Kromla Tabaklanmış Deri Katkısının Etilen Propilen Dien Monomer Kauçuğuna Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Katkı maddelerinin kauçuk malzemelere eklenmesiyle, mekanik özelliklerin iyileşmesi, fiyatın düşmesi, iyi işlenebilme gibi özelliklerde artış istenir. EPDM kauçuğu, yüksek mekanik ve elektriksel özellik, yaşlandırmaya dayanım, ısı ve düşük sıcaklık elastikiyeti gibi özelliklere sahiptir. Kromla tabaklama prosesi, deri endüstrisinde en çok kullanılan yöntemdir. Geleneksel deri tabaklama işleminde fiziksel ve kimyasal özellikler yükselirken; görünüşünde de iyileşme meydana gelir. Yaklaşık olarak, kromla tabaklama prosesinin % 90’ı krom III tuzları ile gerçekleşir. Bu çalışmada, kromla tabaklanmış deri (CTL) parçacıkları, EPDM kauçuğuna katılarak, yaşlandırma öncesi ve 70 °C ’de 70 saat yaşlandırıldıktan sonra kürleşme, mekanik, ısıl ve morfolojik özellikleri incelendi. EPDM/CTL karışımlarının hamurları 0-20 phr CTL eklenerek öncelikle laboratuvar tipi banbury karıştırıcısında, daha sonra da kauçuk milinde hazırlanmıştır. Hamurların kürleşme özellikleri 160 °C’de sıcaklıkta reometre cihazı ile belirlenmiştir. Vulkanizasyon işlemi, bu sıcaklıkta reometrede belirlenen kürleşme sürelerinde, hidrolik preste yapılmıştır ve bu işlem sonucunda 2 mm kalınlığında plakalar halinde örnekler hazırlanmıştır. Vulkanizasyon prosesinden sonra örneklerin kopma ve yırtılma dayanımı, kopmadaki uzama ve %50 sekant modul değerleri gibi mekanik özellikleri çekme testleri ile belirlenmiştir. EPDM kauçuğuna 0-20 phr CTL eklenmesiyle kopma dayanımı, kopmadaki uzama değerleri bir miktar azalırken, modül değerlerinde önemli bir değişiklik görülmemiştir. EPDM/CTL karışımlarının çapraz bağ yoğunluğu çekme testinden elde edilen %50 sekant modul değerleri kullanılarak hesaplanmıştır. Sertlik değerlerinde önemli bir değişiklik gözlenmemiştir. Yırtılma direnci ise CTL eklenmesiyle önemli derecede artış göstermiştir. Bu artış malzemede oluşabilecek herhangi bir çatlamanın büyümesini engelleyecektir. Yaşlandırmadan sonra da örneğin kopma dayanımı ve kopmadaki uzama değerlerinde önemli bir değişiklik olmamasına rağmen yırtılma direnci bir miktar daha artış göstermiştir. Bu çalışma ile katkı maddesi olarak CTL eklenmesinin oluşan EPDM kauçuk ürünün maliyetini azaltırken kopma dayanımını yükselttiği gösterilmiştir.The reinforcement of rubber can be done to increase in the mechanical properties, reduce cost, improve processability especially. Ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber shows high mechanical and electrical properties, good resistance to aging, heat and low temperature flexibility. Chrome tanning process of leather is the most widely used technique by the leather industry. Approximately, 90% of tanning process is carried out with chromium III salts. In this study, chrome tanned leather (CTL) particles were incorporated into EPDM rubber to investigate the curing, thermal, mechanical and morphological properties before and after thermal aging at 70 °C and 70 hours. EPDM/CTL compounds were prepared with different ratios between 0-20 phr. Firstly the compounds were prepared by using laboratory type banbury mixer and then two roll mill. Curing properties of compounds obtained using moving die rheometer at 160 °C temperature. These compounds vulcanized at different curing times in hot press at 160 °C and samples were prepared 2 mm thickness sheets. Mechanical properties were recorded after vulcanization process using universal testing machine. Tensile strength and elongation at break values decreased a little while 50% secant modulus values showed no significant change. Crosslinking densities of EPDM/CTL samples are determined with 50% secant modulus which are obtained from tensile test. Hardness values showed no significant differences with CTL loading. Tear strength values showed significant increase with adding CTL particles from 0 to 20 phr. This increase effectively prevents the growth of test samples crack. Tensile strength and elongation at break values did not show significant change with aging but tear strength still showed an increase. Besides these, the addition of CTL particles will reduce the cost of the final rubber product.