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. Aşağıda plastikler, elastomerler ve fiberlerin genel
tanımları yapılmış, çok kullanılan bazı ürün örnekleri verilmiştir.
Tablo-1: Bazı Çok Kullanılan
Plastikler
TERMOPLASTİKLER
|
|||
Polietilen
|
Akrilik Polimerler
|
Polikarbonatlar
|
|
Polipropilen
|
Stiren-Akrilonitril
Kopolimeri, SAN
|
Fluoropolimerler
|
|
Poli
(vinil klorür)
|
Akrilonitril
Bütadien Stiren (ABS)
|
Asetaller
|
|
Polistiren
|
Poliesterler;
PET
|
Poliamidler,
PA (Naylonlar)
|
|
TERMOSET PLASTİKLER
|
|||
Poliüretanlar
|
Doymamış
Poliesterler
|
Takviyeli
Plastikler
|
|
Fenol-Formaldehit
Reçineleri
|
Epoksiler
|
Stiren-bütadien kopolimerleri
|
|
Amino
Reçineler
|
Alkid
Reçineler
|
Polibütadien Kauçuğu (BR)
|
|
1. PLASTİKLER
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)
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 eski haline dönemez.
2. 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.
Tablo-2: Bazı Tipik Elastomerler
Elastomer
|
Özellikler ve Kullanım Alanları
|
Stiren-bütadien kopolimerleri (Buna S ve
SBR):
|
İlk üretilen sentetik kauçuklardır;
özellikleri doğal kauçuğa çok yakındır. SBR en çok kullanılan genel amaçlı
bir elastomerdir; ucuzdur ve çok iyi özelliklere sahiptir. Tipik kullanım
alanı dış lastik üretimidir.
|
Polibütadien (PB)
|
Genel amaçlı bir elastomerdir; özellikleri
doğal kauçuğa çok yakındır.
|
Poliizopren (PI)
|
Sentetik kauçuk; özellikleri doğal kauçuğa
çok yakındır
|
Akrilonitril ve Bütadien Kopolimerleri
|
Buna N, nitril elastomerleri (NBR); yağlara
çok dayanıklıdır. Tipik kullanım alanları esnek kaplinler, hortumlar ve çamaşır
makinesi parçaları üretimidir.
|
Bütil Kauçukları
|
İzobütilen ve izopren (%1-2) kopolimeridir;
aşınmaya dirençlidir, gaz geçirgenliği düşük, dielektrik kuvveti yüksektir;
özellikle yüksek sıcaklıklara ve ağır-iş koşullarına uygundur..
|
Etilen Propilen Kauçukları (RPDM)
|
Hava koşullarına ve güneş ışığına karşı çok
dayanıklıdır otomobil parçaları, hortum, elektrik izolasyon malzemeleri ve
ayakkabı tipik kullanım alanlarıdır.
|
Üretan Elastomerler
|
Üretan bloklar ve polieter (veya poliester)
karışımı olarak kullanılırlar. Üretan bloklar ürüne kuvvetlilik ve ısıya dayanıklılık,
poliester blokları elastiklik kazandırır. Sert, kuvvetli, yağlara dirençli ve
uzun ömürlü elastomerlerdir. Kullanım alanları uçak tekerleklerinden
yastıklara kadar uzanır.
|
Silikon Kauçukları
|
İnorganik polimerlerin organik
türevleridir; örneğin dimetilsilandiol polimerleri gibi. Çok geniş sıcaklık
aralığında karalılığını ve esnekliğini korur. Tel ve kablo izolasyonu tipik
kullanım alanlarıdır.
|
3. FİBERLER
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.
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’da
çoğu elde edildikleri monomerlere göre adlandırılan bazı önemli fiberler ve
kullanım alanları verilmiştir.
Tablo-3: Sentetik Fiberler
Fiber
|
Üretim
Bileşenleri
|
Akrilik
Fiberler, Modakrilik Fiberler
|
Akrilikler
genellikle ~%85 (ağ.) akrilonitril içeren kopolimerlerden, Modakrilikler
%35-85 (ağ.) arasında akrilonitril içeren polimerlerden üretilir
|
Rayon
(Viskoz)
|
Rejenere
edilmiş selülozdan elde yapılır; sübstitüent, selülozdaki hidroksil gruplarının
en fazla %15’inin yerini alır
|
Asetat
(Triasetat) Fiberler
|
Hidroksil
gruplarının >%92’si asetillendirilmiş olan selüloz asetattan üretilir
|
Saran
|
En
az %80 viniliden klorür içeren sentetik polimerden yapılır
|
Poliamidler
(Naylonlar)
|
Kürlenebilecek
amid grupları içeren polimerlerden üretilir.
Naylon
6 (polikaprolaktam); Naylon 66 (adipik asit + heksametilen diamin polimeri);
Naylon 11 (11-aminoundekanoik asit polimeri); Naylon 12 (dodekanolaktam
polimeri); Naylon 6/12 (kaprolaktam + dodekanolaktam polimeri)
|
Poliesterler
|
Kürlenebilecek
ester grupları içeren sentetik polimerlerden üretilir; örneğin, dialkol
(glikol) + tereftalik asit polimeri gibi.
Polietilen
tereftalat (PET): Etilen glikol + Dimetil tereftalat (veya Tereftalik asit)
polimeri; Polibütilen tereftalat (PBT): 1,4-Bütilen glikol + Dimetil
tereftalat (veya Tereftalik asit) polimeri
|
Spandeks
|
Sentetik
blok kopolimerden üretilir; poliüretan blokları ağırlıkça > %85’dir
|
Vinyon
|
Ağırlıkça
> %85 vinil klorür içeren sentetik polimerden üretilir
|
