dc.contributor.advisor | Şen, Murat | |
dc.contributor.author | Aksüt, Davut | |
dc.date.accessioned | 2020-09-17T09:58:23Z | |
dc.date.issued | 2020-06-26 | |
dc.date.submitted | 2020-06-26 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/22669 | |
dc.description.abstract | The main purpose of this thesis is to investigate the stability of vinyl-methyl-polysiloxane
(VMQ) and phenyl-vinyl-methyl-polysiloxane (PVMQ) elastomers against ionizing
radiation and to determine how the energy absorption capacity (damping properties) of
these elastomers varies with ionizing radiation.For this purpose, PVMQ and VMQ
elastomer blends were prepared by using peroxide as curing agent and triallyl cyanurate
(TAC), triallyl isocyanurate (TAIC), zinc diacrylate (ZDA) and zinc dimethacrylate
(ZDMA) as accelerator co-agent. The curing rate, cure kinetics of silicone blends which
containing different types of accelerators were examined with the Moving Die Rheometer
(MDR) and the optimum curing conditions and the curing temperature were determined.
After curing, silicone elastomers were irradiated with electron beams in different doses.
Sol-gel analyzes were performed to determine how ionizing radiation affects the crosslink
density of these silicone elastomers. Hardness tests were conducted to observe how the
shore A values of the PVMQ and VMQ elastomer changed depending on the co-agent
type and irradiation dose. Cross-link densities were determined by using stress-strain
curves obtained from universal test device. It has been tried to ultimate the relationship
between the crosslink density and the type of accelerator. The mechanical properties of
the elastomers irradiated at different doses were first examined with Universal Test
Machine in order to clarify how the type of curing coagulants affects radiation stability.
Temperature Scanning Stress Relaxation behaviors (TSSR) were also examined to
determine how silicone type, co-agent type and radiation affect the long-term permanent
mechanical performance of silicone elastomers. The effect of these variables on the energy damping capacities of silicone elastomers was illuminated using hysteresis curves
obtained by applying a 50% compression 10-repeat cyclic compression test using a
universal test machine.
As a result of all these studies mentioned above, the main effect of radiation on thermally
peroxide cured PVMQ and VMQ elastomers was found to be crosslinking. The value of
crosslink densities (XLD) which calculated using different approach for PVMQ and
VMQ elastomer showed that the crosslinking efficiency of radiation is higher in the
presence of co-agents. In the mechanical test results, ionizing radiation did not cause a
serious change in the tensile strength. Depending on amount of the radiation dose, the
values of elongation at break have decreased and the values of elastic modulus have
increased for all silicone elastomer blends. Temperature scanning stress relaxation
behaviour showed that the radiation is to an important tool for controlling stress relaxation
behavior of silicon elastomers at room temperature, high temperatures and isothermal
conditions. In addition, anisothermal stress relaxation behaviors of elastomers have been
observed that the T50 service temperatures of VMQ silicones containing Type II co-agent
did not change much with the increase in irradiation dose. Although the service
temperature tends to increase with irradiation in VMQ elastomers, it is generally reduced
in PVMQ elastomers. The addition of co-agents did not change this general trend. When
the energy damping capacity values were examined, it was found that the energy damping
capacities of PVMQ elastomers without co-agent were higher than the co-agent free
VMQ elastomers It has been determined that with the use of co-agent, the energy damping
value of VMQ elastomers increases. All of these results understandably showed that
functional groups in the structure of silicone elastomers or chemical structures formed by
irradiation are important parameters to control the relaxation behavior and energy
damping capacities of silicone elastomers. Furthermore, it was concluded that the type of
silicone elastomer, the type of co-agent used as a crosslinking agent, and the irradiation
dose are other parameters which can be used to control the mechanical, relaxation
behavior and energy damping capacities of silicone elastomers. | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Silikon elastomer | tr_TR |
dc.subject | İyonlaştırıcı radyasyon | tr_TR |
dc.subject | Enerji sönümleme | tr_TR |
dc.subject | Çapraz bağlanma | tr_TR |
dc.title | Farklı Ko-Ajanlar Varlığında Kürleştirilmiş Silikon Elastomerlerin Özelliklerine İyonlaştırıcı Radyasyonun Etkisi | tr_TR |
