Polivinilklorid ve Polistirenler
- JACOM_CONTENT_CREATED_DATE_ON
- JACOM_CONTENT_WRITTEN_BY
Â
Polivinilklorid - PVC tipler
DeÄŸiÅŸik ÅŸekilleriyle deÄŸiÅŸik PVC tipleri elde edilir. Bunların özellikleri ve uygulama alanları çok farklı olabilir.Â
• PVC-E(Emulsiyon-PVC) içinde %2.5 emülgaör ve %1 civarında mineral katkılar bulunur. Emülgatörler bilahare kullanımda akıcılığı artırırken şeffaflığı ve elektriki değerlerini düşürebilir. Kurutma şekillerine göre tanecik büyüklükleri pastalar için 15 ile 25 mikron arasında, tozlar içince 60 ile 300 mikron seviyesinde ayarlanır.
• PVC-S(Suspansiyon -PVC) daha az yabancı madde içerdiÄŸinden cam gibi ÅŸeffaf ve yüksek elektriki deÄŸerlere haiz türü oluÅŸturur. Termik ve kimyasal olarak da daha üstün olup 60 ile 250 mikron seviyesinde tanecik büyüklüğüne haizdir.Â
• PVC-M (Kütle-PVC) çökme metoduyla elde edilir ve eser miktarda yabancı madde içerir. Bu nedenle en ÅŸeffaf ve en üstün özelliklere haiz olan tiplerdir. Tanecik büyüklüğü 150 mikron seviyesindedir.Â
Özellikleri
Genelde amorf ve polar bir termoplastik olup özellikleri geniÅŸ bir spektrum oluÅŸturur. PVC’nin özellikleri genelde polimerizasyon derecesine baÄŸlıdır ve K-deÄŸeri ile ölçülebilir. K-deÄŸerinin artması malzemenin dayanıklılığının artmasına buna karşılık iÅŸlenmesinin zorlaÅŸmasına neden olur. Alevle karşılaÅŸtığında kolay tutuÅŸmaz, yoÄŸun is ve zehirli gaz çıkarır ve genelde kendi kendine söner.Â
PVC özelliklerinin kullanıma uygun hale getirilmesi için genelde deÄŸiÅŸik katkıların ilavesi amacıyla compund tabir edilen bir karışım halinde piyasaya sunulur.Â
Sert PVC – PVC-U
PVC polimerleri genelde toz olup, VC-homopolimerleri veya VC-oranının daha yüksek olduÄŸu kopolimerlerinden oluÅŸur. Genelde üretimden kalan bir kısım su ve emülgatörler de içerirler.Â
• Polivinilklorid – homopolimer PVC
• Vinilklorid – etilen – kopolimer VC/E
• Vinilklorid – vinilsetat – (VC/VAC) metakrilat – (VC/MA) kopolimerleri kolay işlenip daha dayanıklı olmaları için.
• Vinilklorid – metilmetakrilat – kopolimerleri (VC/MMA) cam gibi şeffaf ürünler için
• PVC’nin diÄŸer polimerlerle alaşımları. Böylece darbe dayanıklılığı ve yaÅŸlanmasını yavaÅŸlaması saÄŸlanabilir.Â
Özellikler
• Yoğunluk – 1,37 g/cm3 – 1.44 g/cm3
• Renkler – PVC – S ile PVC –M renksiz ve cam gibi ÅŸeffaf olup istenilen renge boyanabilir. PVC-E opak olup sadece örtücü renklerle boyanabilir.Â
• Mekanik deÄŸerler – yüksek mekanik deÄŸerler, sert, katı. Darbe deÄŸerlerindeki hassaslık yumuÅŸatıcılarla giderilebilir.Â
• Elektrik deÄŸerleri – yeterli izolasyon özellikleri olmasına karşın, PE ve PP deÄŸerlerinü bulamaz.Â
• Termik özellikler – deişik kopolimerleri 90ºC’ye kadar dayanabilir. Düşük ısılarda kırılganlık gösterir. Normal tipler -5 ºC’de yumuşatılmış olanlar -40 ºC sorunla karşılaşırlar.
