plastik-ambalaj.com

Termoset plastikler

Termosetler daha sık yapıda malzemelerdir. Termoplastiklerle karşılaştırıldıklarında aralarındaki farkın termosetlerde moleküller arası yan bağların oluşmasından kaynaklandığı görülür. Gayet sıkı kimyasal bağlardan oluşan bu sıkılaşma termoplastiklere oranla daha dayanıklı, sert ve yüksek ısı direnci bahşetmektedir. Aynı nedenle termosetler iç kaydırma eksikliği sonucu rigid ürünler oluştururlar. Dolgu, takviye ve yumuşatıcı kullanımının gerekçesi budur. Sert olmaları bu maddelerin çözünmemesi ve erimesini de sağlamaktadır. 

Fenolformaldehidler PF

Fenoplastikler fenol türevlerinin formaldehid ile polikondenzasyonuyla oluşurlar. Genelde sadece koyu renkli olarak üretilebildikleri halde ekonomik olmaları nedeniyle yaygın kullanım bulunmaktadır. Özellikle harcıalem teknik parçalar üretiminde geniş yer almaktadırlar. 

Piyasada yalın PF yanında bir çok diğer reçineyle kombine şekilde hazırlanmış belender bulunmaktadır. UF;MF;EP kombinasyonları PF özelliklerinin steklere cevap verecek şekilde iyileştirebilmektedir. 

PF Tipler

Özellikler

• Bu özellikler kullanılan dolgu ve takviye maddelerine göre büyük farklılıklar gösterebilmekte olup bitmiş ürün değerleri olarak saptanmışlardır. 

• Yoğunluk. 1,3-2,0 g/cm3 aralığında,

• Bünye. Poloar sertleşmiş bir görünüm arzeder. Kullanılan organik ve inorganik dolgu ve takviyelere göre yapısında da değişim görülür ki bu kendini su absorbsiyon değerlerinde açıkça gösterir. İnorganik dolgularla %2 civarında olan su emmesi, organik dolgularla %12’lere kadar çıkabilmektedir. 

• Renk. Genelde sadece koyu renklerle boyanır. 

• Mekanik özellikler. Sert ve kırılgan olup, değerleri takviye ve dolgu maddelerine bağlı olarak değişebilir. 

• Elektrik değerleri. Genelde yeterli izolasyon sağlarsa da nemli ortamlarda düşüş görülebilmektedir. EP ile modifikasyonu bu değerleri iyileştirme hedefiyle yapılır. 

• Termik özellikler. Isıya dayanımı çok iyidir. Basınç altında bile yeterli direni gösterebilir. İnorganik dolgu ve takviye durumunda tatbikat sıcaklığı 130º-170 º C’yi bulabilmektedir. Organik katkılarda bu değerleri 100-120 ºC gibi düşünmek gerekir. Yumuşamaz ve çok zor yanar. 

•Kimyasal davranış. Organik çözücülere karşı dayanıklı ise de asit ve bazlardan etkilenir. 

• Fizyolojik etkiler. Besin maddeleriyle temasına izin verilmez. 

• Çatlama eğilimi. Çekme değerleri yüksek olan tiplerinde mümkün. 

Uygulama metotları

PF-bileşimleri sertleşmelerini polikondenasyon reaksiyonlarıyla tamamlarlar, yani işlem esnasında buharlaşan küçük moleküllü yan ürünler oluşur. Bu nedenle bakalit işlemede yüksek basınçlara ihtiyaç duyulur. Fenol-novolak bileşimlerinde sertleştirici olarak hexametilentetramin kullanılır. Gaz olarak çıkan formaldehid ve amonyak metal parçalara zarar verebilir. Fenol-rezol-bileşimleri sertleştiricisiz kullanıldığından amonyak tehlikesi içermezler. 

• Depolama süreleri. Normal ısıda rezol-bileşimleri 6 ay, novolaklar 2 yıla kadar depolanabilirler. Nem oranına dikkat gerekir. 

• Akışkanlık. Akışkanlık özellikleri üreticiler tarafından yumuşak-orta ve sert olarak ayarlanır. Akışkanlık derecesi değişik normlara göre ölçülebilir. DİN 53465-DİN 53764 – ISO 7808

• Presleme. Ön ısıtılmış (110 ºC) tabletler 150 º-190 ºC’lerde, 150-400 barlık basınçlarla preslenir. Presleme süresi genelde her mm cidar kalınlığı için 20-40 saniye olrak hesaplanır. Malzeme çekmesi %0,1-%0,8 gibi yüksek oranlarda olup, sonradan çekme olasılığı da %0,4 gibi değerleri bulabilir. 

