Tabii kauçuk (NR)
Tabii kauçuk brezilya kökenli bir ağaç olup çoğu kez
kauçuk adıyla anılan Hevea Brasiliensis’ten elde edilir
• Hevea Brasiliensis’in iç kabuğunda bulunan lateks,
gövdede açılan yarıklardan akıtılarak toplanır ve
pıhtılaştırılır [2].
• Ağaçtan alınan % 30’luk sıvı konsantrasyonu arttırılarak
% 60’lık hale getirilir.
• Santrifüjlüme, buharlaştırma ve kaymaklaştırma gibi
yöntemlerle % 60 kauçuk içeren lâteks elde edilirken
çoğu yabancı maddede uzaklaştırılmış olur.
Tabii kauçuğun ortalama molekül ağırlığı 200 000 – 400
000 arasındadır ve geniş bir molekül ağırlığı dağılımına
sahiptir
Bu her polimer zincirinde yaklaşık 3000-5000 arasında
izopren birimine tekabül etmektedir.
Tabii kauçuk düzenli ve %99 cis 1-4 yapısında olması
nedeniyle yüksek derecede kristalleşme özelliğine
sahiptir.
Tabii kauçuklar üretildikleri yere göre teknik olarak da
çeşitli isimler alırlar. Örneğin Malezya üretimi doğal
kauçuk SMR ismini alırken; Tayland üretimi TTR,
Endonezya üretimi SIR ve Singapur üretimi SSR adını
alır [4].
• Tabii kauçuğun 2/3’ü araç lastiği üretiminde
kullanılmaktadır. Başlıca kullanım alanları konveyör bant,
hortum, ayakkabı tabanı, kablo, otomotiv parçaları, yer
döşemesi, demiryolu desteği, diyafram, membran,
yapışkan imalatı, silindir kaplama, sünger imalatı, gıda
sanayinde contalar, sağlık ürünleri, ebonit malzemeler,
eldiven, bebek emzikleri ve balonlardır
Sentetik kauçuk
Tabii kauçuk birçok uygulama için arzu edilmesine ve
çok önemli materyal olmasına rağmen sadece bazı
tropikal bölgelerde yetişen doğal bir üründür. Bu nedenle
birçok uygulama alanında tabii kauçuk yerine sentetik
kauçuklar geliştirilmiştir
Stiren-bütadien kauçuk (SBR)
–
1929 yılında E. Tchunkur ve A. Bock isimli kimyacılar, 75/25
oranında Bütadien/stiren karışımlarını emülsiyon
polimerizasyonu ile kopolimerleştirerek tabii kauçuğa benzer
bir yapı elde etmişlerdir [2].
– SBR stiren ve bütadien monomerlerinin polimerizasyonu ile
elde edilmektedir.
Emülsiyon polimerizasyonu yönteminde ise yaklaşık 75
kısım bütadien ve 25 kısım stiren, uygun emülsiyon
yapıcılar yardımı ile emülsiyon haline getirilerek 10 oC’de
peroksit başlatıcı sistemi ile polimerleştirilir
E-SBR kauçuklar 100de 30 ile 120 arasında değişebilen
Mooney viskozitesi ve 250 000–800 000 arasında
ortalama molekül ağırlığı değerlerine sahiptir.Mastikasyon imkânı sınırlı olduğundan Mooney viskozite
değerleri, işlenebilme özelliklerine önemli ölçüde tesir
etmektedir.
• Düşük Mooney viskozitesine sahip olanların tabaka
oluşturması, dolgu maddesi ve yumuşatıcıları kabul
etmesi çabuk ve kolay olmaktadır.
• Karıştırma sırasında düşük ısı oluştururlar.
• Yüksek viskoziteye sahip olanların çiğ hamur
mukavemetleri yüksektir. Daha yüksek dolgu maddesi ve
yumuşatıcı yüklenebilir
Yırtılma mukavemeti değerleri ise tabii kauçuktan daha
zayıftır.
• Dinamik yorulma, yaşlanma ve ısı dayanıklılığı
bakımından tabii kauçuktan daha iyi sonuçlar elde
edilmektedir
Kloropren kauçuklar (CR)
–
2-kloro-1,3-bütadien (kloropren) polimerizasyonu, ilk
defa 1930 yılında W.H Carothers ve arkadaşları
tarafından gerçekleştirilmiştir.
– Klorlu kauçuk – Kloropren olarak adlandırılır ve CR
sembolü ile gösterilir
Emülsiyon polimerizasyonu yoluyla üretilir. Emülsiyon
içinde katalizörler, emülgatörler, modifiye ediciler,
koruyucu ajanlar bulunur ve polimerizasyon, serbest
radikallerin başlatma etkisi ile gerçekleştirilir.
• Polimer içinde bulunan monomerlerin % 98’i 1-4
konfigürasyonunda, %1-5’i 1-2 konfigürasyonunda veya
diğer konfigürasyonlardadır [2, 4].
• Kloropren kauçukların viskozite değerleri üzerinde,
molekül ağırlığı dağılımı, uzun zincir yapısı ve dallanma
derecesi etkin olmaktadır.
• Düşük molekül ağırlığına sahip olanlar çizgisel bir
yapı oluştururlar ve kauçuğun işlenmesini
kolaylaştırırlar.
• Yüksek molekül ağırlığına sahip olanlar dallanmış bir
yapı gösteririler bu durum işlenebilme zorlukları
oluşturur [2].
• Kloropen kauçuklardan 30-90 Shore A sertliği arasında
mamuller üretebilmektedir.
• Sadece kauçuktan yapılmış dolgu maddesi içermeyen
kloropren kauçukların kopma mukavemeti değerleri
kristallenme eğilimlerinden dolayı birçok sentetik
kauçuktan daha iyi değerler vermektedir.
• Kükürtlü modifiye edilmiş kloropren kauçuklar çok iyi
yırtılma dayanımı ve daha iyi aşınma mukavemeti
gösterirler.
• Düşük vulkanizasyon özellikleri yırtılma mukavemetini
arttırmaktadır.
• Uygun karışımlar hazırlandığı zaman tabii kauçuk kadar
olmasa da kloropren kauçuklarda çok iyi elastikiyet
özellikler elde edilebilmektedir
Kloropren kauçuklardan üretilen mamullerin ısı ve
oksidasyon dayanımları tabii kauçuk ve diğer dien
kauçuklardan yapılmış mamullerden daha iyi sonuçlar
verirler.
• Hortum (yüksek basınçlı hidrolik hortumları, fren
hortumları, tekstil örgülü hortumlar, yakıt hortumları)
membran, silecek lastikleri, contalar konveyör kayışları,
V kayışları inşaat ve otomotiv sanayi için çeşitli profiller,
vals kaplamaları, kablo sanayi, ayakkabı sanayi, tank
kaplama, tekstil parçaları başlıca kullanım alanlarıdır
Etilen propilen kauçuklar (EPM/EPDM)
–
Etilen propilen terimi iki farklı yapıda kauçuğu ifade etmektedir.
Kopolimer EPM (etilen propilen) ticari olarak ilk kez 1961 yılında
üretilmiştir.
– Kükürtle pişirilebilen termopolimer EPDM (etilen propilen dien)
üretimi ise 1963 yılında gerçekleştirilmiştir [4].
– Kopolimer EPM, amorf ve tamamen doymuş bir yapıdadır. Bu
yapı koordinasyon katalizörlerinin varlığında, etilen ve propilenin
kopolimerizasyonu sonucu elde edilir.
– Kopolimer EPM organik peroksitlerle çapraz bağlar oluşturur.