dc.title.alternative | The Effect of Ionızıng Radıatıon on the Propertıes of Sılıcone Elastomers Cured in The Presence of Dıfferent Co-Agents | |
dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Bu tezin temel amacı, vinil-metil-polisiloksan (VMQ) ve fenil-vinil-metil-polisiloksan
(PVMQ) elastomerlerinin iyonlaştırıcı radyasyona karşı kararlılığının incelenmesi ve bu
elastomerlerin enerji sönümleme kapasitesinin iyonlaştırıcı radyasyonla nasıl değiştiğinin
belirlenmesidir Bu amaçla kürleştirici ajan olarak peroksit ve hızlandırıcı ko-ajan olarak
triallil siyanürat (TAC), triallil izosiyanürat (TAIC), çinko diakrilat (ZDA) ve çinko
dimetakrilat’ın (ZDMA) kullanılarak PVMQ ve VMQ elastomer karışımları
hazırlanmıştır. Farklı tipte hızlandırıcı içeren silikon karışımların pişme oranı kür
kinetikleri Hareketli Kalıp Reometresi (MDR) ile incelenmiş optimum kür koşulları ve
kür sıcaklığı belirlenmiştir. Kürleşme sonrası silikon elastomerler elektron demetleri ile
farklı dozlarda ışınlanmıştır. İyonlaştırıcı radyasyonun çapraz bağ yoğunluğuna nasıl etki
ettiği belirlemek için sol-jel analizleri yapılmıştır. PVMQ ve VMQ elastomerin sertlik
değerlerinin ko-ajan tipine ve ışınlama dozuna bağlı olarak nasıl değiştiğini gözlemlemek
için sertlik testleri yapılmıştır. Evrensel test cihazından elde edilen gerilim-gerinim
eğrilerinden faydalanarak çapraz bağ yoğunlukları belirlenmiştir. Çapraz bağ yoğunluğu
ile hızlandırıcının tipi arasındaki ilişkinin aydınlatılmasına çalışılmıştır. Farklı dozlarda
ışınlanan elastomerlerin radyasyon kararlılığına kürleştirici ko-ajanların tipinin nasıl etki
ettiğinin aydınlatılması amacıyla önce Evrensel Test Cihazı ile mekanik özellikleri
incelenmiştir. Silikon tipinin, ko-ajan tipinin ve radyasyonun silikon elastomerlerin uzun
süreli kalıcı mekanik performanslarına etkisini belirlemek amacıyla da Sıcaklık Taramalı
Gerilim Durulma davranışları (TSSR) (Temperature Scanning Stress Relaxation)
incelenmiştir. Bu değişkenlerin silikon elastomerlerin enerji sönümleme kapasiteleri üzerine etkisi ise evrensel test cihazı kullanılarak %50 sıkıştırmalı 10 tekrarlı döngüsel
sıkıştırma testi uygulanarak elde edilen histerezi eğrileri kullanılarak aydınlatılmıştır.
Yukarıda belirtilen tüm bu çalışmaların sonucunda radyasyonun termal olarak peroksit
ile kürlenmiş PVMQ ve VMQ elastomerleri üzerindeki ana etkisinin çapraz bağlanma
olduğu bulunmuştur. PVMQ ve VMQ elastomerleri için farklı yaklaşımlar kullanılarak
hesaplanan çapraz bağ yoğunluk (ÇBY) değerleri, ko-ajanların varlığında radyasyonun
çapraz bağlama etkinliğinin daha yüksek olduğunu göstermiştir. Mekanik test sonuçları
iyonlaştırıcı radyasyonun elastomerlerin kopmadaki dayanım değerlerinde önemli bir
değişikliğe sebep olmadığını göstermiştir. Ancak, kopmadaki uzama değerleri doz
miktarına bağlı olarak azalmış, elastik modül değerleri ise tüm silikon elastomer
karışımları için artmıştır. Sıcaklık taramalı gerilim durulma davranışları, radyasyonun,
silikon elastomerlerin oda sıcaklığında, yüksek sıcaklıklarda ve izotermal koşullar da
stres gevşeme davranışını kontrol etmek için önemli bir araç olduğunu gösterilmiştir.
Ayrıca, elastomerlerinin anizotermal stres gevşeme davranışları Tip II ko-ajan içeren
VMQ silikonların T50 servis sıcaklıkların da ışınlama dozunun artışıyla birlikte çok fazla
değişmediği gözlenmiştir. Servis sıcaklığı VMQ elastomerlerinde ışınlama ile artma
eğilimindeyken, genellikle PVMQ elastomerlerinde azalmıştır. Hızlandırıcı ko-ajanların
eklenmesi bu genel eğilimi değiştirmemiştir. Enerji sönümleme kapasite değerleri
incelendiğinde, ko-ajan içermeyen PVMQ elastomerlerinin enerji sönümleme
kapasitelerinin VMQ elastomerinden daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ko-ajan
kullanımı ile VMQ elastomerlerinin enerji sönümleme değerini arttığı tespit edilmiştir.
Tüm bu sonuçlar, silikon elastomerlerin yapısında bulunan fonksiyonel grupların veya
ışınlama sonucu oluşan kimyasal yapıların, silikon elastomerlerin gevşeme
davranışlarını, enerji sönümleme kapasitelerini kontrol etmek için önemli parametreler
olduğunu açıkça göstermiştir. Ayrıca, silikon elastomer tipinin, bir çapraz bağlayıcı
madde olarak kullanılan ko-ajan tipinin ve ışınlama dozunun, silikon elastomerlerin
mekanik, gevşeme davranışları ve enerji sönümleme kapasitelerini kontrol etmek için
kullanılabilecek diğer parametreler olduğu sonucuna karar verilmiştir. | tr_TR |
dc.contributor.department | Polimer Bilimi ve Teknoloji | tr_TR |
dc.embargo.terms | Açık erişim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2021-01-19T09:58:23Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |