Farklı Plastikleştiriciler Kullanılarak Üretilen Alçak Gerilim Kablolarının Mekanik Özelliklerinin İyileştirilmesi

Abstract

Kablolar, elektriği veya sinyali taşıyan bir iletkenden, bu iletkenin taşıma işlemini yapabilmesi için iletkeni kaplayan bir yalıtkandan ve taşıma ekipmanlarını kimyasal ve mekanik dış etkilerden korumak için polimerik malzeme olan dolgu, zırh, ayırıcı kılıf ve kılıf bileşenlerinden meydana gelmektedir. Alçak gerilim, sinyal, enstrümantasyon ve data kablolarının yalıtım, ayırıcı kılıf ve kılıflarında polivinil klorür (PVC) oldukça sık kullanılmaktadır. PVC normal şartlarda rijit ve çok sert bir malzemedir, bunun aksine kablolardan kullanım yerine göre oldukça fazla esneklik ve mukavemet beklenmektedir. Bu durumda kablolarda kullanılan PVC malzemeyi yumuşatmak, proseste ve kullanımda stabilitesini sağlamak için çeşitli malzemeler ile karıştırılarak kompozit malzemeler elde edilir. Kablolarda kullanılan plastik kompozitlerde pvc tozu, stabilizatör olarak (CaZn) kalsiyum çinko, dolgu malzemesi olarak kalsit (CaCO3) ve plastikleştirici olarak dioktikteraftalat (DOTP) en sık kullanılan malzemelerdir. DOTP sentezi için iki ana yöntemden birisi doğrudan esterleşme diğeri ise transesterleşme yöntemidir. Esterleşme yönteminde teraftalik asit ve 2-etilheksanol bir katalizör eşliğinde reaksiyona sokulurken, transesterleşme yönteminde ise dimetil teraftalat ve 2 etilheksanol bir katalizör ile reaksiyona sokularak DOTP elde edilir. Ayrıca atık polietilen teraftalat ürünlerin geri dönüş yöntemi ile DOTP elde edilebilmektedir. Böylelikle atık ürünlerin ekosisteme yarı mamul olarak tekrar kazandırılması ile yeşil dönüşüm, karbon ayak izi miktarının düşürülmesi ve temiz üretim yöntemlerini etkili kullanabilme imkânı sunmaktadır. Bu çalışma, sentezlenmiş DOTP ve geri dönüşümden elde edilmiş DOTP yağının kablo uygulamalarında kullanılan PVC kompozitlere kazandırdığı mekanik özellikler ve karakterizasyonu konusunda karşılaştırma yaparak literatüre güncel bilgi sunmayı amaçlamaktadır.Cables consist of a conductor that carries electricity or signals, an insulator covering the conductor to enable its transport, and polymeric materials such as fillers, armor, separators, and casings to protect the transport equipment from chemical and mechanical external influences. Polyvinyl chloride (PVC) is commonly used in the insulation, separators, and casings of low-voltage, signal, instrumentation, and data cables. PVC is normally rigid and very hard, whereas cables require considerable flexibility and strength depending on the application. To achieve this, PVC used in cables is softened and stabilized in the process and during use by mixing it with various materials to obtain composite materials. In plastic composites used in cables, PVC powder, calcium zinc (CaZn) as a stabilizer, calcite (CaCO3) as a filler, and dioctyl terephthalate (DOTP) as a plasticizer are the most commonly used materials. There are two main methods for synthesizing DOTP: direct esterification and transesterification. In the esterification method, terephthalic acid and 2-ethylhexanol are reacted together with a catalyst, while in the transesterification method, dimethyl terephthalate and 2-ethylhexanol are reacted together with a catalyst to obtain DOTP. Additionally, DOTP can be obtained from waste polyethylene terephthalate products through recycling methods. This allows waste products to be reintroduced into the ecosystem as semi-finished products, enabling green transformation, reducing carbon footprint, and effectively utilizing clean production methods. This study aims to provide current information to the literature by comparing the mechanical properties and characterization of synthesized DOTP and recycled DOTP oil in PVC composites used in cable applications.