NR (%) 11 12,2 10,2 10,2 9,7 SBR (%) 32,6 33,4 31,9 30,4 29,1 NR+SBR (%) 43,6 44,6 42,1 40,6 38,8 HAF N330 29 39,7 37,6 35,8 34,4
İlave Dolgu Toplamı (%) 16,93 5,15 9,4 13,4 17,2
Toplam Dolgu (%) 45,93 48,33 50,6 52,7 54,6
3. 4. Formüllerde Kullanılan Alternatif Dolgu Maddeleri
Deneylerde kullanılan dolgu maddeleri kauçuk sanayisinde endüstriyel olarak kullanılmayan, boya, plastik, termoplastik ve seramik alanlarında bilinen ve kullanılan dolgu maddeleridir.
Deneylerde kullanılan dolgu maddelerinin bazı teknik özellikleri ve ticari isimleri Tablo 3.6’da verilmiştir.
Tablo 3.6 Deneylerde kullanılan dolguların teknik özelikleri ve ticari isimleri [86, 87, 88]
Dolgu Malzemesi Ticari Adı, Tedarik Yeri Partikül Büyüklüğü
(µm) Yoğunluk (g/cm
3)
Cam küre Quartz -75, Kaltun Madencilik 28 2,65
Mika tozu Mica SMW 375, Kaltun
Madencilik
50 2,7
Wollastonit FW 325, Esan Medencilik 75 2,94
Cam Elyaf Glass Fiber BMC 3,
Paşabahçe Şişe Cam AŞ.. Nom.12/13 µ 4,5 mm 2,54
Salpa Tozu Tader A.Ş. 100 1,47
Dolgu maddelerinin seçiminde önem taşıyan faktörlerden biri malzemenin parçacık geometrisidir. Parçacık şekline göre malzemeyle elastomer arasındaki temas yüzeyi ve buna bağlı olarak birçok mekanik özellikler de değişebilmektedir. Parçacık geometrisi aynı zamanda özelliklerin izotropisini (malzemenin özelliklerinin yöne
küre, kalsit) izotropik özellikler sağlarken, boyut oranları yüksek olan parçacıklar (örneğin; cam elyaf) anizotropik özellikler gösterir. Örneğin; cam elyaf dolgu plastiklerin genellikle akış yönündeki mekanik özellikleri akış yönüne dik olandan daha düşüktür. Yine elyaflı ürünlerde de akış ve akışa dik yönde çekme oranları farklı olacağından kalıplama sonrası parçada çarpılmalar görülebilir. Parçacık geometrisi haricinde dolgu maddelerinde önem taşıyan faktörler; parçacık boyu ve dağılımı, dolgu oranı, kimyasal yapı, yüzey aktivitesi, ısısal özellikler, elektriksel özellikler, yoğunluk, sertlik, yüzey kaplaması, maliyet olarak sıralanabilir [87].
3. 4. 1. Cam küre (Quartz -75)
Cam küre; az çok saf halde bulunan kristalleşmiş silisyum dioksit (SiO2) çeşitlerine verilen addır. Kuars, birçok kayacın bünyesinde, yer kabuğunda en yaygın bulunan özgül ağırlığı 2,85 g/cm3, çizgisi beyaz, çabuk kırılır ve kırılma yüzü sedef içi şeklinde (Konkoidal), ergime sıcaklığı 1785 °C olan kayaç yapıcı bir ana mineraldir. Karayolları işaretlemesinde ve fosforlamada kullanılan cam kürecik, tüm dünyadaki geçmişi yakın zaman dayanmaktadır. Tüm dünyada yansıma (reflection) başlığı altında üretilen cam kürecik üretimi, insan hayatının değerinin ilerlemişlik göstergesiyle paralel olarak daha fazla önem kazanmasıyla, çoğunlukla trafikte kullanılmak üzere üretimi ve yaygınlığı gün geçtikçe artmaktadır [88].
Hemen hemen her türlü boya çeşidine karıştırılarak kullanılan cam küreciğin farklı kullanım amaçlarına göre değişik ebat ve türde üretimi söz konusudur. Boyalara katılarak kullanılan cam kürecik karanlıkta veya görüş mesafesinin kısa olduğunda ışık yansıması sayesinde görüşü ve ilgiyi arttırmaktadır. Plastik malzemelerde ekstrüzyon ve enjeksiyon yöntemine uygun olmaları, aşınma direnci ve sertlik özellikleri nedeni ile dolgu maddesi olarak kullanılmıştır. Deneylerde dolgu olarak kullanılan cam küre; Aydın, Çine’de faaliyet gösteren Kaltun Madencilik AŞ’den temin edilmiştir.
3. 4. 2. Mika tozu (Mica SMW 375)
Mika çok kolay dilimlenen yapraksı bir silikat grubuna verilen addır. En yaygın olan mineralleri beyaz mika ve siyah mika dır.
Mika genellikle K2AI4(AI4Si6O20) formülü müskovit veya K2(MgFe+2)6 (OHF)4
formülü flogopite minerallerinden elde edilir. Lamellar yapıya sahip bir mineraldir. Özgül ağırlığı 2,7 gr/cm3 dır. Mika tozu termoplastiklere; yüksek dayanıklılık, sağlamlık, yüksek boyutsal sabitlik, yalıtkanlığa karşı iyi elektriksel özellikler, ısı altında boyutsal sabitlik kazandırır.
Mika kristalli kayaçların çoğunda bulunur ve granitin üç temel mineralinden birini teşkil eder. Ayrıca granitlerin parçalanmasından meydana gelen kumtaşları, kumlar ve mikasiştler içinde de bulunur. En önemli özelliği yalıtkan olmasıdır. Mika 500 °C in üstünde bile sıcaklıktan etkilenmez yapısını değiştirmez.
Mikanın kullanımı; yalıtkanlığı, saydamlığı ve ince levhalara ayrılabilmesi gibi niteliklerine bağlı olarak elektronik, plastik-boya ve kâğıt sanayiinde, yapı malzemeleri üretiminde, sondajcılıkta, lastik ve duvar kâğıdı imalinde görülür [88]. Plastiklerde yüksek sıcaklıklara karşı direnci, yüksek sertlik, boyut kararlılığı, iyi elektrik özelliği ve ekonomik özellikleri nedeniyle dolgu maddesi olarak kullanılmıştır. Deneylerde dolgu olarak kullanılan mika tozları; Aydın, Çine’de faaliyet gösteren Kaltun Madencilik AŞ’den temin edilmiştir.
3. 4. 3. Wollastonit (FW 325)
Asit intrusiflerin kalkerlerle kontağında oluşan bir kalsiyum silikat minerali (CaSiO3) dir. Saf halde iken rengi beyaz olup, lifsi görünüşlüdür. Yoğunluğu 2,94 g/cm3 tür. Çeşitli impüritelerle rengi kurşuni veya kahverengine dönebilir. Enerji tasarrufu yanında düşük pişme küçülmesi, yüksek ısıya dayanımı, yüksek mekanik direnci, kontrol edilebilir porozite ve iyi izolasyon kabiliyeti gibi özellikleri, kullanım yerlerini belirler. Buna göre yer ve duvar karoları, tek pişirimli fayans imali, elektrik izolatörleri, porselen, sır, emaye, mineral elyaf, beyaz boya ve abrasiv disk imalinde kullanılır. Plastiklerdeki ısı kararlılığı, elektrik direnci, kimyasal direnç ve mekanik
Deneylerde dolgu olarak kullanılan wollastonit; Eczacıbaşı Grubu bünyesinde faaliyet gösteren Esan Endüstriyel Hammaddeler AŞ’den temin edilmiştir [89 ].
3. 4. 4. Cam elyaf (Glass Fiber BMC 3)
Cam elyafı, dünyanın her yerinde kullanım amacına uygun nitelikteki alkalisi düşük “E” camının, 5–20 mikron çaplarında devamlı proses ile ince lifler halinde çekilmiş türüdür.
Silisyum, kalsiyum, alüminyum ve boroksit karışımından meydana gelen gözle seçilmesi zor cam elyaf tanecikleri bir bağlayıcı malzeme aracılığı ile birbirine bağlanarak aynen kumaş topları gibi, belli boy ve ölçülerde satılır. Bağlayıcı eleman işlenme sırasında reçine tarafından çözülür ve elyaflar bir alttaki katla ve birbirleriyle reçineler sayesinde yapıştırılırlar. Elyaflar metrekare ağırlıklarına göre tasnif edilir ve satılırlar (300, 450 veya 600 g/m2 gibi ) [90].
1940’lı yıllardan bu yana, değişik cam elyafı tipleri plastiklerin takviyesinde kullanılmaktadır.
Cam elyaflar; kırılgan bir yapıya sahip olan plastiklerin çekme ve eğilme dayanımları, rijitlik ve darbe dayanımları gibi fiziksel özellikleri arttırılabilmektedir. Cam elyafı başlangıçta sadece termoset yapıdaki plastiklerin takviyesinde kullanılırken, günümüzde termoplastiklerin takviyesinde de hızlı bir artış göstermektedir.
İplikler ve lifler halinde bulunabildiği gibi kırpılmış ve toz halde de üretilmektedir. Kopma dayanımı ve sertlik değerin artırır. Esneme dayanımını artırıcı özellikleri nedeni ile dolgu maddesi olarak kullanılmıştır [90]. Deneylerde kullanılan kırpılmış cam elyaflar Paşabahçe Cam Sanayinin Kocaeli, Gebze fabrikasından temin edilmiştir.
3. 4. 5 Salpa tozu
Ayakkabı taban ve ökçe yapımında kullanılan köselelerin artık tozlarıdır. Genellikle ya çöp olarak atılır yada son yıllarda olduğu gibi hamur haline getirilerek fort ve bombe malzemesi olarak plaka şekline getirilerek değerlendirilir. Kösele parçacıkları öğütülerek tane büyüklükleri 100 µm büyüklüğüne getirilmiştir. Mineral esaslı dolgu maddelerine göre oldukça hafiftir. Ucuz, düşük yoğunluk özellikleri ve atık değerlendirme maksadı güdülerek dolgu maddesi olarak kullanılmıştır.
3. 5. Çalışmada Kullanılan Kauçuk Malzemeler ve Özellikleri