plastik-ambalaj.com

Ticari polimerler

Termoplastikler, Termosetler, Elestomerler, Fiberler 

Polimerler yaşamın her kesitinde bulunan doğal ve sentetik çok çeşitli maddelerdir. Örneğin, selüloz, nişasta ve pamuk organik, kum ve kil inorganik doğal polimerlerdir. Sentetik polimerler olarak adlandırılan polimerler petrokimyasalların gruplandırılmasında son ürünler olarak yer alan polimerlerdir; örneğin, asetaller, akrilikler, amino reçineler, fenolikler, poliamidler, poliesterler, poliüretanlar, stirenikler, viniller çeşitli polimerik bileşiklerdir. 

Bu ürünler pek çok endüstrinin hammaddeleridir; çeşitli plastikler, elastomerler, fiberler, yapıştırıcılar ve kaplama malzemeleri gibi ürünlerin yapımında kullanılırlar. 

Polimerik ürünler plastikler, elastomerler ve fiberler gibi kesin sınırlarla birbirinden ayrılamaz; örneğin, stiren-bütadien kopolimerleri içerdiği komonomer miktarına göre elastomer veya plastik özellikler gösterir. 

Plastikler 

Plastikler organik maddelerdir; hammadde polimer olduğu gibi veya bazı katkı maddeleri ilavesiyle işlenip levha, çubuk tüp yaprak, profil veya ekstruderde çeşitli kalıplama ürünlerine dönüştürülür. Hammadde polimer pelletler, levha veya kalıplama karışımı, toz veya sıvı reçine veya lateks halinde olabilir. Plastikler (veya katkısız polimerler) iki genel grup altında toplanabilir; termoplastikler ve termoset plastikler. (Tablo-1) 

TABLO-1: Termoplastikler

Termoset Plastikler

Termoplastikler 

Termoplastik maddelere talep yüksektir; bunlar ısıyla kolaylıkla şekillendirilen, soğuduktan sonra tekrar ısıtıldığında yeniden şekillendirilebilen plastiklerdir. Termoplastikler genellikle doğrusal veya az dallanmış yapılardan oluşan polimerlerdir. Proses geri dönüşümlüdür (reversibıl); ısıtıldığında yumuşar veya erir ve basınç uygulandığında akar, soğutulduğunda tekrar katılaşarak eski halini alır. Polimer zincirleri arasında çapraz bağlar yoktur; bu yapı polimere erime özellikleri kazandırır. 

Termoset Plastikler 

Termoset plastikler kürlenmiş veya çapraz bağlı bileşikler olduğundan uzun ömürlü ve ısıya dayanıklıdırlar. Bu gruptaki malzemelerin yeniden işlenmesi veya şekillendirilmesi mümkün değildir. Isıtıldığında (katalizörlü ortamda) katılaşır ve tekrar ergitilemezler; moleküller kimyasal ve faz değişimine uğrar, polimer zincirleri arasında üç boyutlu çapraz bağlar (ağ yapı) oluşur. Üç boyutlu ağ yapılar ısıtıldıklarında basınç uygulandığında bile akmazlar ve soğutma ve ısıtmayla polimer eskihaline dönemez. 

Elastomerler 

Elastomerler (veya sentetik kauçuklar) genellikle termoset plastiklerdir; kürleme sırasında uzun polimerik zincirler arasında çapraz bağlar meydana gelir. En önemli özellikleri esnek ve elastik olmalarıdır; oda sıcaklığında gerdirildiğinde (düşük gerilim) uzunluğunun en az iki katı kadar uzarlar ve gerilimin kaldırılmasıyla hemen eski boyutuna dönerler. Bu özellikler özel polimer sistemleriyle sağlanır. Örneğin, akrilik ve poliakrilatlar; bütil, polibüten ve Poliizobütilen polimerleri; etilen kopolimerleri; fluoropolimerler (PTFE gibi); silikon, poliüretan ve polieter blok amid (PEBA); stiren bütadien kauçuğu (SBR); vinil ve polivinilklorür (PVC) sistemleri gibi. 

Elastomer olabilen polimerler poliüretan, bütil kauçuğu, silikonlar ve özel işlemlerden geçirilen etilen-propilen kopolimerleridir; 0 0C’nin altında camsı bir görünümde katılaşırlar ve yüksek sıcaklıklarda bile viskoz bir akışkan haline dönüşmezler. Camsı hale geçtiği sıcaklık ile bozunma sıcaklıkları aralığında elastik davranışlar gösterirler. Deformasyon ve elastik özellikleri doğal kauçuğa benzer. Termoset elastomerlerin özellikleri vulkanize kauçuğa benzer, termoplastik elastomerler tekrar kalıplanabilir özellik taşırlar; yani, kauçuk özellikleri taşıyan polimerlerdir. Elastomerler, istenilen özellikleri karşılamaları için çoğunlukla dolgu maddeleri içerirler. Tablo-2‘de tipik bazı elastomerler örnekleri verilmiştir. 

3. Fiberler 

Genel anlamda fiberler uzun veya kısa kıymıklar halinde kuvvetli ve dayanıklı maddelerdir; polimerik veya inorganik (cam yünü gibi) esaslı olabilir. Kompozitlerde kuvvetlendirici olarak uzun veya kısa fiberler kullanılabilir; karışımdaki termoset reçine bağlayıcı görevi yapar. 

Termoplastiklerde çok kısa ve yüzey kesiti çok küçük fiberler daha uygundur. En çok kullanılan cam fiberlerdir. 

Polimerik fiberlerin kristallik dereceleri yüksek, elastikliği düşüktür; polimerlerin gerdirilerek zincirlerin aynı yönde ve birbirlerine çok yakın düzenlenip yönlendirilmesiyle elde edilirler. Sentetik fiberler özellikle tekstil sanayiinde kullanılmaktadır. Tablo-3’de çoğu elde edildikleri monomerlere göre adlandırılan bazı önemli fiberler ve kullanım alanları verilmiştir. 

 

Kaynak: http://www.bayar.edu.tr/besergil/endustri_polimerleri.pdf

Prof. Dr. Bilsen BeÅŸergil

Celal Bayar Ãœniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü