Polimerlerin Tarihsel Gelişimi

Benzer belgeler
TERMOPLASTİKLER, TERMOSETLER, ELESTOMERLER, FİBERLER

POLYAMİD & NYLON 6,6 SENTEZİ. Bektaş DOĞAN Gökhan GÜRSOY

PLASTİKLER (POLİMERLER)

Metalurji Mühendisliğine Giriş. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Organik Kimya - Polimerler. Prof. Dr. Arif ALTINTAŞ

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 9 Polimerik Malzemeler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

SORUMLU : Prof.Dr. HAZIRLAYAN : S.Erman SEVDĐĐ

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESİ -I

Doç. Dr. Cengiz ÇETİN, BEK153 Organik Eserlerde Önleyici Koruma Ders Notu DERS 2 2. POLİMERLER

POLİMER. Bakalit (Bakalite) Sentezi (Fenol-Formaldehit Reçineleri)

POLİMERLER HAZIRLAYANLAR: OĞUZHAN FERHAT KAAN BERK SABANCI HÜSEYIN CAN KAYA

TERMOPLASTİKLER GENEL TİCARİ PLASTİKLER (COMMODITY PLASTICS)

PLASTĐKLER VE MERLEŞME

İki ve üç kovalent bağa sahip moleküller doymamış olarak isimlendirilirler.

TERMOPLASTİKLER GENEL TİCARİ PLASTİKLER (COMMODITY PLASTICS)

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

POLİMERİK MALZEMELER Prof. Dr. Akın AKINCI Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

Polimer Teknolojisi. Kimya Mühendisliği Bölümü Yrd.Doç.Dr.Eylem Yalçınkaya I.BÖLÜM

SINAV SÜRESİ 80 DAKİKADIR. BAŞARILAR. Terim Açıklama Örnek

Dersin İçeriği PLASTİK KİRLİLİĞİ VE ETKİLERİ

POLİMER KİMYASI -1. Prof. Dr. Saadet K. Pabuccuoğlu

PLASTİK MALZEMELERİN İŞLENME TEKNİKLERİ

Polimer Teknolojisi. Kimya Mühendisliği Bölümü Yrd.Doç.Dr.Eylem Yalçınkaya III.BÖLÜM 2015

A eğrisi, neredeyse tamamen elastik şekil değişimiyle hasara uğrayan, gevrek bir polimere aittir. B eğrisi, pek çok metalde de görüldüğü gibi,

5. POLİMERLER. ME 220T Tasarım ve İmalat POLİMER MALZEMELER. Mehmet DEMİRKOL. Polimer Türleri. Polimer. b. Termosetler. a.

PLASTİK MALZEMELERİN İŞLENME TEKNİKLERİ. PLASTİKLERİN GERİ DÖNÜŞÜMÜ (Recycling)

Bölüm 14 & Bölüm 15: Polimerlerin Yapısı ve Özellikleri

HACİM KALIPÇILIĞI TEKNİKLERİ

PLASTİKLERİN KEŞFİNDE SIĞLA YAĞININ ROLÜ

T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) PLASTİK TEKNOLOJİSİ

Plastik Ham Maddeler. Derleyen: Doç. Dr. Adnan AKKURT

PLASTİK MALZEMELER SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

AROMATİK BİLEŞİKLER

KİMYA-IV. Yrd. Doç. Dr. Yakup Güneş

YUMURTAM TAVAMA NEDEN YAPIŞTI?

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

HİDROKARBONLAR ve ALKANLAR. Kimya Ders Notu

7. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi 4. Ünite: Madde ve Yapısı Konu: Elementler ve Sembolleri

TEKSTİL MATERYALLERİNİN YANMA MEKANİZMASI VE LİMİT OKSİJEN İNDEKS DEĞERLERİ

BEK153 ORGANİK ESERLERDE ÖNLEYİCİ KORUMA ÜNİTE VII DERS 10 TEKSTİL. Doç. Dr. Cengiz ÇETİN

Hitit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 19030,ÇORUM

TEKSTİL LİFLERİNİN GENEL ÖZELLİKLERİ

PLASTİK ÜRÜNLERİ SANAYİİ RAPORU

bezli kauçuk Ayrıca Tablo 1'de üretimde kullanılan malzeme çeşitleri, ticari markaları ve SKT kodları belirtilmiştir. Ticari markalar (*)

Organik Bileşikler. Karbonhidratlar. Organik Bileşikler YGS Biyoloji 1

MMM291 MALZEME BİLİMİ

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ. Doç.Dr. Salim ŞAHİN

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

PLASTİK MALZEMELER. Metan CH 4 Etilen (monomer) Polietilen (polimer)

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

İthal Edilen Kimyasallar İhraç Edilen Kimyasallar Kimya Temelli Meslekler

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

T.C. MİLLİ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) KİMYA TEKNOLOJİSİ

26/02. azota yapılan tek veya çift bir bağ ile [2] 26/06. azot içeren bir heterosiklik halka tarafından [2] 26/08.. N - Vinil - pirolidin [2]

PLASTİK MALZEMELER Prof.Dr.İrfan AY TERMOPLASTİK VE TERMOSET PLASTİKLER

MALZEME ÖZELLİKLERİ U203-R95

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

1- ELEMENTLER: 2. BÖLÜM SAF MADDELER. saf madde denir.

Doymamış Alifatik Hidrokarbonlar (Alkenler) ve Polimerleri

GERİ DÖNÜŞÜM VE GERİ KAZANIM

DERSİN PLANI VE İÇERİĞİ. Giriş : Polimer Kimyasındaki Temel Kavramlar, Polimerlerin sınıflandırılması ve genel özellikleri

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

ORTAÖĞRETİM 9. SINIF KİMYA 3. ÜNİTE: KİMYASAL DEĞİŞİMLER

ALLİL KLORÜR ÜRETİMİ. Gökhan IŞIK O.Okan YEŞİLYURT

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

LASTĐK BORULARLA ĐLGĐLĐ TSE STANDARTLARI*

REKABET KURULU KARARI. Dosya Sayısı : (Devralma) Karar Sayısı : 05-31/ Karar Tarihi :

Örnek Hazırlama. Laboratuvar Araç ve Gereçleri. Hortum, Kırmızı Doğal Kauçuk. Hortum, Teflon PTFE. Hortum, Perbunan. Hortum, Bütil

ALKOLLER ve ETERLER. Kimya Ders Notu

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ

Yalova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Polimer Mühendisliği Bölümü. Polimer Nedir?

Organik bileşikler; karbonhidratlar, lipidler, proteinler, vitaminler ve nükleik asitler olmak üzere beş gruba ayrılır.

Barbaros Demirci Genel Müdür PAGEV

ERSAN İNCE MART 2018

Tekstil Liflerinin Sınıflandırılması

T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ. Rektörlüğü ne. Fakültemizde bulunan Ar-Ge Laboratuarı 2014 Yılı Faaliyet Raporu ektedir.

Canlıların yapısına en fazla oranda katılan organik molekül çeşididir. Deri, saç, tırnak, boynuz gibi oluşumların temel maddesi proteinlerdir.

ÜRÜNLERİ İHRACAT POTANSİYELİ

Malzeme Bilimi ve Malzemelerin Sınıflandırılması

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

PLASTİKLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Plastiklerin Başlıca Kullanım Alanları Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

MMM291 MALZEME BİLİMİ

HİDROKARBONLAR ve ALKENLER. Ders Notu

İki malzeme orijinal malzemelerden elde edilemeyen bir özellik kombinasyonunu elde etmek için birleştirilerek kompozitler üretilir.

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

ALKENLER. Genel formülleri: C n H 2n

ALKANLAR FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Canlının yapısında bulunan organik molekül grupları; o Karbonhidratlar o Yağlar o Proteinler o Enzimler o Vitaminler o Nükleik asitler ve o ATP

3.1. Karbonhidratların Tanımı 3.2. Karbonhidratların Sınıflandırılması 3.3. Monosakkaritler ve Monosakkarit Türevleri Monosakkaritler

ORGANĠK BĠLEġĠKLER. 2. ÜNİTE 6. Bölüm

HİDROKARBONLAR I ÖRNEK 1

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir.