Diğer polimerlerle karıştırma özelliği yoktur
Etilen miktarı %70-80 arası değerlere ulaşıldığı zaman
polimerde uzun etilen zincirleri oluşur ve kristalleşme
artar. Bu durum kimyasal bağlanma olmaksızın yüksek
mekanik özelliklerin oluşmasını sağlar.
• EPDM’de doymamışlık yan grupta bulunduğundan,
polimer zinciri tamamen doymuştur. Bu polimere,
oksijen ozon ve kimyasal maddeler ile bozulmaya
karşı çok iyi mukavemet kazandırır ve bu sebeple
EPDM’den yapılan ürünler çok dayanıklıdır [4].
• EPDM amorf bir yapı gösterdiğinden düşük sıcaklıklarda
elastikiyetleri çok iyidir.
• EPDM ürünlerinin düşük sıcaklıktaki performanslarını
arttırmak için polimerin düşük miktarda etilen içermesi
gerekmektedir.
• Otomotivde; radyatör, ısıtma ve emici hortumlar, pencere
ve kapı profilleri, fren sistemi elemanları, silecek lastikleri
ve paspas yapımında,
• İnşaat sektöründe kapı ve pencere profilleri, yer ve çatı
kaplama malzemelerinin yapımında,
• Beyaz eşyada çamaşır ve bulaşık makinesi körükleri,
conta, hortum yapımında,
• Elektrik endüstrisinde, koruyucu kaplar ve kablo
imalatında, teknik parça olarak, hortum, konveyör kayışı,
vals kaplama ve keçe yapımında kullanılırlar
Akrilonitril-bütadien kauçuklar (NBR)
• Akrilonitril ve bütadien kopolimerizasyonu ilk kez
1930 yılında E.Konrad ve Tschunkur tarafından
tarif edilmiştir. Buna başlangıçta N ismi verilmiştir.
• Bugün nitril kauçuk olarak tanımlanırlar ve NBR ile
gösterilirler.
• Nitril kauçuklar, bütadien ve akrilonitril
monomerlerinin emülsiyon polimerizasyonu
sonucu üretilirler
Nitril kauçukta ham polimer üzerine etki eden birçok
parametre mevcuttur. Bu durum mamul özelliklerine
önemli etkiler yapmaktadır.
Bu parametreler;
– akrilonitril içeriği,
– polimerizasyon sıcaklığı,
– stabilizatörler,
– ortalama molekül ağırlığı,
– mooney viskozitesi,
– ön bağlanma,
– yumuşatıcı ilavesidir.
• Nitril kauçuğu diğer kauçuklardan farklı kılan en önemli
özelliği bağlı akrilonitril içeriğidir.
• Akrilonitril konsantrasyonu, vulkanizatın polar olmayan
sıvılardaki şişme özelliklerine önemli derecede etki eder.
Akrilonitril oranı arttıkça.
• Yağ ve yakıtlara dayanım,
• Shore sertliği,
• işlenebilirlik,
• yoğunluk,
• pişme hızı,
• polar plastikler ve plastikleştiricilere uyum,
• kopma mukavemeti ve modülüs değerleri artar.
• Bunun yanı sıra elastikiyet, düşük sıcaklıklara dayanım,
gaz geçirgenliği azalır ve kalıcı deformasyon değerleri
kötüleşir
NBR kauçuklardan üretilmiş mamuller birçok alanda
uygulama bulabilmektedir. Bunlar;
– contalar,
– membranlar,
– hortumlar,
– silindir kaplama (matbaa, tekstil sanayinde sert ve yumuşak
silindir kaplamalar),
– ayakkabı tabanı (askeri ve güvenlik botları),
– konveyör kayışları (gıda endüstrisi),
– koruyucu giyim eşyaları,
– lastik klişe ve mühür, kazan, boru ve pompa kaplamaları,
– tel kablo izolasyonu,
– kapı, pencere profil ve contaları,
– gıda ile temas eden parça uygulamalarıdır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder