Plastikler | merhabaplastik.com

Plastikler

Plastik sanayii, günümüzde en önemli sektörlerden biridir. Evlerde kullanılan leğenlerden, kovalardan, fırçalardan, yer döşemelerinden, bina yalıtım kaplamalarından, köpüklerden marketlerde kullanılan naylon poşetlere, su borularından tükenmez kalemlere, formika mobilya kaplamalarından pet meşrubat şişelerine, naylon kadın çoraplarından boyalara, teflon tavalardan kaplamalara ve cilalara, kalıplardan film şeritlere, fiberlerden kablolara, ambalaj imalatından banyo perdelerine, araba lastiklerinden etiketlere ve otomobil üretiminden gemi imalatına kadar neredeyse günlük yaşamda kullanılan her nesnede plastik sanayiine ait bir ürüne rastlamak olasıdır.

Plastikler aslında polimerlerdir: Birbirine bağlanmış uzun atom zincirleri. Bu zincirler biribirini yineleyen birçok moleküler birimden oluşmaktadır. Karbon ve hidrojenin tek başına veya oksijen, azot, kükürt ve klor ile oluşturdukları polimerler plastiklerin önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Selüloz(bitkilerin hücre duvarında bulunan yapıtaşı)’un nitratlanmasıyla oluşturulan Proxylin’i, alkol ve kafur ile karıştırarak ilk doğal plastiği İngiliz bilim adamı Alexander Parkes bulmuştur. Sentetik bir polimere dayanan ilk plastik ise fenol ve formaldehit kullanılarak yapılmış ve adına bakalit denmiştir.

Plastikleri sınıflandırmak gerekirse:

Selüloz bazlı plastikler (Selüloyid, rayon)
Bakalit (Fenol, formaldehit)
Strafor, Polyester (PS), PoliVinil Klörür (PVC)
Naylon (Poliamit-PA)
Sentetik Kauçuk
Polietilen, Akrilik, Poliüretan, Polietilentereftalat (PET)
Politetrafloroetilen (Teflon)

Bakalit :

Bakalit, Fenol Formaldedit Reçinesi.

1907'de Leo Baekeland, tamamen sentetik ilk plastik olan Bakaliti icat etti, yani doğada hiçbir molekül bulunmadı. Baekeland, hızla elektriklenen Amerika Birleşik Devletleri'nin ihtiyaçlarını karşılamak için doğal bir elektrik yalıtkanı olan gomalak yerine sentetik bir alternatif arıyordu. Bakalit sadece iyi bir yalıtkan değildi; aynı zamanda dayanıklı, ısıya dirençli ve selüloitten farklı olarak mekanik seri üretim için ideal olarak uygundu. "Bin kullanımlık malzeme" olarak pazarlanan Bakalit, neredeyse her şeye şekil verilebilir veya kalıplanabilir ve sonsuz olanaklar sunar.

Hyatt ve Baekeland'ın başarıları, büyük kimya şirketlerinin yeni polimerlerin araştırılmasına ve geliştirilmesine yatırım yapmasına neden oldu ve yeni plastikler kısa süre sonra selüloit ve Bakalit'e katıldı. Hyatt ve Baekeland belirli özelliklere sahip malzemeler ararken, yeni araştırma programları kendi iyilikleri için yeni plastikler aradı ve daha sonra bunların kullanımlarını bulma konusunda endişeliydi.

Bakalit yapmak çok aşamalı bir süreçtir. Hidroklorik asit, çinko klorür veya baz amonyak gibi bir katalizör varlığında fenol ve formaldehitin ısıtılmasıyla başlar. Kalıplanmış Bakalit, birkaç dakikalık kürlenme süresi içinde, yüksek basınç ve ısı altında, dolgu olarak odun unu veya asbest lifi ile fenol ve formaldehitin yoğunlaşma reaksiyonunda oluşur . Sonuç sert bir plastik malzemedir.

Bakalitin birçok önemli özelliği vardır. Üretim süresini kısaltarak çok hızlı kalıplanabilir. Pervazlar pürüzsüzdür, şeklini korur ve ısıya, çizilmelere ve tahrip edici çözücülere karşı dayanıklıdır. Aynı zamanda elektriğe dayanıklıdır ve düşük iletkenliği ile değerlidir. Esnek değildir.

Fenolik reçine ürünleri, aşırı nem veya sürekli rutubet koşulları altında hafifçe şişebilir. Ovalandığında veya yakıldığında, Bakalitin kendine özgü, buruk, hastalıklı tatlı veya balık kokusu vardır.

Bakalit, genellikle sert, gevrek ve kırılgan olup eşya yapımında kullanmak için elverişli değildir. Bu polimer maddeyi kullanılabilir hale getirmek için, Bakalit B gliserin ile bir süre ısıtılarak olgunlaştırılır. Böylece polimer düzlemler arasına gliserin molekülleri girerek ona yumuşak özellik kazandırır.

Fenol :

İlk Sentetik Plastik Olan Bakalitin Ham Maddesi. Fenol keşfedildikten sonra, özelliklerini anlamak ve farklı kullanım alanları bulmak için çalışan kimyacılar 1907’de önemli bir keşif yaptı. ABD’li kimyacı L. Baekeland, fenol ile formaldehit adlı maddeyi reaksiyona sokarak sentetik bir mobilya cilası üretti. Cila satılmayınca, fenol ve formaldehitten yapıştırıcı yapmaya karar verdi. Reaksiyon sıcaklığını ve basıncı kontrol ederek ürettiği yeni madde kalıba dökülebilen, güçlü bir plastik oldu. O yıllarda bu tür bir plastik olmadığı için Baekeland’ın plastiği çok tutuldu. Günümüzde fenol-formaldehit reçinesi olarak bilinen plastik, bakalit adıyla tüm dünyaya yayıldı. Yıllarca bakalitten radyo, elektrik düğmesi, tencere sapı, dekoratif kap ve otomobil parçaları gibi yüzlerce ürün yapıldı.