TERMOPLASTİKLER. Polimerler Amorf Yarı-kristalin. Amorf ve Yarı-Kristalin Ticari Termoplastikler

Kil Nedir? Kristal yapıları birbirinden farklı birkaç mineralin oluşturduğu bir karışımın genel ismidir

ELEMENT VE BİLEŞİKLER

Transkript:

POLİMER KİMYASI

Polimerlerin Tarihsel Gelişimi Doğal polimerlerin endüstriye yönelik kullanımları çok eski tarihlere dayanmaktadır ve bu konuda doğal kauçuk- selüloz, nişasta en çok kullanılan doğal polimerlerdir. Tarihsel gelişim içinde doğal polimerler yerlerini modifiye edilmiş (doğal polimere, fiziksel özelliklerini değiştiren katkı, dolgu maddesi ve benzeri ilave edilmesi) doğal polimerlere yani yarı sentetik polimerlere bırakmışlardır. Bunun sebepleri; polimerik hammaddelerin işlenmesindeki sorunlar ile ürünlerin fiziksel ve mekaniksel özelliklerinin yetersiz olmasıdır.

1770 yılında işaretleri sildiği için silgi (rubber) denilen doğal kauçuk 1839 yılında Amerika da Goodyear tarafından kükürt ile vulkanize edilerek kullanışlı hale getirilmiş, modifiye edilen doğal kauçuktan su geçirmez botlar, yağmurluklar, lastik gibi ürünler üretilmiştir.

1868 yılında Amerika da polimerlerin ikinci büyük grubu olan plastiklerin ilk ürünü selüloid üretilmiştir. Burada doğal bir polimer olan pamuk selülozu, nitrik asitte ve kamfor ile etkileştirilerek yarı sentetik olan selüloide dönüştürmüştür. Üretildiği yıllarda bundan fotoğraf filmi ve bilardo topu gibi malzemeler yapılmıştır.

1907 yılında Amerikalı bilim adamı Leo Hendrick Baekeland tarafından tamamen sentetik ilk Polimer olan fenol formaldehit reçinelerinin üretimi gerçekleştirilmiştir. Bakalit adı ile bilinen bu polimerden ilk yıllarda telefon ahizeleri gibi plastik eşyalar üretilmiştir.

1924 yılında Hermann Staudinger in öne sürdüğü Makromolekül Hipotezi ; polimer teknolojisinin denemeyanılma yaklaşımından kurtarılmasın sağlamış ve araştırmacıya Nobel Ödülü kazandırmıştır. 1930 yılında üretilen polistren ile sonraki yıllarda üretilen stiren butadien kopolimeri (SBR) ve sentetik kauçuk olan Neopren (Dupren) polimer teknolojisinin önemli ürünlerindendir.

1935 yılında ilk sentetik fiber olan nylonun türevi Nylon 6,6 DuPont firması tarafından üretilmiş olup 1939 yılında da Nylon 6 (Perlon) un üretimi gerçekleştirilmiştir.

1936 yılında, poliakrilonitril, stiren akrilonitril kopolimeri ve polivinilasetat, 1937 yılında, poliüretan, 1938 de politetrafloroetilen (Teflon), 1939 da melamin formaldehit (Formika) reçineleri, 1940 da silikonların hammaddesi olan silanlar, 1941 de polietilen ve polietilentereftalat, 1942 de de orlon ticari adıyla poliakrilonitril fiber üretimleri gerçekleştirilmiştir. II. Dünya Savaşı sonrasındaki yıllarda yeni polimerlerin sentezi artarak devam etmiş, 1947 de epoksi reçineleri, 1948 de ABS (Akrilonitril Butadien Stiren Terpolimeri) sentezlenmiştir.

1953 yılında sentezlenen polipropilen, araştırmacıları Ziegler ve Natta ya Nobel Ödülü kazandırılmıştır.

Son 10 yılda başta polipropilen ve yüksek yoğunluklu polietilen olmak üzere termoplastiklerde önemli bir artış olmuştur. Günümüzde en çok tüketilen genel amaçlı plastikler, alçak ve yüksek yoğunluklu polietilenler (AYPE ve YYPE), polipropilen (PP), polistiren(ps) ve polivinil klorür (PVC) dir. Zaman zaman akrilonitil-stiren-butadien terpolimeri (ABS) ve stirenakrilonitril kopolimeri (SAN) da bu gruba alınmaktadır.

Polimer ve Monomerler

Polimerler, kimyasal ve fiziksel özellikleri açısından çoğu noktada küçük moleküllü maddelerden ayrılırlar. Bu nedenle, polimerlerde gözlenen farklı davranışlar, küçük moleküllü kimyasallar için zaman içerisinde geliştirilmiş ve kullanılagelmiş tanımlamalar ya da kavramlarla her zaman açıklanamaz Polimer kimyasının öncelikli bilinmesi gerekli temel tanım ve kavramları monomer ve polimer dir. Monomer, birbirlerine kovalent bağlarla bağlanarak büyük moleküller oluşturabilen küçük mol kütleli kimyasal maddeler için kullanılan bir tanımlamadır. Latince de mono tek anlamındadır.

Polimer; poli=çok ve mer=kısım olmak üzere Latince iki kelimeden oluşmuştur. Polimer, çok sayıda monomerin kovalent bağlarla birbirine bağlanarak oluşturduğu iri molekülün adıdır.

Yaygın olarak kullanılan polimerler;

Polimerlerin özellikleri Küçük moleküllü maddeler genellikle gaz veya sıvı haldedir, polimerler ise büyük moleküller olduğu için katı ve serttirler. Polimer zincirleri kolay katlanmaya ve esnekliğe sahiptir. Küçük moleküllü bileşikler genellikle çözücülerde kolay çözünür, hem de çözünme şekilleri küçük moleküllü bileşiklerden tamamen farklıdır. Küçük moleküllü bileşiklerin çözeltileri şeffaf olduğu halde, yüksek moleküllü bileşiklerin çözeltilerinde ışığın dağılması gözlenir.

Küçük moleküllü bileşiklerin çözeltilerinin kristalleşmesi genellikle kolay ve belli bir sıcaklıkta olduğu halde, yüksek moleküllü birleşmeler için kristalleşme olayı çok zor ve geniş bir sıcaklık aralığında olur. Zincirlerin kristal uyumu sert bir polimer yapar. Kristalleşme derecesi; polimerin kimyasal yapısı ve zincir uzunluğu ile belirlenir. Polimerler, büyük moleküller olduğu için moleküller arasındaki van Der Waals çekim kuvvetleride büyüktür. Polimerlerin erime ve kaynama noktaları monomerlere göre oldukça yüksek olur.

Polimerlerin kimyasal ve fiziksel özelliklerindeki en önemli etken molekül ağırlıklarıdır. Polimerler daha sert ve sağlam geniş kullanım alanlarına sahip dayanıklı maddelerdir.

Polimerlerin sınıflandırılması Polimerlerin Kimyasal Yapılarına Göre Sınıflandırılması Polimerin ana zincirini oluşturan atomların türü açısından polimerler organik ve inorganik olarak sınıflandırılır.

a) Organik Polimerler Yapılarında karbon yanında genelde hidrojen atomu bulunmaktadır. Günlük hayatta kullanılan polimerlerin çoğunun ana zincirinin temel bileşeni karbon atomudur. Sentetik ve doğal polimerlerin çok büyük bir kısmı organik polimerlerden oluşmuştur. Polietilen, poliesterler, poliamidler, polipropilen, doğal kauçuk, proteinler, selüloz v.b. gibi polimerleri organik polimerlere örnek olarak verebiliriz. [-CH 2 -CH 2 -] Polietilen

Polietilen polimerinden yapılan malzemeler CH3 [-CH-CH2-]n Polipropilen Polipropilen polimeri

[-CH 2 CH-]n- H 3 C- C CH 2 Poliizopren Poliizopren (doğal kauçuk) polimeri Yumurtada bulunan protein doğal organik polimerlerdir

b) İnorganik Polimerler Polimerlerin birçoğunun ana zincirinin temel bileşeni karbon atomudur. Ancak bazı polimerlerde ana zincirde karbon atomu yerine silisyum, fosfor, sülfür gibi başka atomlar bulunabilir. Ana zincirinde karbon atomu bulunmayan ( yan grup olabilir ) polimerlere inorganik polimerler denir. İnorganik polimerler yapılarında organik kısımda içerebilir. Barofan ve silikon bu polimer tipine örnektir. Silikon polimerler

Polimerlerin Bileşiklerin Kaynağına Göre Sınıflandırılması Bileşiklerin kaynağına göre polimerler sentetik ve doğal olmak üzere sınıflandırılır. Kaynağına göre polimerler Doğal Kauçuk Proteinler Selüloz Yarı sentetik Selüloz asetat Selüloz nitrat Sentetik Polietilen Polistiren Polivinilklorür Politetrafloroetilen

Doğal Polimerler Doğada canlı varlıkların yapılarında oluşan polimerlerdir, dolayısı ile organik yapı gösterirler. Bu polimerleri çok çeşitli alanlarda kullanmaktayız. Kauçuk: Eski uygarlıklardan beri çok kullanılan önemli doğal polimerlerden birisi olan ve kauçuk ağacından elde edilen doğal kauçuk Hevea brasilliensis ağacının bir ürünüdür. Kauçuk ağacı olarak bilinen bu ağacın kabukları bıçakla çizildiğinde Lâteks denilen bir sıvı akar. Lâteks sıvısı kauçuğun sudaki emülsiyonudur. Elde edilen bu emülsiyona asit katılırsa doğal kauçuk çöker. Elde edilen bu çökeltinin kapalı formülü C 5 H 8 olan bir hidrokarbon kompleksidir. Bu bileşiğin adı İzopren dir. IUPAC a göre adı ise 2- metil-1,3-bütadien dir.

Hevea Brasilliensis ağacı Doğal kauçuk kullanılarak yapılan araç lastikleri

Proteinler: Doğal polimerler olmaksızın doğadaki hayatın devamı düşünülemez. Çünkü hayatın kendisini oluşturan temel elemanlar bu moleküllerdir. Yün, saç, tırnak; protein yapısındaki doğal polimerlere örnek olarak verilebilir. Canlılarda ayrıca polimerik yapıda olan karbonhidratlar, deoksiribonükleikasit (DNA), ribonükleikasit (RNA) bulunur. Canlıların hayatsal faaliyetlerinden sorumlu olan polimerlere biyopolimerler denir. (a) (b) (c) (a) Saç, (b) Kas, (c) DNA doğal polimerlerdir.

Selüloz: Bitki ve ağaçların temel yapısını oluşturan selüloz doğada en bol bulunan polimerlerdir. Pamuğun temel bileşeni de selülozdur. Pamuk

Sentetik Polimerler Her gün gelişen yeni polimer sentez yöntemleri sayesinde elde edilmiş binlerce polimere yenileri ilave edilmektedir. Bazı uygulamalarla doğal polimerlerin kimyasal yapıları değiştirilerek yeni özelliklere sahip polimerler hazırlanır. Ayrıca günümüzde kullanılan en önemli polimer kaynakları arasında da mutlaka petrolü saymalıyız. Dünyada işlenen petrolün %2 kadarı polimer sanayinde kullanılmaktadır. Birçok sentetik polimerin yapımında kaynak olarak petrol kullanılmaktadır. Bu polimerler monomerlerden başlayarak endüstride sentezlenir.

Küçük moleküllerden yola çıkılarak hazırlanan ilk sentetik polimer fenol ve formaldehitten sentezlenen bakalittir. Bakalit ticari bir ürün haline getirilerek vana parçaları, bıçak, alet sapları, düğme gibi kalıplanarak hazırlanan parçaların yapımında kullanılmıştır. Bıçak, makas gibi aletlerin sapları sentetik polimer olan bakalittir

Polietilen: Etilen gazının polimerizasyonuyla sentezlenen polietilen en fazla tüketilen ticari polimerdir. Etilen 1000-3000 atm. basınç altında 250 0C ısıtıldığında yapısındaki pi bağları açılarak reaksiyon oluşur. Yoğunluğu fazla olan polietilen boru yapımında, araba yakıt depolarının yapımında kullanılır. Düşük yoğunluklu polietilen yumuşak ve esnektir. Yiyecek paketleri, selofan bant, plastik oyuncak yapımında kullanılır.

Polistiren: Kırılgan, sert, şeffaf, pahalı olmayan kokusuz, işlenmesi kolay, ucuz bir polimerdir. Stirenin polimerizasyonu ile elde edilir. Plastik oyuncak yapımında, elektrikli ev aletlerinde, mobilya kaplamacılığında, plastik bardak ve tabaklarda, televizyon,buzdolabı gibi elektrikli aletlerin taşınmasında kullanılan köpüklerin yapımında kullanılır. Polistiren malzeme

Polivinilklorür: Etilendeki bir hidrojen atomunun, Cl atomu ile yer değiştirmesiyle vinil klorür oluşur. Vinil klorürün polimerleşmesiyle polivinilklorür oluşur. Polivinilklorür kısaca PVC dir. PVC, kimyasal direnci iyi olan bir polimerdir. Asit bazlardan, yağlardan ve tuz çözeltilerinden etkilenmez. PVC her türlü su borularında, hortumlarda, elektrik kablolarında kullanılır.ayrıca plastik perde, conta, yapışkan film, top, büro gereçleri, priz yapımında kullanılır. PVC den yapılmış su boruları

Politetrafloroetilen (Teflon): Etilendeki Hidrojen atomlarının tamamının, Flor atomlarıyla yer değiştirmesi sonucu tetrafloroetilen oluşur. Tetrafloraetilen polimerleşerek politetrafloroetileni meydana getirir, diğer ismi teflondur. Teflonun yapışmama özelliği vardır. Bu özelliğinden yararlanarak tava ve tencereler yapılır. Mekanik dayanımının zayıf olması dezavantajıdır. Değerli bir polimerdir. Politetrafloroetilen Politetrafloroetilen (Teflon) kullanılarak yapılmış olan tava ve teflon bant

Yarı Sentetik Polimerler Doğal polimerlerin yapılarının değiştirilmesiyle elde edilen polimerlere yarısentetik polimerler denir. Örneğin selülozun nitrolanmasıyla selüloid elde edilmiştir. Polimerler; doğal, yarı sentetik yada sentetik olmasına bakılmaksızın son ürün haline gelirken içlerine çoğu kez boya, dolgu maddeleri, antioksidan v.b. gibi katkı maddeleri karıştırılır.

Polimerlerin Zincir Şekline Göre Sınıflandırılması Çok sayıda monomer molekülü yan yana gelerek polimer molekülünü oluştururlar. Monomer moleküllerini bir zincirin halkalarına benzetebiliriz. Bu halkalar bir araya gelerek bir zincir oluştururlar. Bu nedenle polimer molekülü yerine polimer zinciri kavramı kullanılır. Polimer molekülleri için çok büyük olmalarından dolayı makro molekül adlandırılması da yapılmaktadır. Polimer zincirinin şekline göre polimerleri, düz zincirli, dallanmış ve çapraz bağlanmış olarak sınıflandırabiliriz.

Düz Zincirli Polimerler Polimerler; düz bir zincir üzerinde sıralanmıştır. Ana zincirleri kovalent bağlarla başka zincirlere bağlı değildir. Doğrusal olan bu polimerler uygun çözücülerde çözünürler ve eritilerek tekrar tekrar şekillendirilebilirler. Polivinil klorür düz zincirli polimerdir. Pencere profili, lambri, boru, ambalaj filmleri, suni deri v.b. üretiminde kullanılır C-C-C-C-C-C-C-C-C

Dallanmış Polimerler Bazı polimerlerin ana zincirlerine, kendi kimyasal yapısına benzer dal görüntüsünde başka zincirler kovalent bağlarla bağlanmıştır. Bu polimerlere dallanmış zincirli polimerler denir. Bu polimerlerin dallanmış zincirleri polimerizasyon sırasında yan tepkime yada ikincil tepkimelerin oluşması sonucu meydana gelir. Yan dalların boyları aynı uzunlukta olmayabilir veya bu yan dalların üzerinde başka gruplarda olabilir (Yan gruplar yan dal değildir) Dallanmış ve düz zincirli polimerlerin özellikleri genellikle birbirine yakındır. Viskozitesi farklı olmak koşulu ile aynı çözücülerde çözünebilirler. Dallanmış polimerlerin yan dallarından dolayı kristallenme eğilimi azdır

Çapraz Bağlı Polimerler Çapraz bağlı polimerlerin bağlarında birden fazla ana zincir vardır ve bu zincirler birbirleriyle bağlı olduğundan ağ yapıda bir özellik gösterirler. Değişik uzunluktaki zincir parçalarının birbirine kovalent bağlar ile bağlı olduğu için sistem tek bir molekül gibi düşünülebilir.