• Kimyasal davranış – düşük konsantrasyondaki asit ve bazlara ve polar olmayan çözücülere dayanıklıdır. Polar çözücüler ve keskin asitlere dayanmazlar.Â
• Fizyolojik etkiler – fizyolojik etkileri yoÄŸun olmamasına karşın besin maddeleriyle temas edilen yerlerde, PET tarafından ikame edilmektedir.Â
Tatbikat metotları
PVC – karışımları dik karıştırıcılardan sonra yoÄŸurucularla compound haline getirilir. Bugün piyasada granül haline getirilmiÅŸ hazır compound bulmak mümkündür. Ä°ÅŸlem sırasında kullanılan aletlerin klordan etkilenmeyen çelikten üretilmiÅŸ olması gerekir.Â
• Enjekiyon – daha çok düşük K-deÄŸerli PVC-S enjeksiyonda kullanılır. Malzeme ısısı 170 ºC – 210 ºC, kalıp ısısı ise 30 ºC - 60 ºC’de tutulur ve basınç olarak da 1000-1800 bar gibi yüksek deÄŸerler gerekir. Malzeme çekmesi %0,5 civarındadır.Â
• Ekstrüzyon – toz veya granül olarak tekli veya çiftli vidalı ekstrüderde iÅŸlenebilir. Malzeme ısısı 170 ºC - 190 ºC olur. Malzemenin bir ön kurutmaya veya gaz alımlı iÅŸleme ihtiyacı olabilir.Â
• Termoforming – ÅŸekillendirme ısısı 110 ºC - 180 ºC arasında olup 140 ºC – 165 ºC arasında problemlerle karşılaşılabilir. Kalıp ısıları soÄŸutularak 50 ºC civarında tutulur.Â
• Yapıştırma – klorlu çözücülerle, PUR – yapıştırıcılarla ve EP-yapıştırıcılarla gerçekleÅŸtirilir.Â
• Kaynaklama – diÄŸer plastikler gibi alev veya elektrikli ısıtıcılarla kolayca kaynak yapılabilir.Â
Uygulama alanları
• Makine ve Aparat Ãœretimi – basınçlı borular, boru baÄŸlantıları, fitingler, havalandırma kanalları, armatürler, pompalar, folyolar.Â
• İnşaat – kanalizasyon boruları, her tür kanal ve borular, panjurlar, pencere, kapı, ondüle levhalar, yüzey kaplamaları, köpüklü izolasyon elemanları.
• Elektroteknik – izolasyon boruları, dağıtım panoları, kablo kanalları, plakalar.Â
• Ambalaj – ÅŸiÅŸeler, bidonlar, sürahiler, kaplar.Â
YumuÅŸak PVC
PVC -%20 - %50 oranında yumuÅŸatıcıyla karıştırılarak elde edilir. Shore-sertlik derecesiyle tanımlanan deÄŸiÅŸik tipler olarak piyasaya verilirler.Â
En önemli yumuşatıcılar
• Çok değerli asitlerin mono alkollerle üretilmiş esterleri – DOP-(Dioktilftalat)
• Polimer yumuşatıcılar, özellikle pastalar için
Genelde PVC, yumuÅŸatıcı, stabilizatörler, dolgular ve pigmentler bir karıştırıcı ile ön karışım yapıldıktan sonra vals veya yoÄŸurucularla pasta haline ezilirler.Â
Özellikler
• Yoğunluk: 1,20g/cm3 ile 1.35 g/cm3
• Dolgu maddeleri: TebeÅŸir, kaolen, kvraz, grafit. Yer kaplamalarında %50 oranında dolgu ilave edilir.Â
• Renk: Gayet ÅŸeffaf ayarlamalar mümkünse de daha çok transparan ve örtücü renklerde hazırlanır.Â
• Mekanik değerler: Mekanik özellikler daha ziyade içerdiği yumuşatıcı ve dolgu oranıyla belirlenir. Shore-sertliği göstergedir. Diğer özellikleri yumuşak lastik gibidir. Biraz daha az esnek ama aşınmaya daha dayanıklı.
• Elektrik deÄŸerleri: Sert PVC ‘ye oranla izolasyon direnci daha düşüktür. Yüzey ve hacimsel dirençler bakımından da orta derecede sayılabilir.Â
• Termik deÄŸerler: Isı yükseldikçe sertliÄŸi ve dayanıklılığı düşer. Kullanılan yumuÅŸatıcı oran ve cinsine göre kullanılma ısısı 60 ºC - 105 ºC arasında deÄŸiÅŸebilir.Â
• Kimyasal davranışı: Birçok kimyasallara ve çözücülere ve dış etkilere dayanıklıdır. Dayanıklılığı da büyük ölçüde kullanılan yumuÅŸatıcı cins ve oranına baÄŸlıdır. Bazı çözücüler kolaylıkla yumuÅŸatıcıları çözüp alabilirler.Â
• Fizyolojik etkiler: Besin maddeleriyle temasta ve oyuncak yapımında az sayıda yumuÅŸatıcı katkısına izin vardır.Â
• Çatlama tehlikesi: YumuÅŸak bir yapıya sahip olması nedeniyle baÅŸlangıçta çatlama tehlikesi yoktur. Ne var ki zamanla yumuÅŸatıcıların terleyerek kaybolmasına çatlamalar oluÅŸabilir.Â
Uygulama metotları
• Enjeksiyon – sadece PVC –S ve PVC-M bazlı karışımlar enjekte edilebilirler. Malzeme ısısı 170 ºC - 200 ºC arasında ve kalıp sıcaklığı 20 ºC-60 ºC aralığında tutulur. Basınç olarak daha düşük deÄŸerler yeterli olur – 300 bar gibi. Malzeme çekmesi içerdiÄŸi yumuÅŸatıcıya baÄŸlı olarak %1 - %2.5 mertebeleridir.Â
• Ekstrüzyon – malzeme ısısı 150 ºC - 200 ºC, basınç 60 ile 250 bar aralığında ayarlanabilir.Â
• Kalender – PVC – folyo üretimi için 2 m genişliğe kadar dörtlü veya beşli valslerle çalışılır. Bilahare baskı imkânı da bulunmaktadır.
