Yldz Teknik niversitesi Metalurji ve Malzeme Mhendislii Blm

Yıldız Teknik Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü LABORATUAR 1 Kompozit Malzeme Üretimi – Polimerler Bölümü Öğr. Gör. Ali Rıfat ÜNAL alirifatunal@gmail. com

POLİMERLERİN TANIMI • Polimer (Yunanca: poli "çok" ile meros "parça, tekrar eden birim"; çok parçalı anlamında), monomer denilen görece küçük moleküllerin birbirlerine tekrarlar halinde eklenmesiyle oluşan çok uzun zincirli (makro) moleküllerdir. • Polimerlerin daha yaygın olarak kullanılan diğer ismi ise ‘‘Plastikler’’ dir.

POLİMERLERİN SINIFLANDIRILMASI • Polimerler ısıya, farklı tür kimyasal çözücülere karşı ve fiziksel özelliklerine göre 3 temel gruba ayrılırlar. Bunlar sırasıyla: – Termoplastikler – Termosetler – Elastomerler dir. • Yapacağımız deneyde bir termoset türü olan ‘‘Polyester’’ reçine kullanılacağından dolayı bu sunuda ‘‘Termoset’’ konusu daha ayrıntılı, diğer konular ise görece daha yüzeysel olarak ele alınacaktır.

TERMOPLASTİKLER • Genel bir tanımlama olarak; ısıtıldığında şekil verilebilen, soğutulduğunda katı hale geçen ve yine ısı ile defalarca eritilip şekil verilebilen polimer türlerine ‘‘Termoplastikler’’ denir. • Bunun nedeni ise zincir içinde (mer ler arası) kuvvetli ‘‘Kovalent’’, zincirler arası ise çok daha zayıf ‘‘Van Der Waals’’ bağlarına sahip olmalarıdır.

TERMOPLASTİKLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ • Oda sıcaklığında katı halde, çoğunlukla da granül formundadırlar. • Termoset reçinelere kıyasla daha yüksek viskozite değerlerine sahiptir. Bu nedenle fiberleri ıslatma özellikleri de termoset reçinelere kıyasla daha düşüktür. • Sünek (metalik karakterli) malzemelerdir. • Termoset reçinelere kıyasla tokluk değerleri daha yüksektir. Yani darbe dayancı daha yüksektir. • Termosetlere kıyasla daha kısa sürede üretimi mümkündür. • En önemli avantajı ise geri dönüşümünün mümkün olmasıdır.

BAŞLICA TERMOPLASTİK TÜRLERİ • PET (Poli. Etilen. Terefitalat) (Doymuş Polyester) • PE (Poli. Etilen) – HDPE (Yüksek Yoğunluklu Polietilen) – LDPE (Düşük Yoğunluklu Polietilen) • • PVC (Poli. Vinil. Klorür) PP (Poli. Propilen) PS (Poli. Stiren) PTFE (Poli. Tetra. Floro. Etilen) (Teflon) PMMA (Poli. Metil. Metakrilat) PEEK (Poli. Eter. Keton) PC (Poli. Karbonat)

ELASTOMERLER • Elastomerler temel olarak, yapılarında viskosite ve elastisiteyi bir arada barındıran, lineer polimerler olan termoplastiklerin bir alt üyesidir. • Bunların termoplastiklerden farkı ise sahip oldukları az miktarda çapraz bağlantı (cross-link) sayısıdır. • Moleküler yapıda termoplastiklerden farkları C, H, S, F, O veya Cl gibi organik bileşik oluşturan elementlerden meydana gelen molekül zincirlerinin az da olsa doymamış C içeren belirli bölgelerden çapraz bağlarla bağlı olmalarından kaynaklanır.

ELASTOMERLER (devamı) • Bu özellikleri onlara yüksek oranda birim şekil değiştirme kabiliyetini kazandırır. (%1000'e kadar) • Böylelikle Elastomerler Termoplastik ile Termoset arasında bir malzeme grubudur. • Geri dönüşümleri ise kısmen mümkündür.

BAŞLICA ELASTOMER TÜRLERİ • • • NR (Natural Rubber) (Doğal Kauçuk) IR (Isoprene Rubber) (Sentetik Kauçuk) SI (Silicone Rubber) BR (Butadiene Rubber) CR (Chloroprene Rubber) SBR (Styrene-Butadiene Rubber) NBR (Nitrile-Butadiene Rubber) ACM (Polyacrylic Rubber) EPM (Ethylene Propylene Rubber)

TERMOSETLER • Termoplastiklere zıt olarak; sadece bir sefer şekil verilebilen, sonrasında ise ısı ile defalarca eritilip şekil verilemeyen polimer türlerine ‘‘Termosetler’’ denir. • Bunun nedeni ise hem zincir içinde (mer ler arası), hem de zincirler arasında kuvvetli ‘‘Kovalent’’ bağlarına sahip olmalarıdır. • Bunlar 3 boyutlu çapraz bağlardır (Cross-link).

TERMOSETLER

TERMOSETLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ • Oda sıcaklığında viskoz akışkan (sıvı) halde bulunurlar. • Fiberleri ıslatma özellikleri de termoplastik reçinelere kıyasla daha iyidir. • Gevrek (seramik karakterli) malzemelerdir. (Katılaştığında) • Termoplastik reçinelere kıyasla tokluk değerleri daha düşüktür. Yani darbe dayancı daha düşüktür. • Termoplastiklere kıyasla daha uzun sürede üretimi mümkündür. • Reçinelerin raf ömrü sınırlıdır. • Yüzey işlemeye elverişli olmaması. • En önemli dezavantajı ise geri dönüşümünün mümkün olmamasıdır.

BAŞLICA TERMOSET TÜRLERİ • • • Polyester Reçine (Doymamış Polyester) Vinil Ester Reçine Epoksi Reçine Fenolik Reçine Poliüretan (PUR) Bismaleimid Reçineler (BMI) Siyanat Ester Reçineler Furan Reçineler Formaldehit Reçineler – Fenol Formaldehit – Üre Formaldehit Termoset matrisli kompozit üretimi için önemli olan bu 3 reçinedir.

TERMOSET REÇİNE VE JELKOT ÜRETEN BAŞLICA FİRMALAR • • • Poliya Boytek İlkalem Polres Polyester Turkuaz Polyester • Duratek (Epoksi Reçine) • Sicomin (Epoksi Reçine) • BÜFA (Özellikle Jelkot)

TERMOPLASTİK VE TERMOSETLERİN GERİLİM – GERİNİM DEĞERLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

SABRINIZ İÇİN TEŞEKKÜRLER