Çift Vidalı Ekstruder İle Sürekli Silika Dolgulu Elastomer Hamur Üretimi

Abstract

Bu çalışmada, çift vidalı ekstruderde kauçuk hamur üretimine ait parametreler ve sıcaklığın silanizasyon reaksiyonuna olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla farklı oranlarda uyumlaştırıcı ajan (silan) ve yüzey düzenleyicisi (polietilen glikol) içeren dokuz reçete hem konvansiyonel (açık mil ve banbury) hem de çift vidalı ekstruder ile hazırlanmıştır. Hazırlanan bu reçeteler üzerinden reolojik, mekanik ve fiziksel özellikler test edilmiştir. Ekstruder ile hazırlanan hamurların çekme ve yırtılma dayanımı ile aşınma dayanımı, açık milde ve banbury’de hazırlanan hamurlara göre daha üstün olduğu tespit edilmiştir. Bu iyileşmeyi çift vidalı ekstruderin topaklanan silika parçacıklarını açması ve hamur bileşenlerini daha homojen bir şekilde dağıtmasının sağladığı düşünülmektedir. Benzer şekilde silan içeren reçeteler ekstruder ile hazırlandığında diğer üretim yöntemlerine göre daha iyi mekanik ve fiziksel özellikler elde edildiği görülmüştür. Bunun nedeni olarak silanizasyon reaksiyonu için gerekli olan parametrelerin (sıcaklık, zincir hareketliliği, homojenizasyon vb.) ekstruder ile karışım yönteminde kolaylıkla sağlanabilmesi olduğu düşünülmektedir.

In this study the compounding of rubber within the twin screw extruder compared with well-known classical compounding methods; i.e. open mill or banbury mixing. The effect of silanisation reaction within the twin screw extruder was also investigated according to reaction temperature. To investigate these parameters nine recipes in which the ratio of coupling agent (silane) and surface modifier (polyethylene glycol) were changed and they were prepared with open mill, banbury-open mill and twin screw extruder-open mill combinations. Rheological properties, mechanical properties and physical properties were measured with these recipes. It was observed that twin screw extruder operation was beter than open mill operation and banbury operation considering tensile strength, tear strength and abrasion resistance. These improvements might be related to disperse the agglomerated silica particles and high mixing efficiency in the extruder. It was also observed that better mechanical and physical properties were obtained with addition of the coupling agent. These results might be the consequence of well controlled reaction temperature, improved chain mobility, better homogenization etc. provided with TSE process which are critical parameters for silanization reaction.