Endüstri Polimerleri (industrial polymers)

Endüstri polimerleri olarak tanınan polimerler arasında tipik örnekler olarak polietilen, polipropilen, poli(vinil klorür), polistiren, akrilik polimerler, stiren-akrilonitril kopolimeri, akrilonitril bütadien stiren, poliesterler, polikarbonatlar, fluoropolimerler, asetaller: poliamidler, poliüretanlar, fenol-formaldehit reçineleri, amino reçineler, doymamış poliesterler, epoksiler, alkid reçineler, takviyeli plastikler, stiren-bütadien kopolimerleri ve polibütadien kauçuğu sayılabilir.


Polietilen, PE: Polietilen süt beyazı ve yarı şeffaf bir termoplastiktir; etilenin polimerizasyonuyla üretilir. Polimerizasyon işlemi, uygulanan prosese göre radikal, anyonik veya katyonik mekanizma üzerinden yürür; elde edilen polimerler birbirinden farklı özellikler gösterir.

Polipropilen, PP: Polipropilen propilenin polimerizasyonuyla elde edilen, yarı kristalin yapılı bir polimerdir; sıkı, serttir, dayanıklıdır, kimyasal maddelere karşı dirençlidir. Pek çok uygulama alanları arasında ip, fiber, bagaj, halı, paketleme filmleri, v.s. gibi ürünler sayılabilir.

Poli(Vinil Klorür), PVC: PVC’nin vinil klorürden üretimi 1912 yılında başladı, ancak elde edilen polimerler kararsız ve kolay parçalanan ürünlerdi. Polimerin kararlılığını sağlayan katkı maddelerinin geliştirilerek kompaundlama yapılması 1930’lu yıllarda başarıldı.

Polistiren, PS: Polistiren bilinen en eski vinil polimerlerinden biridir; ilk olarak Fransız kimyacı M. Berthelot tarafından 1851’de benzen ve etilenin sıcak tüplerden geçirilmesiyle elde edilmiştir. Genel amaçlı ve kristalin homopolimerleri ile, stiren-akrilonitril (SAN), stiren-maleik anhidrid (SMA), stiren-bütadien (SBR) ve stiren-akrilikler gibi çeşitli kopolimerleri bulunur.

Akrilik Polimerler (Akrilik Fiberler): Akrilik polimerler, akrilik asit ve türevlerinden elde edilen bir polimerler grubudur. Ticari akrilik polimerler genellikle akrilik asit, metakrilik asit, akrilik asit esterleri, metakrilik asit esterleri, akrilonitril ve akrilamid monomerlerinin polimerizasyonuyla üretilmektedir.

Stiren-Akrilonitril Kopolimeri, SAN: Stiren-akrilonitril kopolimerleri (SAN) 1937 yılında pazara girdi; darbeye ve kimyasal maddelere dayanıklı sert ve kırılgan kopolimerlerdir.

Akrilonitril Bütadien Stiren, ABS: ABS polifazlı sert ve sıkı yapılı bir termoplastik polimerdir. Pazara 1940’lı yılların sonlarında girmiştir; otomotiv ve elektronik sanayiinde, bilgisayar üretiminde ve beyaz eşya imalatı gibi geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Poliesterler: Poliesterler ana zincirlerde ester fonksiyonel grupları içeren polimerleridir. En önemli ticari poliester polietilen tereftalattır (PET); etilen glikol ile tereftalik asitin (TPA) (veya dimetil tereftalatın (DMT) kondensasyon polimerizasyonuyla elde edilir: Poliester üretimi prosesinde esterleştirme reaksiyonuyla önce bis-(2-hidroksietil)-tereftalat (BHET) monomeri elde edilir; yan ürünler DMT prosesinde metanol, TPA prosesinde sudur. Elde edilen monomer BHET polimerleştirilerek PET reçinesi üretilir.

Polikarbonatlar: Polikarbonatlar özel bir termoplastik plastik grubudur; saydamdır, hafiftir ve kuvvetlidir, darbeye ve ısıya dayanıklıdır, boyutsal kararlılığı yüksektir, elektrik özellikleri çok iyidir, kolay işlenir ve kalıplanır. Bu özellikleri modern endüstrinin pek çok kolunda polikarbonatların kullanılmasını sağlar.

Fluoropolimerler: Fluoropolimerler yüksek performans plastiklerin (termoplastik) bir grubudur; en iyi bilinen ve kullanımı çok yaygın olan politerafluoroetilendir (PTFE).

