKARBONLARA DAYANM ZAYIF YAĞ VE YAKITLARA DAYANIM ZAYIF BĐTKĐSEL VE HAYVANSAL YAĞLARA DAYANIM ZAYIF ĐYĐ DĐELEKTĐRĐK ÖZELLĐKLERĐ ĐYĐ f. PROSES ÖZELLĐKLERĐ - Karıştırma: i. Silindir Sıcaklığı 50ºC ii. Silindir aralığı 0,2mm, kauçuğu iki kez geçir (1dk.) iii. Silindir aralığı 1,4mm, karuçuğu mile sardır. Yarım dk. Da bir ¾ oranında kez karıştır.(10dk.) iv. Stearik asidi ekle ve karıştır. (2dk.) v. Karbon siyahını yarısını ekle vi. Her iki taraftan ¾ orananında keserek karıştır. vii. Karbon siyahı yedirildikten sonra diğer yarısını ekle karıştır. (10dk.) viii. Diğer kimyasalları ekle ve karıştır.(4dk.) ix. karışımı al silindir aralığı 0,8mm ayarla ve 6 kez silindirlerden geçir karıştır.(2dk.) x. silindir aralığını 2,2mm ayarla ve plaka olarak çıkar. e. SBR için STANDART TEST FORMÜLASYONU: SBR 100 HAF karbon siyahı 50 Çinko Oksit 5 Stearik Asit 1 TBBS 1 Kükürt 1,75 Vulkanizasyon 145ºC dakika

17 f. KULLANIM ALANLARI TĐPĐ SBR 1500 SBR1502 SBR1507 SBR1509 SBR1516 SBR1573 SBR1707 SBR1712 SBR1778 SBR1618 SBR1803 SBR1843 KULLANIM ALANI Sırt lastiği (tekerlek lastiği) teknik lastik malzeme Açık renkli teknik mazeleme Ekstruzyon ve kalenderle mamulleri için iyi akış özellikleri isteyen karışımlar Kablo ve elektrik sanayi Parlak yüzeyli ekstruzyon mamulleri (sterin oranı yüksek) Fren/debriyaj balataları ve yapıştırıcılar Hortum, profil, ayakkabı ve yer döşemeleri Sırt kauçuğu, konvektör bantları, koyu renkli teknik parçalar Açık renkli ve transparan teknik lastik parçalar, taban ve yer döşemeleri Teknik lastik parçaları, ekstruzyon mamulleri Sırt kauçuğu, elektrik sanayi Dinamik parçalar (V kayışı) g. BAZI ÖNEMLĐ SBR ÜRETĐCĐLERĐ VE TĐCARĐ ĐSĐMLERĐ 3. AKRILONĐTRĐL KAUÇUKLAR ( NBR ) a. Giriş: AD FĐRMA KRYLENE BAYER KRYNOL BAYER BUNA S BAYER CARĐFLEX S SHELL EUROPRENE ENI AMERĐPOL GOODRĐCH KER CĐECH COPO DSM SKMS IVO PLĐOFLEX GOODRĐCH CAROM DANUBĐANA FĐNAPRENE PETROCHĐM NĐPOL NĐPPON ZEON Vulkanize edilmiş NBR kauçuklar -40ºC ile +135ºC sıcaklık aralarında yakıtlara yağlara, yağlayıcı maddelere ve gazlara dayanıklı olup yaşlanma, yorulma ve aşınmaya dayanıklıdırlar. NBR kauçuklar içerdiği Akrilonitril oranına bağlı olarak değişik özellikler gösterirler. Akrilonitril oranı (ACN) %18 51 arasında değişmektedir. Bunların her biri değişik özellikte olup, uygulama alanlarına göre değişiklik göstermektedir. Bu polimerleri şu şekilde sıralayabiliriz. - Nitril / PVC karışımları, - Yağlı nitril kauçuklar - Çapraz bağlı (Cross-linked grades) nitril kauçuklar - Sıcak polimerize edilmiş Nitril kauçuklar - Hidrojene nitril kauçuklar. - Toz halinde nitril kauçuklar. b. Kimyasal Özellikleri

