...
Kauçuk, Kompozit Polimer Tesisleri

Kauçuk, Kompozit Polimer Tesisleri

KAUÇUK TÜRÜ MALZEMELER

 

   Kauçuk; bazı bitkilerin sütümsü özsuyundan doğal halde ya da petrol ve alkolün bileşimlerinden suni olarak elde edilen bir malzemedir. Esasen kauçuk terimi normalde Hevea brasiliensis ağacından elde edilen malzemeye karşılık gelmekte birlikte günümüzde ise bu terim uygulanan kuvvetin serbest bırakılmasıyla tekrar eski konumuna geri dönebilen malzemeler için kullanılmaktadır.

   Günlük kullanımda elastomer ve kauçuk kelimeleri aynı anlamları ifade etse de bu iki kavram ASTM standartlarında birbirinden ayrılmıştır. ASTM D1566 (ASTM-D 1566, 1993)] standartlarında elastomerler, uygulanan kuvvetin serbest bırakılmasıyla orijinal boylarına hemen geri dönen makromoleküler bir malzeme olarak tanımlanmaktadır. Kauçuk, ise uygulanan kuvvetin kaldırılması sonucunda belli bir zaman dilimi içinde orijinal boyuna dönebilen makromoleküler malzeme olarak tanımlanmaktadır. Böylece, tüm kauçuk malzemeler elastomer iken tüm elastomerler kauçuk malzeme değildir. Çünkü elastomerlerin tanımında geri dönüş zamanı tanımlanmamıştır.

   Kauçuğun günlük yaşamda kullanımı Charles Goodyear'ın (1800-1860), 1843 yılında, vulkanizasyon işlemini keşfi ile artmıştır. Önce Goodyear (1843) ve daha sonra Hancock (1844) kauçuğun sıcakta yumuşaması ve soğukta gevrekleşmesi gibi kullanımdaki zorlukları gidermek amacıyla kauçuğa kükürt katmışlar ve şekillendirmeden sonra 130-140°C sıcaklığa kadar ısıtmışlardır. Yapmış oldukları bu işlem ise literatürde vulkanizasyon olarak adlandırılmıştır. Kükürt miktarı düşükse (%0.5-5) yumuşak kauçuk, yüksekse (%30), çapraz bağ sayısı çok yüksek olan, sert kauçuk elde edilir. Kısaca vulkanizasyon işlemi, kauçuğun kükürtle ısıtma işlemidir. Bu işlemde polimer zincirleri kükürt atomları aracılığı ile çapraz bağlanırlar. Çapraz bağlar kauçuğa direnç verir ve kauçuğun elastik davranış sergilemesini sağlar.

   Doğal ve sentetik kauçuklar, yaygın olarak kükürtle sertleştirme işleminden başka, bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin iyileştirilmesi ve geliştirilmesi amacıyla da, çeşitli maddelerle karıştırılarak işlenirler. Örneğin, kauçuğun esnekliğini ve çekme dayanımını arttırmak amacıyla karbon siyahı ya da çok ince öğütülmüş silika gibi maddelerle, bazı organik katkı maddeleri; renklendirici olarak çinko oksit, titan dioksit, demir oksit ve organik boyalar, plastikleştirici ve yumuşatıcı olarak mineral yağlar, vazelin, yağ asitleri ve ağaç reçineleri, kükürtleme işlemini hızlandırıcı olarak merkaptobenzotiyazol, yükseltgenme önleyici olarak da çeşitli amin ve fenol türevleri katılır.

 

Kauçuk Türü Malzemelerin Kullanım Yerleri

  Kauçuk çok maksatlı, geniş kullanım potansiyeli olan, yaşamın her alanında iç içe olduğumuz önemli bir mühendislik malzemesidir. Kauçuk; yüksek esneklik, yüksek dayanım, düşük deformasyon ve yayılma, iyi dinamik özellikler, kolay işlenme, iyi yırtılma ve aşınma dayanımı ve polar sıvılara dayanıklılık gibi özelliklere sahip olması bu malzemenin sanayinin her dalında kullanılmasına sebep olmuştur. Özellikle otomotiv sektöründe insan hayatı için çok önemli ve fonksiyonel parçaların üretiminde kauçuk kullanılmaktadır. Üretilen kauçuğun %60’tan çoğu, araç tekerleklerinin imalatında kullanılmaktadır. O kadar çok otomobil lastiği üretilmektedir ki, eskimiş lastiklerin ne olacağı konusu tam bir sorun haline gelmiştir. Akaryakıt ve fren hortumları, cam silecekleri, transmisyon kayışları, contalar, aks körükleri, radyatör ve hava hortumları, kapı ve cam profilleri, salınım ve titreşim takozları, izolasyon elemanları otomotiv sektöründe kauçuk malzemenin kullanıma birer örnektir.