• Termoforming – PVC – özel yapıştırıcılarla yapıştırma mümkündür.Â
• Kaynaklama – normal PVC aparatlarıyla kaynaklama yapılmaktadır.Â
Uygulama alanlarıÂ
1. Aparat üretimi: saplar, depolar, borular, contalar ve kaplamalar.Â
2. İnşaat: kapı ve pencereler için contalar, yer kaplamaları, hortumlar, yüzme havuzları kaplamaları, her türlü esnek kapılar, muhafaza folyoları
3. Elektroteknik: izolasyon bantları, kablo kaplamaları, prizler
4. Tarım: hortumlar, sera örtüleri, silo örtüleri
5. Mobilya suni deri, profiller, dekorfolyolar
6. Oyuncak: bebekler, toplar, yüzen oyuncaklar
7. Diğer: sandaletler, çizmeler, bavullar, yağmurluk, perdeler, örtüler, tanklar, büro eşyası, textil kaplamaları, tamponlar, otomobilin alt muhafazası
Polistirenler
Stiren polimerleri poliolefinler ve PVC yanında en yaygın plastik malzemelerdendir. Özellikle butadien ve akrilnitril kopolimelerleri yalın poistirenin eriÅŸemediÄŸi yerlerde de girme becerisi göstermiÅŸlerdir. Yüzey düzgünlük ve parlaklığın yanında darbe dayanıklılığının ve kolay iÅŸlenebilir olmasının da bu hızlı tüketim artışında etkili olduÄŸu söylenebilir. Stiren kopolimerleri arasında ABS’nin çok farklı bir yeri olduÄŸu da ifade edilmelidir.Â
Polistiren PS
Bir stiren homopolimerleri olan polistiren cam şeffaflığında, sert ama kırılgan bir malzeme olup aşağıdaki formülle yazılabilir.
Özellikleri
• Yoğunluk: 1.05 g/cm3
• Renk: Cam gibi ÅŸeffaf bütün renklerle hem ÅŸeffaf hem opak renklendirilebilir. Â
• Mekanik değerler: katı, sert, kırılgan ve darbelere dayanıksız
• Elektrik değerleri: elektrik direnci çok yüksek, nemden etkilenmez, dielektrik değerleri iyi, statik yük tehlikesi mevcut, antistatik katkı kullanılması zaruri.
• Optik deÄŸerleri: iç kullanımda uygun, dış kullanımda sarma zafiyeti gösterir.Â
• Termik deÄŸerler: kullanma ısısı  70 ºC kadar olup özel katkılarla  80 ºC’ye çıkarılması mümkün. Kolayca tutuÅŸur ve isli bir alevle yanmaya devam eder.Â
• Kimyasal davranışı: asitlere, bazlara ve alkole dayanıklı, organik çözücülere, özellikle aromatik olanlara karşı dayanıksız.
• Fizyolojik etkileri: hiçbir yan etkisi tespit edilememiÅŸtir.Â
• Çatlama eÄŸilimi: oldukça yüksektir ve kendi kendine çatlayabilir.Â
Uygulama metotları
• Enjeksiyon – en çok uygulanan metottur. Malzeme sıcaklığı 180 ºC – 250 ºC, kalıp sıcaklığı da 30 ºC - 60 ºC arasındadır. Enjeksiyon basıncı 600-1800 bar arasında ayarlanır. Malzeme %0.4 - %0.7 oranında çekme gösterir ve granüllerin 70-80 ºC kadar ön kurutmaya tabi tutulması önerilir.Â
• Ektrüzyon – PS’nin ekstrüde edilmesi de mümkün olup 180 ºC-220 ºC aralığında bir malzeme ısısıyla çalışılır.Â
• Termoforming – bu metod pek kullanılmaz, zira çatlamalar kaçınılmazdır.
• Yapıştırma – en yaygın birleÅŸtirme ÅŸekli olup, daha çok eritici yapıştırıcılar kullanılır. ( Toluol, Diklorment, Butilasetat) Â
• Kaynaklama-ısı elemanları, ısı impuls ve ultrases vasıtasıyla kaynaklanır.Â
Uygulama alanları
Dr. Metin BaÅŸbudak