Poli(epiklorohidrin-ko-(etilen oksit)-ko-(allil glisidil eter)) (GECO)'nun yapısal parametrelerinin epiklorohidrin temelli elastomerlerin mekanik ve dinamik-mekanik özelliklerine etkisi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Polimer Bilimi Ve Teknolojisii A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: YALÇIN YALAKİ
Danışman: Murat Şen
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Epiklorohidrin (ECH) içeren elastomerler doğal kauçuğun dinamik özelliklerine sahip olmanın yanı sıra daha iyi yakıt, yağ ve kimyasal dirence sahiptir. Bu elastomerler, oksijen içeren doymuş ana zincirlere bağlı klorometil grupları sayesinde yüksek ısı dayanımına ve düşük-sıcaklık esnekliğine sahiptirler. Polimer endüstrisinde, epiklorohidrin homopolimerlerinin yanı sıra etilen oksit (EO) ve allil glisidil eter (AGE) monomerleriyle oluşturulan ko- ve terpolimerler de endüstriyel olarak üretilmektedir. Kısaca GECO olarak adlandırılan poli(epiklorohidrin-ko-etilen oksit-ko-allil glisidil eter) ter-polimerinin gelişen üretim metotları sayesinde endüstriyel kullanımı giderek artmaktadır. GECO'nun monomer oranlarına göre titreşim sönümleme ve mekanik dayanım gibi farklı fiziksel özellikleri öne çıkaran elastomerleri hazırlanabilmektedir. Bu tez çalışmasında GECO polimerlerinin farklı oranda ECH, EO ve AGE monomeri içeren türlerinin karışımları belirli reçetelere göre hazırlanmış ve bu karışamlardan hazırlanan elastomerlerin mekanik, termo-mekanik ve sönümleme özellikleri incelenmiştir. Çalışmanın amacı GECO'nun yapısal parametrelerinin mekanik ve termo-mekanik özelliklere etkisini araştırmaktır. Çalışmada GECO polimerlerinin ECH, EO ve AGE açısından farklı moleküler mimariye sahip türleri ve pişirici olarak 2,4,6-Trimerkapto-s-triazin (Tritiyosiyanürik asit) (TMT), dolgu olarak silika (Coupsil 6109), fenolik reçine ve diğer yardımcı kimyasallardan oluşan karışımları kullanılarak farklı elastomerleri hazırlanmıştır. Bu amaçla ticari olarak T3000LL, T3100, T3102, T3108 kodlarıyla Zeon firması tarafından üretilen GECO polimerleri kullanılmıştır. Hazırlanan hamurların 170, 180, 190 ve 200 °C sıcaklıklarda hareketli kalıp reometresi (MDR) kullanılarak pişme özellikleri incelenmiştir. Elde edilen MDR verileri GECO karışımlarının optimum pişme koşullarının belirlenmesinde ve pişme kinetiğinin analizinde kullanılmıştır. Optimum pişme koşulları belirlenen GECO karışımlarının daha sonra evrensel test cihazı ile mekanik özellikleri incelenmiştir. Germe-uzama eğrileri değerlendirilerek GECO elastomerlerinin yapısal özelliklerinin mekanik özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Dinamik-mekanik özelliklerinin incelenmesi amacıyla optimum koşullarda kürleştirilmiş disk şeklinde hazırlanan örneklerle döngülü sıkıştırma testleri yapılmış ve GECO elastomerlerinin enerji sönümleme, gerilim gevşeme ve kalıcı deformasyon özelliklerinin değişimi araştırılmıştır. Sıcaklık Taramalı Gerilme Durulma (TSSR) cihazı ile 25-300 °C sıcaklık aralığında GECO elastomerlerinin sıcaklık taramalı durulma davranışları incelenmiştir. TSSR analizleri ile GECO elastomerlerinin uzun süreli mekanik performanslarının elastomerlerin yapısal parametrelerinden nasıl etkilendiği belirlenmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda ECH, EO ve AGE monomerlerinden özellikle EO monomerinin fiziksel özelliklere etkisinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. EO oranı en yüksek olan T3108 ile hazırlanan elastomerin enerji sönümleme kapasitesi en yüksek iken, EO oranı en düşük olan T3100 ile hazırlanan elastomerin enerji sönümleme kapasitesi en düşüktür. EO oranının yanı sıra poli dispersite oranı ve uzun zincir dallanmasının elastomerlerin mekanik özelliklerini etkileyen önemli faktörüler olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda GECO temelli elastomerlerin hazırlanması ve enerji sönümleme özelliklerine yapısal mimarinin etkisinin aydınlatılması konusunda literatüre katkı sağlamıştır.