Ticari olarak üretilip satılan kauçukların karakterizasyon parametrelerin belirlenmesi

Ham kauçuk olarak elde edilen malzeme tropik bölgelerde yetişen süte benzer yapısı ile 'Lateks' olarak adlandırılan bitki veya ağaç öz suyundan elde edilmektedir. Bu malzeme doğal halde veya petrol ve alkolün bileşimlerinden elde edilir. Kauçuk terimi, Hevea Brasiliensis ağacından elde edilen malzemeyi adlandırmaktadır. Doğal kauçuk kendine özgü esneme, elastiklik, aşınma, darbe dayanımı, etkili ısı dağıtımı, iyi işlenebilirlik, düşük sıcaklıklarda yumuşaklık gibi üstün özellikler sayesinde birçok sentetik alternatifi olmasına rağmen bu üstün özelliklerin gerekli olduğu alanlarda uygulama bulmakta ve kauçuk sektöründeki önemini korumaktadır. Polimerik ve elastomerik malzemeler olarak bilinen ve bu yapıların yanında, günümüzde birçok endüstri bölgelerinde uygulama alanına sahip olan kauçuk malzemelerin mekanik fonksiyonel bileşimler alanında ve buna bağlı bir çok kauçuk üretim sistemlerinde geniş bir kullanım alanlarında sahip olunmuştur. Kauçuk malzemeler karmaşık mekanik ve reolojik davranışlar gösterirler. Yük altında meydana gelen küçük gerilme veya zorlanma değerleri ile beraber kırılmadan önce çok büyük deformasyonlar meydana gelir. İlaveten, gerilim ve zorlanma değerleri arasındaki kuvvetli doğrusal olmayan bir ilişki vardır. Buna ek olarak viskoz davranışlı malzemeler elastomerlerin tipik bir karakteristiğidir. Visko elastik modeller malzemenin statik olarak yapıya uygulanırlar. Kauçuk malzemeler; Endüstri uygulamalarında başta otomotiv olmak üzere, ayakkabı, giyim ve bir çok benzer sektörlerde geniş çapta kullanılmaktadır. Örnek olarak: Boru, hortum, taşıma bantları ve kayışlar vb. gibi kauçuk malzemeler daha çok tercih edilmektedir. Ayrca ağır sanayi fabrikalarda, araçlar, donanımlar, hareketli makineler, uçaklar, oyuncaklar bir çok mobilya malzemelerinde yoğun bir şekilde kalanılmaktadır. Kauçuk sektörü hızla ilerleyen bir sektör olduğu için teknolojiyi izlemek amaçlı sürekli yatırım yapılmasını gerektirmektedir. Türkiye'de en büyük sorun ise, hammadde alımında dışa bağımlı olunmasıdır. Ticari olarak alınan ve satılan kauçuk malzemelerin cinsi ve kompozisyonun tanımlanmasında sektörler büyük zorluk yaşamaktadır. Özellikle alım satım işlemlerinde teknik şartnamalerde yer alan kauçuk cinsi parametresinin analizinde büyük sorunlar oluşmaktadır. Bunun başlıca 2-sebebi vardır; bunlardan birincisi kauçuğun thermoset yapıda olması nedeliyle çözücülerde çözünmemesi, diğeri ise yüksek miktarda karbon siyahı içermesinden dolayı FTIR gibi tekniklerle analizinin zor olmasıdır. Her ne kadar polimer malzemelerin karekterizasyonunda kullanılan başlıca analiz cihazları FT-IR, NMR, SEM, DSC (diferansiyel taramalı kalorimetre), TGA ( Termogravimetrik Analiz Cihazı ) olsada, kauçuk cinsi analizinde en uygun cihazların DSC ve TGA olduğu görülmüştür. Diğer tekniklerden NMR tekniği, kauçuk ürünlerinin termoset olmasından dolayı çözünememesi nedeniyle katı NMR dışındaki analizlerin uygulamasının imkansız olmasıdır. FTIR tekniği ise kızılötesi ışınla çalışması ve karbon siyahının siyah cisim olarak ışını absorblama nedeniyle çözünürlüğü düşük spektrum oluşmasından dolayı uygulamasında sorunlar yaşanmaktadır. Termal analiz tekniklerinden olan DSC ve TGA analizlerinin ise kauçuk ürünlerin cinsinin belirlenmesinde en etkin teknikler olduğu görülmüştür. Bu tez kapsamında termal tekniklerin yanında elementel bazda analiz yapan XRF ve AAS gibi tekniklerinde uygulanması ile cins tayinindeki analiz sonuçlarının kesinliğini artabilir. Tez çalışması kapsamında kullanılan kauçuklar nihayi bitmiş ürün olan malzmeler olmadığından karbon siyahı içermemektedir. Bu nedenle FTIR spectrum analizleri yapılmıştır. Kauçuk hamuru cinsinin tayininde termal analizler yanında FTIR tekniğininde kullanılmasının analiz sonuçlarındaki kesinliği artırdığı görülmüştür.