Asetaller: Asetaller mühendislik tip termoplastiklerdir; formaldehitin polimerizasyonuyla ve/veya formaldehit ve trioksanın kopolimerizasyonuyla elde edilir; homopolimerde (polioksimetilen) metil grupları birer oksijen atomuyla birbirine bağlanmıştır. Asetaller aynı zamanda asetal reçinesi, poliformaldehit ve paraformaldehit adlarıyla da tanınır.

Poliamidler, PA (Naylonlar): Poliamidler çok iyi tanıdığımız naylonlardır; bunlar, türlerine göre değişik monomerlerden elde edilirler. Moleküler yapıları çok düzenlidir, dolayısıyla yüksek gerilmelere dayanıklıdır.

Poliüretanlar: Poliüretanlar termoset ve termoplastik özellikte olabilen, ana polimer zincirde üretan bağlantı birimleri içeren polimerlerdir. Poliüretanlar amber (kehribar) renklidir, kolaylıkla gerdirilebilir; bu özelliği elastomerlere benzer. Çizilmeye yırtılmaya ve darbeye dayanıklıdır, sıkıdır, fakat çok iyi darbe absorblama özelliklerine sahiptir. Organik solventler, asitler ve yağlara dayanıklıdır.

Fenol-Formaldehit Reçineleri: Fenolikler bazik ortamda fenol ve formaldehitin polimerizasyonuyla elde edilen ve ilk ticari üretimi yapılan termoset plastiklerdir. Kalıplama prosesinde ısıtıldıklarında çapraz bağlar oluşur (kürleme işlemi).

Amino Reçineler: Amino reçineleri içinde yer alan üre-formaldehit (UF) ve melamin-formaldehit (MF) çapraz bağlı, berrak ve sert termoset plastiklerdir. UF ve MF reçineleri tipik fenolik reçinelerin özelliklerini gösterir, her ikisi de alkollerde çözünür. Amino reçineler tek olarak kullanılmazlar; sertliklerini artırmak için alkidlerle, renk ıslahı ve ısıya dayanıklılıklarını yükseltmek için de sabun ve su ve diğer uygun kimyasal maddelerle karıştırılır.

Doymamış Poliesterler: Doymamış poliesterler dayanıklı termoset polimerlerdir. Bu bileşikler kompozitler için en çok kullanılan reçine tipidir; pahalı değildir, kolaylıkla kürlenir. Poliesterler iki tip monomerle üretilir; dasitler ve dialkoller.

Epoksiler: Epoksi reçineler plastikler ve yapıştırıcılar üretiminde kullanılan termoset polimerlerdir ve kürleme bileşikleriyle karıştırıldığında çapraz bağlı yapılara dönüşürler. Kürleme bileşikleri arasında aminler, polifonksiyonal aminler veya asit anhidridler sayılabilir.

Alkid Reçineler: Alkid kaplamalar bir poliester kaplama grubudur; bir alkol ve bir asitin (veya asit anhidrid) reaksiyonuyla elde edilirler. Alkid reçinelerin hazırlanmasındaki temel maddeler polihidrik alkoller (poliyoller) ve dibazik asitler (veya bunların anhidridleri) ile düzenleyici yağdır (veya bu yağların asitleri). Bu polimerler bir solvent içinde çözünmüş olarak satılır; oksijen veya amino bazlı bir çapraz bağlayıcı reçinelerle reaksiyona girdiğinde dayanıklı ve kalıcı filmler oluştururlar. Tablo-1 de bazı poliyoller ve dibazik asit bileşiklerine örnekleri verilmiştir.

Takviyeli Plastikler (Kompozitler): Bu grupta yer alan plastikler bazı maddelerle (fiber, iplik, bez gibi) karıştırılarak kuvvetlendirilirler. Takviyeli plastikler üretiminde kullanılan iki önemli polimer matriksi termoset epoksiler ve poliesterlerdir; bunlara bağlayıcı maddeler de denir. En önemli ve en çok kullanılan kuvvetlendiriciler cam yünü, ve aromatik poliamidlerdir.

Stiren-Bütadien Kopolimerleri: Stiren-bütadien kopolimerleri stiren ve bütadienin polimerizasyonuyla üretilen kopolimerlerdir; içerdiği komonomer miktarına göre kauçuksu veya  plastik özellikler gösterir; ağırlıkça %45’den daha az stiren içeriyorsa stiren-bütadien kauçuğu (SBR) olarak bilinir. Stiren miktarı arttıkça plastik özellikler de artar.

Polibütadien Kauçuğu (BR): Polibütadien kauçuğu, bütadien monomerden üretilen bir homopolimerdir. Dünyada üretilen sentetik kauçukların hemen hemen %20’si bütadien kauçuğudur.

 

GERİ