18 Nitril kauçukta ham polimer üzerine etki eden birçok parametre mevcuttur. Bu durum mamul özelliklerine önemli etkiler yapmaktadır. Bu parametreleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz. - Akrilonitril içeriği - Polimerizasyon sıcaklığı - Stabilizatör - Ortalama molekül ağırlığı ve Mooney viskozitesi - Yumuşatıcı ilavesi - PVC ile karışım c. Akrilonitril içeriği: Akrilonitril konsantrasyonu vulkanizatın polar olmayan sıvılardaki şişme özelliklerine önemli derecede etki eder. Akrilonitril oranı arttıkça yakıtlarda, yağ ve greslerde şişme özellikleri azalır. Aşağıda ki şekilde NBR ile üretilmiş vulkanizatların artan ACN oranına bağlı olarak, değişik sıvılarda bekletilmesinden sonra meydana gelen ağırlık değişimlerini göstermektedir. - Grafikten de anlaşılacağı gibi Akrilonitril oranı arttıkça vulkanizatın yağ ve yakıtlarda ağırlıkça şişme miktarı azalmakta, diğer bir ifade ile yağ ve yakıt dayanıklılığı artmaktadır. - FUEL C =ısooktan / Toluen (50/50), FUEL B = ısooktan / Toluen (70/30) (FUEL B ve FUEL C için dayanma sıcaklığı 20ºC, daralma süresi 14 gün) - ASTM 3 nolu Yağ= Aromatik / Naftinik yağ, ASTM 1 nolu Yağ= Ağırlıklı Parafinik Yağ (ASTM 1 ve 3 nolu Yağlarda dayanma sıcaklığı 140ºC, daralma süresi 14 gün) - Şişmeye karşı direnç Akrilonitril oranı artışına bağlı olmakla birlikte aynı zamanda dolgu maddelerinin cinsi, yükleme miktarı ve çapraz bağlanma yoğunluğu ile de ilgilidir. Aşağıdaki tabloda karbon siyahı ile yüklenmiş bir NBR vulkanizaton değişik sıvılarda ACN artışına bağlı olarak şişme değerlerini göstermektedir. SIVI CĐNSĐ %17 %34 %37 ACN ACN ACN DOMUZ YAĞI STEARĐK ASĐT JET UÇAK YAKITI (%18 Aromatik Yağ) DĐOKTĐL FTALAT (D.O.P.) OTOMOBĐL HĐDROLĐK SIVISI NBR da artan ACN oranına bağlı olarak değişen özellikleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz. Akrilonitril (ACN) Artışı Yağ ve Yakıtlara dayanım artar Shore Sertlik artar. Yoğunluk artar Đşlenebilirdik artar Pişme hızı artar Polar ve plastikler ve Plastikleştiricilerle uyum artar Kopma mukavemeti ve modulüs değeri artar

19 Düşük sıcaklıklara dayanım azalır Gaz geçirgenliği azalır Kalıcı deformasyon değeri kötüleşir d. Molekül ağırlığı ve Mooney viskozite: NBR kauçukların Mooney viskozite değerleri (1+4 ) 100ºC sıcaklıkta arasında değişmektedir. Mooney viskozite artışına bağlı olarak değişen özelikleri şöyle sıralayabiliriz. Mooney Viskozite Arttıkça dolgu ve yapıştırıcı yükleme süresi artar. Karıştırma süresi ve karıştırma ısısı artar. Kopma mukavemeti ve modülüs artar. Çiğ hamur mukavemeti artar. Ekstruzyon süresi artar. Valste tabakalaşma süresi artar. Kalıcı deformasyon değer düşer Bitmiş mamulde hava kabarcıkları(porozite) azalır. Valste çekme ve kalenderleme özellikleri azalır. e. Karışım Özellikleri: - Diğer polimerlerle karışabilme: Nitril kauçukların diğer kauçuklarla karışabilme oranı karıştırılan kauçuğun polaritesi ile alakalıdır. Bu yüzden polar yapıda NBR kauçuğun, polar olmayan diğer kauçuklarla uyumu çok iyi olmamaktadır. Şişme özelliği önemli olmadığı durumlarda SBR ile yüksek oranlarda karıştırılması sunucu ekonomik karışımlar oluşturmaktadır. Bu şekilde yapılan karıştırma işlemleri mekanik özelliklerin zayıflamasına neden olur. Oksidasyon ve ozona dayanıklılığın arttırılması istenen durumlarda, NBR kauçuklar kendisi gibi polar yapıda CR kauçuklarla çok iyi uyum sağlamaktadır. NBR / PVC karışmaları ile vulkanizatın ozon dayanıklılığı, şişme dayanımı kopma ve yırtılma mukavemeti artarken elastikiyet, düşük sıcaklıkta davranışları ve kalıcı deformasyon değeri bozulmaktadır. %25 oranında ACN içeren nitril kauçuklar PVC ile istenilen oranlarda karıştırılabilir. f. Vulkanizasyon Kimyasalları: - Az kükürtlü veya kükürtsüz sistemler: yüksek ısıda çalışan parçalar için gerekli vulkanizasyon sistemidir. - Benzothiazyl disülfid veya sülfenamid / kükürt sistemleri: pratikte en çok kullanılan genel amaçlı vulkanizasyon sistemidir. - Thiuram disülfür veya monosülfür / kükürt sistemleri: kalıcı deformasyon özelliklerinin iyi olması istenildiği durumlarda kullanılan vulkanizasyon sistemidir. Aşağıda tavsiye edilen NBR kauçuk vulkanizasyon sistemleri görülmektedir. YUMUŞAK KARIŞIMLAR ĐÇĐN GENEL HIZLANDIRICI SĐSTEMĐ: 0,75 2,5 Kükürt

20 0,75 2,0 CBS veya MBS veya TBBS veya MBTS (tercik edilen 1-1,5 PHR). Genellikler az miktarda TMTD, TMTM, ZDEC ile takbiye edilmelidir. DÜŞÜK KALICI DEFORMASYON VE YÜKSEK ELASTĐKĐYET ÖZELLĐKLERĐ ĐÇĐN: 1,5 2,0 Kükürt 1,5 2,5 CBS YARI ETKĐLĐ VULKANĐZASYON SĐSTEMĐ: 1,0 Kükürt 0,6 TMTD ÇOK DÜŞÜK KALICI DEFORMASYON DEĞERĐ: 1,4 di (tert butil peroksi isopropil benzen) %40 ( perkadox 14 / 40 ) ISIYA DAYANIKLI HIZLANDIRICI SĐSTEMĐ: ( ETKĐLĐ VULKANĐZASYON) 0,1 0,5 Kükürt 2,0 3,0 TMTD 0 2,0 MBTS veya TBBS veya CBS veya MBS EBONĐT ĐÇĐN BĐR HIZLANDIRICI SĐSTEMĐ: Kükürt 1,5 5 TMTD 5 30 Çinko Oksit Aşağıdaki reçetede, NBR karışımda değişik vulkanizasyon sistemleri denenmiştir. Test sonuçları aşağıda gösterilmektedir NBR (ACN %35) ÇĐNKO OKSĐT STEARĐK ASĐT SRF KARBON SĐYAHI KÜKÜRT 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 MBTS 1, MBTS - 1, CBS - - 0, TMTM ,5 - - TMTD ,25 - DPG ,25 TOPLAM , ,75 148,75 VULKANĐZASYON: 150ºC - 30' KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 24,9 24,9 23,9 18,6 21,6 24,8 KOPMA ANINDA UZAMA (%) %300 MODÜLÜS (MPa) 15,1 13,8 11,9 14,3 12,4 12,2 YAŞLANDIRMA (120ºC, 70saat) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 15,1 17,2 11,9 10,9 14,5 14 KOPMA ANINDA UZAMA (%) KALICI DEFORMASYON (%) 20,6 18,9 18,6 10,7 9,9 17,5 Aynı reçeteyi kükürtsüz veya düşük kükürtle yapılan vulkanizasyon sistemlerine ait örnekler aşağıda verilmektedir

21 NBR (ACN %35) ÇĐNKO OKSĐT STEARĐK ASĐT SRF KARBON SĐYAHI KÜKÜRT 0,5 0, TMTD CBS Perkadox BC ,5 TET ,5 - TOPLAM 149,5 152, ,5 150,5 VULKANĐZASYON: 150ºC - 30' KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 20 17, ,8 19,3 KOPMA ANINDA UZAMA (%) %300 MODÜLÜS (MPa) 13 13,8 4,1 4,6 18,3 YAŞLANDIRMA (120ºC, 70saat) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 16,5 13,7 20,3 20,3 13,6 KOPMA ANINDA UZAMA (%) KALICI DEFORMASYON (%) 4,6 2,5 18,9 11,6 7,5 Kükürtsüz veya az kükürtle yapılan vulkanizasyon sistemleriyle, yaşlanma sonrası elde edilen değerlerin, kükürtle yapılan vulkanizasyon sistemlerine göre daha iyi sonuçlar verdiğini gözlenmektedir. g. Yaşlandırmaya karşı koruyucu maddeler: Oksidasyona karşı dayanıklılığı arttırmak adına TMQ, DDA, ODPA ve bu ürünlerin MMBI veya ZMBBI ile bir arada kullanılması ve kükürt verisi sistemler veya peroksitle yapılan vulkanizasyon işlemleri sıcak hava dayanıklılığını arttırmak için uygundur. Peroksit ile yapılan vulkanizasyon sistemlerinde antioksidant seçimine dikkat edilmesi gerekmektedir. Normal kükürtle ve ısıya dayanıklı parçaların üretimi için yapılan vulkanizasyon işlemlerinde TMQ ve ODPA tipi antioksidantlar kullanılmaktadır. Aşağıdaki örnekte EPDM miktarının artışına bağlı olarak NBR nin ozon dayanımı değişimi göstermektedir. 72 saat, 50PPhm ozon konsantrasyonunda, 40ºC sıcaklıkta ve %20 uzuma altında test edilmiştir. NBR EPDM Ozon Çatlaması(Rating) Rating(Çatlak oluşumu) 0 (en kötü) 10 (Çatlama yok) Not: EPDM ilavesi ile yapılan ozon çatlamasına karşı dayanıklılık, yağlara ve yakıtlarda hacimce şişme miktarının artmasına neden olmaktadır NBR EPDM

22 KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 15,9 13,4 12,5 10,2 %100 MODÜLÜS (MPa) 2,3 2,5 2,7 2,8 YAŞLANDIRMA (100ºC, 72saat) KOPMA MUKAVEMETĐ DEĞĐŞĐMĐ(%) +1,0 +0,4-0,3 +0,2 %100 MODÜLÜS DEĞĐŞĐMĐ (%) +2,7 +2,5 +2,7 +3,2 KALICI DEFORMASYON (%) (22 saat 100ºC) HACĐMCE DEĞĐŞME (72 saat 100ºC ASTM 3 no'lu YAĞDA) NBR kauçuğun tavsiye edilen koruyucu sistemleri aşağıda belirtilmektedir. Oksidasyon etkisine karşı: (normal kükürt vulkanizasyonun da) 0,75 2,0 TMQ veya ODPA veya IPPD Isıya dayanıklı mamuller: (Etkili veya yarı etkili vulkanizasyon sistemleri için) 1 3,5 TMQ veya ODPA 1 3,5 ZMMBI veya MMBI Sıcak yağlara dayanıklı mamuller için: 1,5 5 OPDA veya ODPA / ZMMBI (1 / 1 oranında) Buhara dayanıklı mamuller için: 1,5 5 OPDA veya ODPA / ZMMBI (1 / 1 oranında) Dinamik yorulma altında çalışan mamullerde: 1 2 IPPD veya 6PPD Ozon çatlamasına karşı: PD 2 4 Antiozon Vaks h. Dolgu ve takviye edici maddeler: Karbon siyahları, çöktürülmüş silikalar ve fenolik reçineler en uygun