Bakalit 1993’te ACS (Amerikan Kimya Derneği) tarafından “dünyanın ilk sentetik plastiği” olarak tescillendi. Fenol katrandan değil petrolden üretilen önemli bir sanayi ham maddesi oldu. Ekşimiş sütteki laktik asit ve limondaki sitrik asit derinin yenilenmesine yardımcı olduğu Antik Mısır döneminden beri bilinmektedir. Fransa’da Madame Pompadour, şarap banyosu yaparak cildini korurdu. Şaraptaki etkin madde tartarik asittir.

Fenol, ilk kez ABD’de 1903’te sivilceleri yok etmek için kullanıldı.

Birinci Dünya Savaşı sırasında yüzünde barut yanığı olan askerlerin yaralarına fenol çözeltisi sürülürdü. Askerler iyileştiğinde ciltleri düzgün görünüyor ve yara izi fark edilmiyordu. Bunu fark eden Fransız doktorlar, savaştan sonra fenol sürerek kadınların yüzündeki lekeleri ve kırışıklıkları yok etmeye başladı. Fransızlar bu tekniği ABD’li doktorlara da öğretince sinema yıldızları arasında cilt soydurtmak moda oldu. Günümüzde cildi tazelemek amacıyla fenol, sitrik asit, glikolik asit, laktik asit, malik asit, tartarik asit, salisilik asit veya trikloro asetik asit kullanılıyor. Hemen hemen bütün bitkilerde çeşit çeşit boy boy fenolik madde bulunur ve hepsinin ortak noktaları en az bir fenol grubu içermeleridir. "

Formaldehit :

Renksiz, berrak bir sıvı kimyasal maddedir. Formaldehit hidrojen, karbon ve oksijen atomlarından oluşur. Organik bir bileşiktir. Sulu çözeltisi şuruba benzer ve kıvamı da hafif koyudur. Fenol formaldehit formülü CH2O kimyasal formülü ile formülize edilir. Normal hali gaz halindedir. İşlem yapılarak sıvı hale getirilir ve bu aşamadan itibaren Formalin olarak tanımlanmaya başlanır. %37 oranında çözelti oluşturularak ticari amaçlı kullanılır. Yoğunluğu 0.8153 g/cm³. Tıbbı laboratuvar ortamlarında dezenfektan olarak kullanılır. Bazı ilaçların üretiminde de kullanılmaktadır. Mikrop ve bakteri yok edici özelliği de vardır.

Termoplastikler

Temelde kullanılan monomer türüne bağlı olarak, her bir polimer türünün kendisine ait özellik yapısı ve büyüklüğü vardır.

Polimerik malzemeler (plastikler); termosetler ve termoplastikler olarak iki ana polimer serisi altında toplanabilirler.

Termoplastikler eritilebilen ve neredeyse sonsuz sayıda farklı kullanıma uygun olarak yeniden dökülebilen polimerler olarak tanımlanmaktadır.

En basit moleküler yapıya sahip olan termoplastiklerin kimyasal olarak bağımsız makromolekülleri vardır.

Isıtıldığında yumuşar yahut erir, soğutulduğunda şekle girer, kaynar ve katılaşır.
Defalarca ısıtılabilir ve soğutulabilir, ciddi bir hasar almaz, bu sayede yeniden işlenebilir ve geri dönüştürülebilir.

Tipik termoplastikler:

Polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinilklorür (PVC), polistiren (PS), akrilik polimerler, stiren-akrilonitril kopolimerleri (SAN), akrilonitril bütadien stiren (ABS), polikarbonatlar (PC), fluoropolimerler, asetaller, poliamidler (PA), naylonlar (NA6, NA66)

Termoplastik üretiminde kullanılan en temel bileşenler monomer yapı taşlarıdır. Örneğin propilen monomeri kullanılarak polipropilen, etilen kullanılarak polistiren, vinilklorür kullanılarak polivinilklorür üretilir.

Günümüzde termoplastikler üretilirken kullanılan hammadde büyük ölçüde fosil hammaddelerden elde edilir. Bir ölçüde biyo bazlı hammaddelerden de söz edilebilir.

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.

Genellikle termoplastikler yük uygulanmadığı zaman (kendi ağırlıkları altında) 65°C-120°C ’de bazı çeşitleri ise 260°C gibi yüksek sıcaklıklarda bozulurlar.
Bu yüzden yüksek sıcaklıklarda düşük bir yük altında kullanılmalıdırlar. Termosetler ise 150°C -230°C arasındaki sıcaklığa devamlı maruz kalabilirler; bazı özel termoset çeşitleri 260°C’ ye kadar dayanabilir. Asbest ve cam dolgu gibi dolgugular plastiklerin ısıl dirençlerini artırır.

Uzun bir süredir piyasada bulunan termoplastikler günlük yaşantımızın önemli bir parçasıdır.

Örneğin akrilonitril bütadiyen stiren (ABS) aşağıdakilerin üretiminde kullanılan bir termoplastik türüdür:

spor ekipmanları
oyuncaklar
birçok otomobil parçası

Polikarbonat şunların üretiminde kullanılır:

kompakt diskler (CD'ler)
içecek şişeleri
gıda saklama kapları
Gözlük camları

En sık karşılaşılan termoplastik olan polietilen şunların üretiminde kullanılır:

şampuan şişeleri
plastik alışveriş poşetleri
kurşun geçirmez yelekler

Termoset Plastiker

Termoset Plastikler

Isıyla veya kimyasal yolla kürlendiğinde ergimeyen bir malzemeye dönüşen plastikler grubudur. 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 ergitilemezlerdir. Termoset plastikler ısıtıldığında dayanıklılık ve şekillerini kaybetmez. Termoset plastikler bu sayede kalıcı bileşenlerin ve büyük, katı şekillerin üretiminde kullanılmaya son derece elverişlidir. Ayrıca bu bileşenler son derece iyi dayanım özelliklerine sahiptir ve sıcaklık artışı karşısında dayanıklılığından bir şey kaybetmez.

Termoset plastikler ısıtıldığında 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.

Tipik termoset plastikler:

Alkid reçineler, amino reçineler, doymamış poliesterler, epoksiler, fenol-formaldehit reçineleri, polibütadien kauçuğu, poliüretanlar, stiren-bütadien kopolimerleri, amino bileşikleri (melamin ve üre), doymamış poliester, poliuretanlar, takviyeli plastikler, stiren-bütadien kopolimerleri,polibutedien kauçuğu, epoksiler ve fenoliklerdir.

Termoset plastik türlerinin her biri benzersiz özelliklere sahiptir. Örneğin epoksiler esnektir ve kimyasallara karşı olağanüstü direnç göstermenin yanında nispeten kolay şekil alır. Kalıplanması kolay olan fenolikler kırılgan, güçlü ve serttir. Termoset plastikler, sahip olduğu birçok özellik sayesinde araç gövdelerindeki elektrik yalıtım malzemeleri gibi birçok alanda kullanılmaktadır.

Termosetler şu alanlarda kullanılır:

elektronik çipler
liflerle güçlendirilmiş kompozitler
polimerik kaplamalar
gözlük mercekleri
diş dolguları

Termoset plastik ürünler tipik olarak sıvı yahut tozun bir kalıp içerisinde ısıtılarak sertleşmesiyle üretilir. Bu ürünler soğumadan önce dahi kalıptan çıkarılabilir. Termoset plastik ürünlerin üretiminde kullanılan reaksiyon her zaman ısıtma sonucu oluşmaz, bazen de özel malzemeler arasında gerçekleşen kimyasal etkileşimden doğar.

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.

Termoset Kauçuklar: Kimyasal olarak vulkanize edilmiş kauçuklardır; orijinal karakteristikleri bozulmadan veya parçalanmadan tekrar ergitilemez ve tekrar kalıplanamazlar.

Poliüretanlar: diizosiyanatların (MDI ve/veya TDI) bir dizi poliol ile reaksiyona girmesi sonucu elde edilen polimerlerdir. Arzu edilen bitmiş ürüne bağlı olarak, kimyasal formülasyonlarda katalizörler, üfleme maddeleri ve muhtemelen alev geciktiriciler gibi başka malzemeler yer alabilir. Bu kombinasyonlar sayesinde çeşitli ürün türlerinin elde edilmesi mümkün olur.

sert ve esnek köpükler
sert ve esnek iç yüzey köpükleri
elastomerler
yapışkanlar
kaplamalar
sızdırmazlık malzemeleri

Ürünün yoğunluğu kullanılan üfleme maddesinin miktarına ve esnekliği veya sertliği de kullanılan poliol ve diizosiyanat türüne bağlıdır.

Farklı poliüretan şekilleri, genellikle başka malzemeler ile bir araya gelerek birçok bitmiş ürünün üretiminde kullanılabilir.

Poliüretanın en bilinen kullanım alanları şunlardır:

Bina yalıtımı
Buz dolapları ve dondurucular
Mobilya ve yatak takımları
Ayakkabılar
Otomobiller
Kaplamalar ve yapışkanlar

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°C’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.

Doğal Elastomerler :

Lateks
Vulkanizeler

Sentetik Elastomerler :

Termoplastik elastomerler (Blok kopolimerleri (TPE-U, TPE-E, TPE-A, TPE-S), karışım elastomerler (TPE-V, TPE-O))
Termoset elastomerler.

Elastomerler, istenilen özellikleri karşılamaları için çoğunlukla dolgu maddeleri içerirler.

Yumuşatılıp reçine haline getirildiğinde kolayca şekil verilebilir
Sertleştiğinde, sıcaklık değişimlerinden ve esneme veya sıkışma gibi baskılardan etkilenmez
Darbelere karşı çok dayanıklıdır,
Kolay çizilmez,
Çeşitli kimyasalların yol açacağı korozyonlara dirençlidir,
Nem veya su submersiyonuna karşı dayanıklıdır.
Akım iletmemesi sebebiyle elektroniklerde çok iyi yalıtım sağlar. Farklı kablolara kıyasla yoğun ve koruyucudurlar.
Diğer malzemelere "karışarak" belli özelliklerini güçlendirebilirler
Diğer polimer türleri sayesinde yüksek sıcaklıklarda sertliğini koruyabilirler
Ozon gazında bozunabilir.
Elastomerler metal, sert plastik gibi birçok malzemeyle veya farklı kauçuk türleriyle uyumlu şekilde kolayca bir arada kullanılabilir.

Geri dönüşüme ilişkin karşılaşılan sorun, kimyasal çapraz bağlı polimerler olan elastomerlerin eritilememesi ve yeniden şekil vermeye müsait olmamasıdır. Bu açıdan plastiklerden büyük ölçüde ayrılırlar.

Mevcut teknolojide ufalanmış kauçuk yığınlarının harmanlanarak yeni kauçuk matrislere dökülmesi söz konusudur, bu nedenle fiziksel özelliklerinin büyük ölçüde bozulması kaçınılmazdır. Bu durum, işlemlerin sertleştirme işleminden arındırılması yönündeki çaba ve gelişmeleri açıklamaktadır.

Elastomerler, çeşitli kauçuksu şekillere kolayca girebilen kullanışlı ve çok yönlü maddelerdir. Bu nedenle, otomotiv, spor, elektronik, montaj sahalarında rahatlıkla uygulama alanı bulmaktadır.

Standart Plastikler

Dünyadaki en yaygın olarak kullanılan plastik polimerdir. Alçak yoğunluklu (LDPE/AYPE) ve yüksek yoğunluklu (HDPE/YYPE) cinsleri vardır. Bu malzeme kimyasallara aşınmalara dirençli, elektrik özelliği, darbe çentik mukavemeti yüksek, nem emme özelliği hemen hemen sıfır olan bir malzemedir. Yinelenen -CH2-CH2-birimlerinin doğrusal bir moleküler yapısı ile PE, kırılmadan önce uzayan ve sertliğini arttıran yarı kristal bir polimerdir. Genel olarak, gözenekli PE, güçlü kimyasal dirençli, güçlü ve hafif bir termoplastik olarak kabul edilir. Standart polietilen kalitelerden üretilen ürünler tipik olarak 7 ile 150 mikrometre arasında değişen gözenek çaplarına sahiptir, ancak bu nominal değerler özel harmanlarla 300 mikrometreye arttırılabilir.

Polietilenlerin normal ve düşük sıcaklıkta çarpma mukavemeti yüksektir. Asitler, alkaliler ve organik çözücülerden etkilenmezler. Arı halde saydamdır ve sudan hafiftir. Genellikle ince film halinde paketleme, ambalaj ve örtü işlerinde, sulama ve yağmurlama borularında ve çeşitli ucuz mutfak eşyası üretiminde kullanılır. Kolay alev alır, alevin dışında da kendiliğinden yanmaya devam eder. Elektrik yalıtkanlığı iyidir, Tuz ve bakterilerden etkilenmediğinden yer altında kullanılabilir.Yüksek elektrik direncine sahiptir Bundan dolayı önemli bir izolasyon malzemesidir. Isıl genleşme katsayısı yüksek olduğundan (160*10-6) güneş ışınlarından etkilenir.
Ürünleri; konsantre asitlere, alkalilere, birçok organik çözücüye dayanıklı sürekli serviste 80°C sıcaklıklarda ve aralıklı olarak da 110°C sıcaklıklarda kullanıma uygundur. Lineer (Doğrusal) bir yapıya sahip türevi vardır (LLDPE). Özellikleri LDPE’ ye göre daha yüksek gerilme direnci, çarpma gücü ve delinme dayanıklılığı olmasıdır.

PE, PP, PVC, EVA, SAN, PC en yaygın kullanılan tipik standart plastiklerdir.

Polyolefinler : polimerleşme işlemi sonrasında petrol veya doğal gazdan üretilir. Burada kısa kimyasal zincirleri (monomerler) bir katalizör kullanılarak bir araya gelir ve uzun zincirler (polimerler) oluşturur. Polimerler, film ekstrüzyonu veya zar ekstrüzyonu veya kalıplama olmak üzere iki şekilde işlenebilen katı termoplastiklerdir. Zar ekstrüzyonu sırasında polimer, eriyik halde ısıtılarak sıkıştırılır, dökülerek kalın plakalar, ince zar veya lifler elde edilir. Zar kalınlığı, hafif gıda ambalajlarından tarımsal kullanıma uygun daha ağır zarlara kadar çeşitli ürünleri elde edecek şekilde ayarlanabilir. Kalıplama işlemi, polimerin bir ekstrüder içerisinde ısıtılarak sıkıştırılması ve ardından arzu edilen şekilde katılaşacağı bir kalıba dökülmesi aşamalarını içerir.

Polyolefinlerin yararları

Çok yönlü olmaları sebebiyle polyolefinler günümüzde kullanılan en yaygın plastiklerden birisidir. Kullanım alanları arasında şunlar bulunur:

LDPE: streç film, taşıma torbaları, tarımsal filmler, süt kutularının kaplamaları, elektrik kablo kılıfları, endüstriyel ağır hizmet torbaları.
LDPE: streç film, endüstriyel ambalaj filmi, ince duvarlı kaplar ve orta ve küçük boylu ağır hizmet torbaları.
HDPE: kasa ve kutular, şişeler (gıda ürünleri, deterjanlar, kozmetik ürünleri için), gıda kapları, oyuncaklar, petrol tankları, endüstriyel ambalajlar ve filmler, borular ve ev eşyaları.
PP: yoğurt kapları, margarin kapları, tatlı ve atıştırma ambalajları, mikro dalga fırına dayanıklı kaplar, halı lifleri, bahçe mobilyaları, medikal ambalajlar ve aletler, bagajlar, mutfak eşyaları ve borular.

Mühendislik Plastikleri

Mühendislik termoplastikleri, genellikle, ısıya, kimyasal maddelere, darbeye, aleve karşı dayanıklı ve dirençli olan plastikler grubudur.

Mühendislik plastikleri

daha yaygın olarak kullanılan emtia plastiklerinden (polistiren, PVC, polipropilen ve polietilen gibi) daha iyi mekanik ve / veya termal özelliklere sahip bir grup plastik malzemedir.

Çok pahalı olması nedeniyle, mühendislik plastikleri daha düşük miktarlarda üretilir ve daha küçük nesneler veya düşük hacimli uygulamalar (mekanik parçalar gibi) için kullanılma eğilimindedir.

Tipik Mühendislik plastikleri :

Motosiklet kasklarında kullanılan PC, araba tamponları, ön panel kaplaması vb. için kullanılan ABS,

PPE, PPO, TPU, PA, PET, POM, PBT, UHMWPE sıralanabilir.

Mühendislik plastikleri, birçok uygulamada ahşap veya metal gibi geleneksel mühendislik malzemelerinin yerini yavaş yavaş almıştır. Ağırlık / mukavemet ve diğer özelliklerde bunları eşitlemenin veya aşmanın yanı sıra, mühendislik plastiklerinin imalatı, özellikle karmaşık şekillerde çok daha kolaydır.

Performans Plastikleri

Yüksek Performans Plastikleri

Plastik üretimlerde standart ve mühendislik plastiklerinden daha yüksek gereksinimlerini karşılarlar. Daha pahalıdırlar ve daha küçük miktarlarda kullanılırlar. Yüksek performanslı plastikler, standart plastiklerden ve mühendislik plastiklerinden temel olarak sıcaklık stabiliteleri ve aynı zamanda kimyasal dirençleri ve mekanik özellikleri , üretim miktarı ve fiyatları ile farklılık gösterir . Yüksek performanslı plastik terimi, yüksek sıcaklıkta plastikler, yüksek performanslı polimerler, yüksek performanslı termoplastikler veya yüksek teknolojili plastikler gibi farklı farklı da yorumlanabilir. Yüksek sıcaklık plastikleri adı , tanım gereği her zaman 150 ° C'den yüksek olan sürekli hizmet sıcaklıklarının olduğu sahalarda kullanımdadır.

Tipik yüksek performans plastikleri :

PEI, PSU, PES, PAS, PVDF, PTFE, PEEK, PPS

Floropolimerler: Yüksek performanslı plastik kategorisine aittir. Bu kategorinin en bilinen üyesi PTFE'dir. PTFE, en pürüzsüz ve en sağlam malzemelerden biridir. Özellikleri şu şekilde sıralanabilir.

Kimyasal eylemsizlik : Floropolimerler zorlu ortamlarda kullanılabilirler. Kimyasallara karşı sahip oldukları direnç nedeniyle kap ve boru tesisatlarının astarları, uçan kül toplama torbaları ve lityum iyon akü ambalajları gibi çoğu endüstriyel işlemde kullanılmaya müsaittirler.

Yüksek elektrik yalıtkanlığı : Bu eşsiz polimerlerin yalıtkan özellikleri, devre kartlarının küçültülmesini mümkün kılmıştır. En yeni savunma sistemlerinde bulunan yüksek hızlı, yüksek frekanslı radar ve iletişim cihazların ve aynı zamanda yeni nesil ultra hızlı bilgisayarların arkasında bu konsept yatmaktadır.

Alev Geciktirme : Floropolimerler, elektrik özellikleri ve alev geciktirmeye ilişkin sektör standartlarını karşılamaktadır. Kablo kılıfları (robotlar, kişisel bilgisayarlar, iletişim sektörü, yüksek frekanslara duyarlık, hava taşıtlarındaki elektrikli sistemler vb), fiber optik, tel kılıfları ve elektrikli-elektronik bileşenler kullanım alanlarına örnektir.

Düşük Sürtünme : Floropolimerlerin sürtünme katsayısı çok düşüktür. Örneğin PTFE, benzersiz şekilde köprülerde taşıyıcı ayak olarak kullanılır. Bu özelliğin aşınmaya neden olan ortamlarda kullanılması durumunda, aşınmaya karşı direncin iyileştirilmesi için genellikle eylemsiz dolgu maddeleri eklenir. Örneğin günümüzde yüksek performanslı otomobil ve hava taşıtı yatak ve contaları yaygın şekilde floropolimerlerden yapılmaktadır.

Yapışmazlık : Floropolimerler, eşsiz özelliklerinin sağladığı avantajlar nedeniyle günlük hayatta kullanılır. Evlerde mutfak malzemelerinin (tavalar, pilav tencereleri, bıçaklar vb) kaplamalarında, yazıcı tanburlarında, fotokopik makinelerinin kağıt aktarma parçalarında kullanılmaktadır.

Hava şartlarına dayanıklılık: Floropolimerler, dış mekanlarda ciddi bir performans kaybına uğramaz. Bakım gerektirmeden, uzunca bir süre kullanılabilirler. Sera uygulamalarında film, fotovoltaik hücrelerde film kapağı ve mor ötesi ışığa dirençli boyalar gibi mimari uygulamalarda kullanılırlar.

Eylemsizlik ve Engelleyici Özellikler : Floropolimerler, biyomedikal alanda kateterlerde ve tanılama ve terapötik işlemler gerçekleştirilirken kullanılan diğer parçalarda kullanılır. Neme karşı sahip olduğu yüksek direncin farmasötik ürünleri koruyabilmesi nedeniyle floropolimerlerin üstün engelleyici özelliklerinden farmasötik ambalajlarda faydalanılır. Floropolimerler benzine karşı yüksek direnç gösterir ve bu özelliğinden otomotiv sektöründe üretilen parçalarda faydalanılır.

İletken Plastikler

Modifiye edilmemiş plastikler genel olarak elektrik akımını iletmez, yalıtkandır. Ancak PEEK ve Acetal gibi termoplastikler elektrik iletkenliği, anti-statik veya statik dağıtıcı özellikleri sağlamak üzere modifiye edilebilir. Elektriksel özellik gereklilikleri mevcut olduğunda temel nokta genellikle elektriksel antistatik veya iletken bir plastiğin mi yoksa elektrik yalıtımlı bir malzemenin mi gerekli olduğunun belirlenmesidir.

Elektrik iletken özelliklere sahip plastikler spesifik yüzey dirençleriyle sınıflandırılır. Bu, plastiğin yüzeydeki elektrik akışına karşı gösterdiği dirençtir. Bu direnç, uygulanan voltaj ve akım amperin, Ohm kanununa göre oranı alınarak ifade edilir.

Elektrostatik şarjdan (yada deşarjdan) korunmak amacıyla, antistatik plastikler tercih edilir. Yüksek hassasiyet derecesine sahip bileşenlerin güvenilir biçimde işlenmesini sağlamak için statik yük yayıcı plastikler de kullanılabilir. Bunlar üretim sırasında bileşen hasarını veya tahribat riskini önemli ölçüde azaltır. Elektriksel olarak aktif malzemeler aynı zamanda mekanik mühendislik endüstrisinde, konveyör teknolojisinde ve patlama koruması alanında da kullanılır. Bu uygulamalarda seçici biçimde yük yayılımı sağlanan elektriksel şarj, patlayıcı deşarjların önlenmesinde önemli bir faktördür.

Antistatik ve statik yük yayıcı plastikler daha hafif ve üstün hava koşulları direncine sahip oldukları ve termomekanik gerilime karşı iyi bir koruma sağladıkları için diğer malzemelere göre birçok avantaj sağlar.

Bu elektrostatik akımlardan korunmanın yanında doğrudan elektrik akımının iletilmesinin istendiği durumlar da söz konusu olabilir.

Spesifik elektrik iletken özelliklere sahip plastikler, açık hava şartlarına karşı daha iyi dirence sahip olmaları, termomekanik gerilime karşı koruma sunmaları ve korozyona karşı en az duyarlı olmalarından dolayı, diğer malzemelere kıyasla avantajlara sahiptir.

Elektrik iletkenliği, elektriksel olarak aktif olan maddelerin poimere eklenmesiyle elde edilir. Özel iletken karbon siyahı, karbon elyaflar, karbon nanotüpler veya doğasında var olan iletken malzemeler bu maddelerdir.

Elektrik iletken özelliklere sahip plastikler, yüksek performanslı termoplastik serisine dahildir. Bu bağlamda kapsamlı bir malzeme çeşitliliği ve dolayısıyla elektronik, otomotiv, yenilenebilir enerjiler ve mekanik mühendislik endüstrilerinde muhtemel uygulamalar için geniş bir tercih alanı vardır.

Elektrik iletken plastikler performans sınıflandırmasına göre; yalıtkan, antistatik gövde, iletken, yüksek iletken olarak kendi içinde sınıflandırılabilir.

POM-C (PolyOxyMethylene Copolymer) (Polioksimetilen Kopolimer)

Özel bir iletken karbon siyahının eklenmesi ile değiştirilen asetal kopolimer POM-C malzemesidir. Karbon siyahının eklenmesi malzemede mükemmel elektrik iletkenliği yaratır. Karbon siyahı dolgulu POM-C, mükemmel kimyasal direnç, yüksek dayanım, sertlik ve çizilme direnci sunar. Ayrıca karbon siyahı dolgulu POM-C, UV ve hava koşullarına karşı iyi bir dayanıklılığa sahiptir. Olağanüstü aşınma özelliklerine de sahip olması bu özel asetal kopolimeri hareketli ve sürtünmeli uygulamalar için ideal bir çözüm haline getirir. Antistatik katkı maddeli POM-C ile birlikte bu malzemeler, antistatik POM-SD iletkenlikten, statik dağıtıcı POM-ESD iletkenliğine ve ileticiye POM-ESL 'ye kadar kapsamlı bir yelpazeyi kapsar.

Biyo Plastikler

Biyo bazlı plastikler tamamen veya kısmen yenilenebilir biyolojik kaynaklardan yapılır. Örneğin, şeker kamışı, daha sonra polietilen üretmek için kullanılabilen etilen üretmek için işlenir. Nişasta, laktik asit ve ardından polilaktik asit (PLA) üretmek için işlenebilir. Biyo plastik terimi, kullanım ömrü sonunda kontrolsüz koşullar altında biyolojik olarak bozunan plastikler gibi yenilenebilir kaynaklardan (biyo bazlı plastikler) elde edilen plastikleri kapsar. Biyo bozunur plastikler nişasta gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilebiliyorken polikaprolakton gibi fosil hammaddelerden de üretilebilir. Öte yandan, biyo polietilen, biyo polivinilklorür ve biyo polietilen tereftalat gibi bazı biyo bazlı plastiklerin yapı ve malzeme özellikleri sıradan plastiklerle aynıdır. Bu durumda, sıradan muadiliyle tek farkı en azından hammaddesinin bir kısmının nereden elde edildiğidir. Sıradan plastik muadili olmayan biyo bazlı plastikler de vardır. Polilaktik asit, bazı poliamidler ve polihidroksialkanoatlar buna örnektir. Bu malzemeler, kullanıldıkları uygulamalara katma değer kazandıran yenilikçi özelliklere sahiptir.

Biyo bazlı plastiklerin özellikleri malzemeden malzemeye önemli ölçüde değişebilir. Biyo-bazlı veya kısmen biyo-tabanlı PE, PET veya PVC gibi biyo-tabanlı veya kısmen biyo-bazlı dayanıklı plastikler, "damla biyoplastikler" olarak adlandırılırlar, geleneksel versiyonlarıyla aynı özelliklere sahiptir. Bu biyo-bazlı plastikler olamaz bilimsel analizler dışında geleneksel plastiklerden ayırt edilmelidir.

Nişasta karışımları, PLA, bio-PET ve bio-PE gibi biyo-bazlı plastikler çoğunlukla ambalaj uygulamalarında kullanılır. Tekstil sektöründe de elyaflarda kullanılmaktadırlar. Biyo-bazlı süksinik asit, spor ve ayakkabı, otomotiv, ambalaj, tarım, dokusuz ve elyaf uygulamalarında çeşitli uygulamalar için uygundur.

Özellikleri malzemeden malzemeye epeyce farklılık gösterebilir. Biyo bazlı yahut kısmen biyo bazlı PE, PET veya PVC gibi "ikame biyo plastikler" sıradan türlerle aynı özelliklere sahiptir. Bu biyo bazlı plastikler, yalnızca bilimsel analizlerden geçerek bilinen plastik ürünlerden ayırt edilebilir.

Doğal biyo bazlı polimerler :

Bu polimerler, yaşayan organizmaların yardımıyla temelde en son kullanıldıkları formda sentezlenir. Doğal olarak üretilen biyo bazlı polimerler arasında şunlar bulunur:

Polisakkaritler;
Selülöz / nişasta;
Proteinler;
Bakteriyel polihidroksialkanoatlar.
Çıklarma ve arındırma işlemleri sonrasında doğrudan sinai istifade mümkün olur.

Sentetik biyo bazlı polimerler :

Monomerleri yenilenebilir kaynaklardan elde edilen ancak polimer oluşturabilmek için bir kimyasal dönüşüme ihtiyaç duyan polimerler.

Prensip olarak, sıradan polimerlerin çoğu yenilenebilir hammadelerden sentezlenebilir. Örneğin mısır nişastası hidrolize edilebilir ve kimyasal işlem sonucunda üretilen polilaktik asitten (PLA) laktik aside biyo dönüştürmede kullanılmak üzere fermantasyon hammaddesi olarak kullanılabilir. Polimerin, kaynağı yenilenebilir olmasına rağmen bir kimya laboratuvarında sentezlenmesinden ötürü `doğal´ olarak ele alınması doğru değildir.

Sıradan polimerlerin biyo bazlı muadilleriyle (biyo PE, biyo PET, biyo PVC gibi) üretilen ürünler, mekanik geri dönüştürme konusunda fosil bazlı ürünlerden farklı değildir.

PLA gibi diğer biyo polimerler, özellikle de yeteri miktarda homojen atık malzeme yığını varsa, ayrı yerde toplama yahut ayırma işlemlerinden geçirilerek mekanik geri dönüşümle geri kazanılabilir.

Halihazırda polilaktik asit polimerlerinden (PLA) hammadde geri kazanımı elde edilmektedir. PLA, hidrolize edilerek monomer laktik asit haline getirilebilir.

Oksi Bozunur Plastikler :

Bazı biyo plastikler biyo bozunurdur, ancak `dayanıklı´ olarak adlandırılanlar istisnadır. Polietilen gibi fosil kaynakları temel alan sıradan bir plastik biyo bozunur değildir. Sıradan plastiklerin biyo PE, biyo PET, biyo PA, biyo PVC ve diğer biyo bazlı polimerler gibi biyo bazlı muadilleri, tıpkı sıradan plastikler gibi biyo bozunur değildir. Biyo bozunurluk, malzemenin moleküler yapısıyla ilgili bir iç özelliği olup malzemenin kaynağından bağımsızdır. Yapısı değiştirilmiş bazı sıradan plastikler `bozunur´ olarak isimlendirilmiştir. Örneğin, plastiğin mor ötesi ışık ve oksijenin etkisiyle bozunmasını sağlayan bir katkı maddesi içerebilirler. Bunlara `ışıkta bozunur plastikler´ denir. Diğer malzemelerde belli sıcaklık ve nem koşullarında bozunma işlemini başlatan bir katkı maddesi bulunabilir. Bunlara `oksi bozunur plastikler´ denilir, ancak bozunma işlemi mikrobiyal bir eylemle başlatılmaz. Bu bozunma işlemi EN 13432 standardına uygun değildir.

Biyo Bozunur Plastikler :

Biyobozunur plastikler, mikroorganizmalar tarafından belirli koşullar altında su, karbondioksit (veya metan) ve biyokütleye ayrıştırılan plastiklerdir. Organik yapıların mikroorganizmaların yardımıyla mineralleşmesi sonucunda malzemeler karbondiyoksit, metan (işlem anaerob koşullar altında gerçekleşiyorsa), su ve biyo kütleye dönüşür. Kompostlanabilir plastikler, endüstriyel kompostlama tesislerindeki kontrollü koşullarda (sıcaklık, oksijen ve nem) biyo bozunuma uğrayan biyo bozunur plastiklerdir. Bu anaerob kompostlama koşulları altında metan oluşumu engellenmiş ve yalnızca su ile CO2 oluşmuştur.

Malzeme köpükleştirilerek ambalaj malzemeleri elde edilebilir, ekstrüde edilebilir ve tadil edilmiş sıradan makinelerde enjekte edilerek kalıplanabilir. Sistemde odun talaşı, kireç, kil veya kağıt atığı (ve diğer organik ve inorganik dolgular) gibi farklı tür dolgular kullanılabilir. Dolgular renklendirilebilek veya çeşitli granülasyon büyüklüklerinde kullanılarak malzemenin dış görünüşü değiştirilebilir.

Malzeme, LDPE, PP ve HDPE gibi diğer plastik malzemelerle birlikte enjekte edilebilir. Koenjeksiyon işlemi sonucu bu malzemenin üst kısmında ince bir plastik film tabakası oluşur. Biyo bozunur plastikler ile koenjeksiyon yapıldığında, sıradan plastik malzemelerden daha ucuz, tamamen su geçirmez ve sıradan plastik malzemelere benzeyecek şekilde renklendirilmiş olan, tamamen biyo bozunur olan bir üründür.

İki temel biyo bozunur plastik sınıfı bulunur:

Bileşenleri yenilenebilir hammaddelerden elde edilen biyo plastikler.
Biyo bozunma sürecini hızlandıran biyo bozunur katkı maddelerini içeren petro kimyasallardan elde edilen plastikler.

Biyobozunur plastikler, birçok tek veya kısa süreli kullanım uygulamalarında ideal bir çözüm sunar:

Organik atık toplama ve yönlendirme sürecinde.
Tarım ve bahçecilik sektörlerinde (örneğin, malç filmleri veya bitki saksıları olarak).
Yemek paketlemede ambalajlama ürünlerinde.
Tek kullanımlık sofra takımı üretimlerinde.

Biyo bozunur plastikler çevreye atılabilir şekilde tasarlanmamıştır ve çevreye atılmasına izin verilmemelidir.

Biyo bozunur plastikler belirlenen koşullara sahip kontrollü çevrelerde biyo bozunmaya uğrar.

Biyo bozunur plastikler, tıpkı sıradan plastikler gibi oksijen ve nem yokluğu ve düşük sıcaklıklar dolayısıyla atık sahalarında verimli şekilde biyo bozunmaya uğramaz.

Biyo plastik terimi, kullanım ömrü sonunda kontrolsüz koşullar altında biyolojik olarak bozunan plastikler gibi yenilenebilir kaynaklardan (biyo bazlı plastikler) elde edilen plastikleri kapsar. Biyo bozunur plastikler nişasta gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilebiliyorken polikaprolakton gibi fosil hammaddelerden de üretilebilir. Öte yandan, biyo polietilen, biyo polivinilklorür ve biyo polietilen tereftalat gibi bazı biyo bazlı plastiklerin yapı ve malzeme özellikleri sıradan plastiklerle aynıdır. Bu durumda, sıradan muadiliyle tek farkı en azından hammaddesinin bir kısmının nereden elde edildiğidir. Sıradan plastik muadili olmayan biyo bazlı plastikler de vardır. Polilaktik asit, bazı poliamidler ve polihidroksialkanoatlar buna örnektir. Bu malzemeler, kullanıldıkları uygulamalara katma değer kazandıran yenilikçi özelliklere sahiptir.

Epoksi Reçineler

Epoksi Reçineler: Düşük kıvamlı sıvı halden yüksek erime noktalı katı hale geçebilirler, başka bir deyişle eşsiz özelliklere sahip birçok malzeme üretilebilir.

Bu sentetik reçineler, düşük kıvamlı sıvılardan yüksek erime noktalı katılara kadar herhangi bir fiziksel durum olabilir. Birçok kür malzemesi veya sertleştiriciyle "çapraz bağlandığında" benzersiz özelliklere sahip bir sürü malzeme oluşturabilir ve bu sayede hemen hemen bütün sektörlere önemli katkılar sağlayabilir.

Epoksi bazlı malzemeler kaplamalar, yapışkanlar ve karbon fiber ve fiberglas güçlendiricilerin kullanıldığı kompozit maddeler gibi yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Epoksiler ve ticari olarak piyasada bulunan türevlerinin kimyasal yapısı, sayısız özelliğe sahip kür polimerlerinin üretilmesine imkan sağlar. Genelde epoksiler, aşınmaya, kimyasallara ve ısıya karşı sahip olduğu mükemmel dayanıklılığı, neredeyse mükemmel mekanik özellikleri ve çok iyi elektrik yalıtım özellikleriyle bilinir. Epoksilerin çoğu özelliği değiştirilebilir (örneğin epoksilerin tipik olarak elektriği yalıttığı biliniyorken, elektriği iyi ileten gümüş dolgulu epoksiler de mevcuttur). Elektronik uygulamalara yönelik yüksek ısı yalıtımı ve ısı iletkenliğiyle beraber yüksek elektrik direnci özellikleri sunmaktadır:

• Boya ve kaplamalar
• Yapışkanlar
• Endüstriyel aletlerle şekillendirme ve kompozitler
• Elektrikli sistemler ve elektronik eşyalar
• Tüketici ve denizcilik uygulamaları
• Havacılık ve uzay uygulamaları
• Biyoloji
• Sanat