Polimerlerin Mekanik Özelliklerine Göre Sınıflandırılması Polimerler mekanik özelliklerine göre akışkan, yüksek elastik ve katı polimerler olarak sınıflandırılır. Akışkan Polimerler Çok küçük mekanik kuvvet altında şekil değiştirebilirler. Amorf özellik gösterirler. Düşük molekül ağırlıklı poliizobütilen, fenol-formaldehit gibi başlangıç polimerlerini örnek olarak verebiliriz.

Yüksek Elastik (Kauçuksu) Polimerler Çok küçük etkiler altında şekil değiştirebilen, kolay şekil alabilen yapıya sahiplerdir. Amorf özellik gösterirler. Elastomerleri örnek verebiliriz. Oda sıcaklığında katı olan polistiren, polivinilklorür, polivinilalkol, polivinilasetat gibi polimerler ısıtıldıklarında yüksek elastikliğe sahip olurlar.

Katı Polimerler Çok küçük bir şekil değişikliği için bile çok büyük kuvvet gerektiren polimerlerdir. Kuvvet ortadan kalkarsa hemen başlangıç şekline geri dönerler. Polistiren, poliakrilonitril oda sıcaklığında katı polimerlerdir. Poliakrilonitril tekstil sanayinde kullanılır

Polimerlerin Monomer Şekline Göre Sınıflandırılması Monomer şekline göre homopolimer, kopolimer, terpolimer olarak sınıflandırabiliriz Homopolimer Polimerler yapılarına göre sınıflandırılabilirler. Tek bir cins monomerden çıkılarak elde edilen polimerlerdir. Bir polimer tek bir monomer biriminin tekrarlanmasından oluşuyorsa buna homopolimer denir. Saf haldeki polietilen, polivinilklorür birer homopolimerdir. ( A )n A A A A A A (CH 2 CH 2 )n

Kopolimer Zincirlerinde kimyasal yapısı farklı birden fazla monomer birimi bulunan polimerdir. Eğer polimer molekülü iki farklı monomerin birleşmesinden oluşuyorsa buna kopolimer denir. AB A B A B A B CH3 CH 2 CH 2 CH CH 2 Etilen Propilen Kopolimerlerin özelliğini, yapısını oluşturan monomerlerin oranı belirler. Ayrıca kopolimer üzerindeki monomerin diziliş şekli önemlidir. Kopolimerleri gelişigüzel, ardışık, blok ve aşı polimerleri olarak dört gruba ayırabiliriz

Gelişigüzel kopolimer Bu tip kopolimerlerde, zincirde bulunan monomer birimlerinin zincir boyunca sıralanmasında belli bir düzen yoktur. Kopolimerin özelliği monomerlerden farklıdır. A A A B A B B A B Ardışık kopolimer Kopolimer zinciri üzerinde bulunan monomerler düzenli bir şekilde sıralanmıştır. Bu tür kopolimerlerin özellikleri kendisini oluşturan monomerlerin özelliklerinden farklıdır. A B A B A B A B A

Blok kopolimer Kimyasal yapısı farklı iki monomer zincirinin uçlarından birbirine bağlanmasıyla oluşur. A ve B monomerlerinin oluşturduğu iki bloklu kopolimerde, zincirin bir bölümünü A kopolimeri bir bölümünü B kopolimeri oluşturur. Bu iki bloklu bir kopolimerdir. A A A A B B B B

Kopolimer zincirini önce A, sonra B, daha sonra tekrar A monomer zinciri oluşturuyorsa bu tip kopolimerler üç bloklu kopolimerdir. Benzer işlemlerle blok sayısı artırılabilir. Blok kopolimerlern çoğunun fiziksel özellikleri diğer kopolimer türlerinin tersine kendisini oluşturan monomerlerin özellikleri arasındadır. A A A A B B B B A A A A Blok kopolimerlerin çoğunun fiziksel özellikleri diğer kopolimer türlerinin tersine kendisini oluşturan monomerlerin özellikleri arasındadır.