takviye edici özellikte maddelerdir. N 110 SAF ve N 220 ĐSAF ile en iyi kopma mukavemeti, aşınma ve yırtılma mukavemeti kullanımı ile sağlanmaktadır. Đşlenebilme özelikleri N 550 FEF karbon siyahlarının kullanılmasıyla arttırılmaktadır. Özellikle ekstruzyon ve enjeksiyon uygulamalarında N 550 FEF karbon siyahı tercih edilebilir. Fiziksel özelliklere hiç tesir etmeyen veya çok az tesir eden tip dolgu maddeleri KAOLĐN, TALK, BARĐT genellikle maliyet düşürücü olarak kullanılmaktadır. Karbon siyahlarının ve beyaz dolguların karışım içerisindeki miktarının artması sıvılar içerisindeki şişme dayanımını arttırmaktadır. Çöktürülmüş silikalar ve N 990 MT karbon siyahı ile nitril kauçuktan ısıya dayanıklı mamuller elde edilmektedir. Çöktürülmüş kalsiyum karbonat, killer, alüminyum silikat ve kalsiyum silikat gibi mineral dolgu maddeleriyle iyi kopma mukavemeti değeri ve esneme elde edilmektedir. Aleve dayanıklı malzemeler üretimi için ise TALK ve Alüminyum Hidroksit tipi mineral dolgular kullanılmaktadır. Aşağıda NBR içine eklenebilecek Dolgu maddelerinin kullanım oranları verilmektedir. Takviye edici dolgu maddeleri: Yumuşak karbon siyahları: Termal karbon siyahları: Presipite silikalar: Yumuşak beyaz dolgular: PHR PHR PHR 0 60 PHR PHR i. Yumuşatıcılar ve proses kolaylaştırıcıları:

23 Yumuşatıcılar, viskozite düşürme, yapışkanlık arttırma ve proses özelliklerini geliştirmek amacıyla kullanılır. Aynı zamanda mamulün elastikiyet, düşük sıcaklık davranışları ve sıvılarda şişmeye karşı dirençlerini arttırmaktadır. NBR polar yapıda olduğundan kullanılan plastikleştiriciler de polar yapıda olması tercih edilir. Mineral yağlar içerisinde aromatik yağlar NBR karışımlarında en çok kullanılanıdır. Aromatik yağlar, kumaron, koresin reçineler yapışkanlığı arttırmakta, ekstruzyon ve kalenderleme işlemini kolaylaştırmaktadır. Fenolik reçineler NBR polimerine sertlik ve takviye edici özellikler kazandırmaktadır. Bu reçinenin kullanılması aşınma, sıvılarda şişme dayanımı ve mekanik özellikler arttırır. Yüksek oranda kullanıldığı zaman ebonite yakın sertlikler elde edilir. Karıştırma sıcaklığı ºC ve çabuk yapılmalıdır. Aşırı yumuşatıcı kullanılması fiziksel özelliklerin bozulmasına sebep olmaktadır. karışımlarda genellikle 0 40 PHR arası yumuşatıcı kullanılması tavsiye edilir. Aşağıdaki tabloda NBR karışımında dört ayrı ester plastikleştiricinin etkileri görülmektedir NBR HAF N SRF N ÇĐNKO OKSĐT STEARĐK ASĐT IPPD CBS KÜKÜRT 1,8 1,8 1,8 1,8 DOP (Dioktilftalat) DOA (Dioktiladipat) DBP (Dibutilftalat) DOS (Dioktilsebakat) VULKANĐZASYON: 150ºC - 20' Mooney Viskozite(ML-4,100ºC) SERTLĐK (Shore A) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 12,2 11,5 10 9,5 KOPMA ANINDA UZAMA (%) HACĐM DEĞĐŞĐMĐ (%) 16,1 17,9 13,7 23,5 (3 gün, 100ºC, 50/50 iso oktan / toluen'de yaşlandırma) SERTLĐK DEĞĐŞĐMĐ (birim) UÇUCU MADDE KAYBI (%) 1,7 3,3 9,6 2,1 Donma halinden sonraki yumuşama noktası (ºC) Aşağıda ise NBR için kullanılabilen yumuşatıcıların karıştırma oranları bulunmaktadır. Ester ve eter tipleri Proses yardımcıları Yapışkanlık vericiler Antistatik katkılar 0 40 PHR 0 10 PHR 0 20 PHR 0 15 PHR

24 Aşağıdaki reçetede NBR karışımında proses yardımcı maddesinin akış özelliklerine etkisi görülmektedir. 1 2 NBR FEF N Vulkanol TMQ 1,5 1,5 MB-2 1,5 1,5 ÇĐNKO OKSĐT 5 5 STEARĐK ASĐT 0,5 0,5 CBS 2,5 2,5 TMTD 2,5 2,5 KÜKÜRT 0,2 0,2 AFLÜX-42-3 Ekstruzyon Hızı (cm/dk) Ekstruzyon verimi (gr/dk) 15,2 17,8 Viskozite ML (1+4',100ºC) VULKANĐZASYON: 160ºC - 15dk. SERTLĐK (Shore A) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 19,1 13,6 KOPMA ANINDA UZAMA (%) ELASTĐKĐYET (%) (22 saat, 70ºC) j. NBR vulkanizatların mekanik özellikleri: - Sertlik: en düşük 20 ShA ile en fazla ebonit sertliğine kadar ulaşılabilir. - Kopma Mukavemeti: Aktif dolgu maddeleri ile kopma mukavemeti değeri 35 MPa ya kadar yükseltilebiliri. Yüksek kopma mukavemeti istenen durumlarda genellikle sertliğin ShA olması gerekmektedir. Genel maksatlı kullanım için kpma mukavemeti MPa olarak tespit edilir. Aşağıda değişik dolgu maddelerinin fiziksel özelliklere etkileri görülmektedir. CĐNSĐ KOPMA MUKAVEMETĐ (Mpa) MODÜLÜS (Mpa) % UZUMA HAF N ,5 420 FEF N ,1 490 SRF N ,3 10,7 550 KAOLĐN 13,3 8,4 600 ÇÖKTÜRÜLMÜŞ SĐLĐKA 20,9 4,2 720 MT N ,8 5, Kalıcı deformasyon: Düşük kalıcı deformasyon değerine ulaşmak için düşük ACN oranına sahip NBR ler, orta irilikte ve aktif karbon siyahları (FEF N 550 SRF N 762) ve etkili vulkanizasyon (düşük kükürtlü veya kükürt verici) sistemler seçilmelidir. Peroksit kullanılmasıyla da düşük kalıcı deformasyon

25 değerlerine ulaşılabilir. Uygun plastikleştiriciler ile bu sorun ortadan kaldırılabilir. Mineral yağlardan kaçınılmalıdır. - Elastikiyet özellikleri: Yüksek elastikiyet değerleri elde edebilmek için düşük ACN içeren NBR tipleri, ester ve eter tipi plastikleştiriciler, orta büyüklükte karbon siyahları ve yüksek derecelerde çapraz bağlanma sağlayan vulkanizasyon sistemleri seçilmelidir. - Aşınma ve yırtılma dayanımı: Takviye edici dolgu maddeleri kullanılmadan NBR kauçuklar nispeten iyi aşınma değerleri verirler. Aktif dolgu maddeleri ile yüksek aşınma değerleri verilmektedir. Uygun reçetelerle NR den %30, SBR den %15 daha iyi aşınma değeri elde edilir. En iyi aşınma değeri NBR / PVC karışımlarıdır. - Isı ve Oksidasyon dayanımı: NBR den üretilmiş mamullerin ısıya dayanıklılıkları tabii kauçuktan üretilenlerden çok daha iyi olmaktadır. uygun şartlarda hazırlanmış NBR reçetesi 90ºC 100ºC servis şartlarında hizmet verebilmektedir. Optimum şekilde koruyucularla takviye edilmiş bir NBR reçetesi 120ºC de hafta servis şartları fonksiyonlarını yerine getirebilmektedir. - Dış hava şartlarına ve ozona dayanıklılık: Hava şartlarına dayanıklılık NR ve SBR gibi özellikler gösterir. Bu nedenle antioksidantlar ve ozona karşo koruyucular ile takviye edilmelidir. Aşağıda değişik koruyucular ile ozona karşı dirençleri gösterilmektedir KRYNAC SRF N D.O.P ÇĐNKO OKSĐT STEARĐK ASĐT CBS TMTD KÜKÜRT 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 IPPD - 2, PPD - - 2,0-2,0 77PD ,0 - Microwaks ,0 72 saat test süresi ve %20 uzama altında Ozon Konsantrasyonu 15 pphm pphm Rating /Çatlama Oluşumu) " 0 " (en kötü) (Çatlak yok) - Şişme özellikleri ve kimyasal dayanım: NBR ile üretilen ürünler, kauçuğun polaritesinden dolayı, polar olmayan veya az polar olan sıvılar içinde erime eğilimi gösterirler. Genel kural olarak, NBR elastomeri ile test sıvısının eriyebilirlik parametreleri arasındaki fark 1,5 dan fazla ise elastomer bu sıvıda %25 den daha az şişecektir denir. NBR^den üretilmiş mamuller kauçuğun yüksek polaritesinden dolayı, polar olmayan ya da az polar sıvılarda (yakıt, mineral yağlar, bitkisel yağlar, hayvansal yağlar) mükemmel dayanıklılık gösterirler. ACN oranı arttıkça şişmeye dayanım artmaktadır. GRAFĐK 1 NBR (ACN 31-64) 100

26 SRF N ÇĐNKO OKSĐT 5 ANTĐOKSĐDANT 0,5 Wingstay Paraplex G-25 7 TP-95 5 TMTD 2 MBS 2 KÜKÜRT 0,4 TOPLAM 183,9 Paraplex G-25 : DĐ- (butoxy-etoxy-ethyl) adipate TP-95 : Yağa ve ısıya dayanıklı plastikleştirici MOONEY VĐSKOZĐTE (ML1+4,100ºC) T90: 193 ºC / 2,6 ' Sp.Gr. YOĞUNLUK (gr/cm³) 1,198 SERTLĐK (Shore A) 64 %300 MODÜLÜS (MPa) 11,1 KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 16,9 KOPMA ANINDA UZAMA (%) 430 KALICI DEFORMASYON (%) ( 70 saat / 100 ºC ) 12,1 ( 70 saat / 121 ºC ) 22,9 Yaşlandırma Şekli Sıcak Hava Distile Su ASTM 3 yağı Fuel B Yaşlandırma Süresi (saat) 70 saat 70 saat 70 saat 70 saat Yaşlandırma Sıcaklığı (ºC) SERTLĐK (Shore A) KOPMA MUKAVEMETĐ (MPa) 19,1 17,3 18,2 8 KOPMA ANINDA UZAMA (%) Hacim Değişimi (%) - 2, k. NBR Elastomer Özellikleri: SP. GR. YOĞUNLUK (GR/CM³) 1,00 KOPMA MUKAVEMETĐ (MPA) > 24 SERTLĐK (SHA) ELASTĐKĐYET ORTA ĐYĐ YIRTILMA DAYANIMI ORTA ĐYĐ AŞINMA DAYANIMI ĐYĐ KALICI DEFORMASYON ĐYĐ ATMOSFERĐK YAŞLANMA ORTA ĐYĐ OKSĐDASYON DAYANIMI ORTA ĐYĐ ISI DAYANIMI ĐYĐ DÜŞÜK SICAKLIKLARDA ELASTĐKĐYET ORTA GEÇĐRGENLĐK DAYANIMI ÇOK ĐYĐ ALEVE DAYANIM ZAYIF NEME DAYANIM ÇOK ĐYĐ SULU ASĐT DAYANIMI ĐYĐ KONSANTRE ASĐT DAYANIMI ORTA HĐDROKARBONLARA DAYANM ZAYIF OKSĐJENE SIVILARA DAYANIM ZAYIF YAĞ VE YAKITLARA DAYANIM MÜKEMMEL

27 BĐTKĐSEL VE HAYVANSAL YAĞLARA DAYANIM DĐELEKTĐRĐK ÖZELLĐKLERĐ MÜKEMMEL ZAYIF l. NBR Karışımların proses ve Vulkanizasyon özellikleri: - Karıştırma: i. Valsle karıştırma: 0 dak. NBR 3 dak. Kükürt, stearik asit, çinko oksit ve ¼ karbon siyahı 7 dak. ½ Karbon siyahı 12 dak. DOP ve ¼ Karbon siyahı 15 dak. Hızlandırıcı ilavesi 16 dak. Süpürme ve karıştırma 19 dak. Plaka haline getirme ii. Kapalı karıştırma: 1. Kademe: (Sular açık ve soğuk, rotor hızı rpm) 0 dak. NBR, kükürt, çinko oksit, stearik asit, ½ Karbon siyahı 2 dak. Yumuşatıcı ve ½ karbon siyahı 4 dak. Süpürme 5 dak. Bolaştma 2. Kademe: 0 dak. NBR Master Bach hamuru 1 dak. Hızlandırıcı ilavesi 1,5 dak. Süpürme 2 dak. Boşaltma - Ekstruzyon: bu özelliklerinin Bu özeliklerinin arttırılması orta irilikte FEF N-550 karbon siyahının kullanılması ile mümkündür. Renkli mamullerin üretiminde silika, kaolin, kalsit tipi dolgu maddeleri arasından biri kullanım dengesi sağlanabilir. Proses yardımcı maddeleri akış özelliklerinin geliştirilmesini ve düzgün yüzeyler oluşmasını sağlamaktadır. Ekstruzyon sırasında kovan sıcaklığı ºC kafa sıcaklığı ºC arası olması gerekir. NBR /PVC karışımları termoplastik özellikleri bakımından mükemmel ekstruzyon sağlamaktadır. Bununla birlikte daha fazla ısıtılmalı ve kafa sıcaklığının daha yüksek olması gerekir. Magnezyum oksit ve kalsiyum oksit gibi kimyasallar ile ekstruzyon sırasında oluşabilecek porozite problemlerini ortadan kaldırılabilir. m. Bazı NBR tipleri, özellikleri ve üretici firmaları: CĐNSĐ ACN Oranı Mooney Viskozite Sp.Gr. Yoğunluk FĐRMA Çok Yüksek Akrilonitril içerenler (>45 %ACN ) Chemigum N ,00 Goodyear Krynac ,00 Bayer Nipol VT ,00 Nippon Zeon Yüksek Akrilonitril içerenler (38-44 %ACN ) Europrene N ,00 ENI Nipol ,00 Nippon Zeon Nitrilflex N ,00 Nitrilflex Chemigum N ,00 Goodyear NY syn 40 6P ,00 DSM Krynac ,00 Bayer

28 Orta Akrilonitril içerenler (30-37 %ACN ) Breon N 36 C ,98 Nippon Zeon Nitrilflex N ,98 Nitrilflex NY syn ,97 DSM Krynac ,98 Bayer Europrene N ,98 ENI Chemigum N ,98 Goodyear Nipol DN ,98 Nippon Zeon n. Standart Test Formülasyonu (ISO 4658 / ASTM D 3187 ) NBR 100 Çinko Oksit 5 Stearik Asit 1 Kükürt 1,5 HAF N TBBS 0,7 Vulkanizasyon 150 ºC / 20, 30, 40, 60 dak. o. NBR Kullanım Alanları: Contalar : O-ringler, gaz sızdırmazlık contaları, membranlar, körükler, Hortumlar : Yakıt hortumları, hidrolik hortumu, yangın hortumu, süt hortumları, havalandırma hortumları. Silindir Kaplama : Matbaa, tekstil sanayinde sert ve yumuşak silindir kaplamaları. Otomotiv : Benzin, yakıt contaları ve hortumları, fren parçaları Konveyör kayışları : Yağa dayanıklı ve gıda endüstrisinde Kaplamalar : Kazan, boru ve pompalar Koruyucu giyim eşyaları, lastik kaşe, mühür, tel kablo izolasyonu, kapı pencere ve contaları, gıda ile temas eden parça uygulamaları.