Giriş
Birçok kişi bisikleti vazgeçilmez bir ulaşım aracı olarak görür. Lastik, temel bir bileşendir ve aynı zamanda sürüş özellikleri üzerinde belirleyici bir etki faktörüdür. Zemine ve istenen sürüş kalitesi niteliklerine uyacak şekilde uyarlanabilir.
Temel olarak, bir bisiklet lastiği gövdesi farklı malzemelerin bir bileşiminden oluşur. Bu kompozit, kauçuk bileşiğinin (sırt) esnekliğini ve tribolojik özelliklerini sentetik polimer kumaşın (carcass) mukavemeti ve bir tel demetinin (göbek) boyutsal kararlılığı ile birleştirir. Kauçuk bileşiğin kendisi çeşitli organik ve inorganik hammaddelerden ve dolgu maddelerinden oluşur. Bu bileşim largekauçuk bileşiğinin özelliklerinden sorumludur. [1]
Termogravimetrik analiz, kauçuk bileşiklerini incelemek için yaygın olarak kullanılan bir analitik yöntemdir. Termogravimetri, bu uygulama aralığı için ISO 9924 ve ASTM E1131 standartlarında tanımlanmıştır. Bu nedenle, bir bisiklet lastiğinin gövdesinin bileşimi burada termogravimetrik analiz kullanılarak incelenmiştir.
Yöntemler ve Örnek Hazırlama
Gövdenin kauçuk bileşimini temsil eden bir ölçüm elde etmek için, gövde profilinden toplam kütlesi 10 mg olan birkaç small numune kesilmiştir. Bu parçaların sadece lastik sırtının kauçuk bileşiminden oluşmasına ve herhangi bir carcass veya çekirdek bileşeni içermemesine dikkat edilmiştir.
Termogravimetrik inceleme için NETZSCH TG Libra® cihazı kullanılmıştır. Bu ölçümler tablo 1'de ayrıntıları verilen koşullar altında gerçekleştirilmiştir.
Tablo 1: Bir bisiklet lastiği muhafazasının termogravimetrik incelemesinin ölçüm koşulları
| Örnek | Bisiklet lastik muhafazası |
| Örnek ağırlık | 9.79 mg |
| Pota malzemesi | Alümina, açık |
| Sıcaklık aralığı | 40°C ila 1100°C |
| Sıcaklık programı | azot içinde 40°C - 850°C; hava içinde 805°C - 1100°C |
| Isıtma oranı | 10 K/dak |
| Atmosfer | Azot, hava |
Ölçüm Sonuçları ve Tartışma
Şekil 1 bisiklet lastiği kaplamasının termal ayrışmasını göstermektedir. İlk kütle kaybı %8,7 (283,2°C'de DTG zirvesi) plastikleştirici içeriğinin buharlaşmasından kaynaklanmaktadır. Ardından, organik kauçuk bileşenlerinin bozunması gözlemlenebilir. Bu, ilk adımda %25,1'lik bir kütle kaybı ve ikincisinde %31,8'lik bir kütle kaybı gösteren iki ayrı adımda gerçekleşir. Bu iki adım DTG eğrisine bakıldığında da fark edilebilir; ilk pik 379,1°C'de ve ikinci pik 469,8°C'de görülür.
Lastik kaplamasının organik bileşenlerine ek olarak small inorganik dolgu maddelerinin içerik seviyeleri de daha fazla ısıtma üzerine TGA eğrisinde görülebilir. Bu kayıp, 664,5°C'deki DTG sinyalinin zirvesinde CaCO3 'ün CaO'ya ayrışmasından kaynaklananCO2 salınımından kaynaklanmaktadır. Bu örnekteki %1,2'lik small miktarı bile sorunsuz bir şekilde tespit edilebilmektedir.
850°C'de atmosfer inert nitrojen atmosferinden oksitleyici bir atmosfere dönüştürülmüştür. Bu atmosfer değişikliği nedeniyle, 1100°C'ye kadar ısıtma sırasındaKarbon SiyahıSıcaklık ve atmosfer (temizleme gazı) kütle değişim sonuçlarını etkiler. TGA ölçümü sırasında atmosferin örneğin azottan havaya değiştirilmesiyle, karbon siyahı gibi katkı maddelerinin ve yığın polimerin ayrılması ve miktarının belirlenmesi mümkün olabilir. karbon siyahının yanması gözlemlenebilir ve ortaya çıkan %7,1'likKül İçeriğiKül, ağırlık bazında mineral oksit içeriğinin bir ölçüsüdür. Oksidatif atmosferde termogravimetrik analiz (TGA), polimerler, kauçuklar vb. gibi organik malzemelerde yaygın olarak kül olarak adlandırılan inorganik kalıntıyı belirlemek için kanıtlanmış bir yöntemdir. Bu nedenle, TGA ölçümü bir malzemenin dolgulu olup olmadığını belirleyecek ve toplam dolgu içeriğini hesaplayacaktır. kül içeriği ölçülebilir.
Özet
Bisiklet lastiği kaplamasının kauçuk bileşimi termogravimetrik analiz kullanılarak incelenmiştir. Böylece plastikleştiriciler ve kauçuk gibi organik bileşenlerin oranı belirlenebilmiştir. Düşük oranına rağmen, inorganik dolgu içeriği de tespit edilmiş ve ortaya çıkanKül İçeriğiKül, ağırlık bazında mineral oksit içeriğinin bir ölçüsüdür. Oksidatif atmosferde termogravimetrik analiz (TGA), polimerler, kauçuklar vb. gibi organik malzemelerde yaygın olarak kül olarak adlandırılan inorganik kalıntıyı belirlemek için kanıtlanmış bir yöntemdir. Bu nedenle, TGA ölçümü bir malzemenin dolgulu olup olmadığını belirleyecek ve toplam dolgu içeriğini hesaplayacaktır. kül içeriği belirlenmiştir.