• Enjeksiyon. Daha yumuşak ayarlamalarla PF enjeksiyona da müsaittir. Malzemenin silindirdeki ısısı 90 º-110 ºC, kalıp sıcaklığı 160 º-190 º C ve basınç 800-2500 bar gibi yüksek değerlerdedir. Enjeksiyon zamanı olarak her mm cidar kalınlığı için 10-20 saniye hesaplanır. 

• Tabaka baskı. PF-reçine çözeltisine batırılmış kağıt, pamuklu kumaş ve cam elyaf tabakaları üst üste preslenerek plakalar halinde kullanıma sunulur. 

•Yapıştırma. Reaksiyon yapıştırıcılarıyla 100 ºC’ye dayanabilen birleşimler sağlanabilir. 

• Tesviye. Üretimden sonra çapak alma gerekir. Bunun için genelde otomatik işlemler uygulanır. Diğer tesviye işlemleri burada da tatbik edilebilmektedir. 

• İyileştirme. Laklama, baskı, floklama ve metalize etme gibi yüzey muamele metotları uygulanabilir. 

Uygulama alanları

• Elektronik şalterler. Fişler, prizler, izolasyon parçalar, bobin gövdeleri, kolektörler, kontaktörler

• Makine üretimi. Kulplar, saplar, gövdeler, pompa kısımları, yuvalar

• Taşıt araçları. Fren parçaları, distrübütör kapağı, küllükler

• Ev eşyası. Tencere, tava sapları, tost ve gril parçaları, ütü sapları

• Levhalar. İnşaat yonga levhaları, masa, sandalye, kapı

• Reçineler. Laklar, yapıştırıcılar, kaydırıcı kapmalamalr, fren balataları, zımpara, kalıpkumu, köpük malzemesi, filtre kağıdı emdirilmesi, preppreg malzemesi

Amino plastikler

Melaminformaldehid MF 

Melanim – fenolformaldehid MP

Üreformaldehid UF 

Aminoplastikler de termoset reçinelerden oluşan sert, dayanıklı ve ısıdan fazla etkilenmeyen malzemelerdir. 

Bunlar da polikondenzasyon reaksiyonlarıyla sertleşirler. Hepsinin ortak komponenti formaldehiddir. Melaminin formaldehidle birleşmesi melamin bileşimlerini, ürenin birleşmesi ürebileşmelerini melamin ve fenolün birlikte reaksiyona girmesi ise melamin-fenol bileşimlerini oluşturur. Aminoplastiklerin en büyük avantajık fenolformaldehidlere oranla çok beyaz olmalarık ve zamanla da beyazlıklarını koruyabilmeleridir. 

Piyasada ayrıca bir çok bileşimin bir arada kullanıldığı blends de görülmektedir. Bu karışımlar bir çok üstün özelliği bir arada sunabilen özel uygulamalar olarak dikkati çekmektedir. Melamin ve UP reçinelerinin kombinasyonları melaminin sonradan çekme dezavantajınık kaldırmasının yanında UP-reçinelerinin yüzey sertliğini  de artırma gibi avantaj da getirmektedir. 

Kimyasal yapı

Özellikler

Burada anlatılan özellikler bitmiş üründe saptanan niteliklerdir. Katılan dolgu, takviye malzemesi, kaktıklar ve sertleştirme şekli bu niteliklerde büyük değişikliklere neden olabilmektedir. 

• Yoğunluk. Dolgu ve takviye cinsine göre 1.45-2.0 g/cm3 arasında  

• Yapı. Sıkı bağlarla bağlanmış polar plastik. Su absorbsiyon oranları yapıya göre çok değişken. 

• Renk. Saf reçineler renksiz, şeffaf

• Mekanik özellikler. Katı, sert ve kırılgan. MF’in değerleri UF’den daha yüksek. Mekanik değerler dolgu ve özellikle takviye cins ve oranına göre çok değişken. Aminoplastiklere termoplastik katkısıyla darbe değerleri çok artırılabilir. 

Aminoplastik tipleri

• Elektrik değerleri. Yeterli elektrik özellikleri dolgu ve takviye malzemesine bağlık olarak.

• Termik özellikler. Sürekli çalışma sıcaklığık UF’de 80°C, MF’de 160°C, inorganik dolgular ve özel katkılarla 250°C bile yakalanabilir. Genelde yanmazlar, yanma başlasa bile kendi kendine söner. 

• Kimyasal davranışı. Su, organik çözücüler, benzin, bnezol ve alkollere dayanıklıdırlar. MF genelde UF’den daha dayanıklıdır, özellikle sıcak suya karşı. Kuvvetli asit ve bazlara dayanamazlar. 

• Fizyolojik etkileri. Besin maddeleriyle temasa izin sadece MF 152,7 için verilmiştir. 

• Çatlama eğilimi. Çekme değerlerinin yüksekliği nedeniyle çatlama tehlikesi mevcuttur. Yüksek ısılarda ve zaman içinde çatlama kaçınılmazdır. MP’de bu tehlike daha azdır. 

Uygulama metotları

Aminolplastikler de polikondenzasyonla sertleştiklerinden su buharı oluşur ve doğal olarak yüksek presleme basıncına gereksinme duyulur. 

• Depolama ömrü. Normal şartlarda 6 ay.

• Akışkanlık. Akışkanlık özelliğine göre yumuşak, orta ve sert ayarlar mümkündür. Akışkanlık değerleri DİN 53465, DİN 53764 ve ISO 7808’e göre tespit edilebilir. Isınınca reçine sıvılaştığından çapak ihtimali vardır. 

• Enjeksiyon. Tabletler 100°C’ye ön ısıtmaya tabi tutulur. 150°-175°C’lerde ve 1500-2500bar basınçla enjekte edilir. Enjeksiyon süresi cidar kalınlığına göre ayarlanır. Malzeme çekmesi %0,1 – 0,7, oranında olur ve zamanla dolgu cinsine bağlık olarak %0,3 –%1,6 gibi değerleri bulur. 

• Presleme. Tabletlerin ön ısıtmaya tabi olması burada da faydalı olur. Normal hidrolik preslerde, 150-400 barlık basınçla presleme yapılır. Sıcak plaksalar üzerinde tespit edilmiş çelik kalıplarda ısılar 150°-170°C’lerde tutulur. Presleme süresi olarak formülüne göre 10-40 saniye/mm cidar kalınlığı hesaplanır. Reaksiyon çekmesi ve sonradan çekme enjeksiyonda anlatıldığı gibidir. 

• Tabaka presleme. Kağıt ve kumaş şeritler MF veya UF reçineyle emdirilir, kurutulur ve sıcak preslenir. Bu şekilde elde edilen laminatlar yonga levhalar üzerine tatbik edilerek mobilya ve mutfak tezgahlarında kullanılırlar. 

• Yapıştırma. Genelde reaktion yapıştırıcıları marifetiyle yapıştırılırlar. 

• Tesviye. Üretim esnasında oluşan çapağın alınması gerekir. Genelde bunun için otometik sistemler seçilir. Tesviye metotları aminoplastikler için de uygulanabilirse de yüzey parlaklığını etkiledikleri için tercih edilmezler. 

• Yüzey iziyeştirme. Laklama, floklama, sıcak ve soğuk baskı ile metalize metodları burada da uygulanır.

Kullanma alanları

• Kalıplama bileşikleri

MF-Açık renk elektrik malzemeleri, fiş, priz, armatür gövdeleri, klemensler, şalter elemanları, yemek ve masa eşyası, tencere tava sapları, ütü, gril vs. 

MP-Mutfak ve ev aletleri gövde ve kapakları, açık renk sağlık gereçleri, şalter gövdeleri

UF-Saniter aksamık,, açıkrenk elektro izolasyonları, kozmetik elemanları

• Laminantlar. Mobilyada her alanda, mutfak mobilyası, kapı ve duvar kaplamaları, yüzey elemanları

Doymamış poliester reçineleri UP

Doymamış poliester reçineleri poliester moleküllerinde doymamış asidlerden (maleik-fumarik) gelen çifte bağların stiren monomeriyle polimerleşmeleri sonucu sertleşirler. Bu reaksiyon oda sıcaklığında olduğu kadar yüksek ısıda da gerçekleşebilir. UP tatbikatlarının çoğunluğunu cam elyaf takviyeli uygulamalar oluşturur. Bunun yanında takviyesiz döküm reçinesi olarak da yaygın kullanım bulmaktadır. Kompozit dünyasının en çok kullanılan türü cam elyaf takviyeli poliester kıskaca CTP olarak kısaltılır ve çok değişik metotla üretilebilir. Kullanılan cam elyaf da tatbikat metodunun gerektirdiği şekilde roving, kırpıntı, keçe ve dokuma olarak tatbik edilir. Metotlar genelde tek taraflı ve çift taraflı kalıp, sürekli veya parça parça, oda sıcaklığı veya yüksek sıcaklık gibi gruplara ayrılır.

Dr. Metin Başbudak