Aşı kopolimer Kimyasal yapıları farklı iki polimer zinciri, zincir sonları dışında bir yerden birbirlerine bağlanmaları sonucu oluşur. Bağlanma noktalarına aşılama noktaları denir. Kopolimerin özellikleri kendisini oluşturan monomerlerin özelliği arasındadır. A A A A A A B B B B B B

Terpolimer Kopolimer zincirinde kimyasal yapıları farklı üç monomer bulunursa bunlara terpolimer denir. Akrilonitril, bütadien ve sitirenden ABS olarak adlandırılan ticari kopolimer hazırlanır. ABC A B C A B C CH 3 CH 2 CH 2 CH CH 2 CH = CH CH 2 CH = CH CH 3 Etilen Propilen 1.4 Hegzadien EPDM Kauçuk

Polimerlerin Fiziksel Özelliklerine Göre Sınıflandırılması Polimerler çok farklı yapı ve özellik gösterebilir. Polimerlerin elektriğe karşı gösterdikleri etki onların özellikleri ile ilgilidir. Bu tip polimerler yalıtkan, dielektrik kapasitörü, ya da mikrodalga cihazlarının parçalarında kullanılır. Çeşitli bilgisayar parçaları polimer malzemeden yapılmaktadır Tıp alanında da kullanılan polimerler

Bazı polimerler de üstün optik özellikler gösterebilir. Bu tip polimerler uçak camları ve güvenlik camlarında kullanılabilir. Ayrıca bazı elastomerler, insan vücudunda protez olarak yada çalışmayan organların yerine kullanılabilir. Bu da polimerin biyokimyasal özelliği ile ilgilidir. Polimer, insan vücudunda organizma ile reaksiyon vermemelidir Polimerleri fiziksel özelliklerine göre sınıflandırırken, sınıflandırma kesin çizgilerle birbirinden ayrılmayabilir. Örneğin; aynı polimer hem elyaf hem de termoplastik sınıfı içinde yer alabilir. Ya da polyesterden hem elyaf hem de plastik malzeme yapmak mümkündür Polyesterden yapılmış elyaf

Plastikler Plastikler, termoplastikler ve termosetler olmak üzere ikiye ayırılır.

Termoplastikler Uzun zincirler halinde bulunan lineer ya da dallanmış zincirlerden oluşan polimer sistemlerine termoplastik denir. Termoplastikler ısıtıldığı zaman Tg üzerinden yumuşarlar ve şekillendirilebilirler, soğutulduğunda ise sertleşebilirler. Bu işlem birçok kez tekrarlanabilir. Toz, granül, çözelti şeklinde olabilirler. Katı maddelerin ısı ve basınç altında işlenmesi sonucu günlük yaşantımızda kullandığımız birçok ürün üretilir. Çeşitli plastikler, oyuncaktan elektrikli aletlere, tıpta kullanılan aletlerden ambalaj malzemelerine kadar çok geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Plastiklerin birçok avantajı vardır. Bunlar; dayanıklı, hafif, emniyetli, şekillendirilebilir ve dönüşümlü olarak ucuza kullanılabilmeleridir. Sağlık sektöründe kullanılan polimerler Termoplastiklere; polietilen, polistiren, polipropilen, poliamid 6,6 örnek olarak verilebilir.

Termosetler Termosetler, ısı ve katalizör etkisiyle, mor ötesi ışıkla temas ettirildiğinde genellikle çapraz bağlı moleküller oluştururlar, sertleşirler ve tekrar ısıtıldığında yumuşamazlar. Termosetler kondensasyon polimerizasyonu ile elde edilmektedir. Makromoleküllü organik moleküllerdir. Molekülleri arasında kuvvetli bağlar bulunmaktadır. Makromoleküller ise birbirlerine çeşitli noktalardan kovalent bağlarla bağlanarak ağ oluşturmuşlardır. Bu yapı sıcaklık ve basınç altında sertleşir ve tekrar çözünmezler. Bu nedenle kimyasal yapıyı bozmadan tekrar şekillendirmek mümkün değildir.

Termosetler evde, araçlarda, fabrikalarda ve birçok büro malzemesinde kullanılan vazgeçilmez bir malzemedir. Termosetler uygun maliyetlidir, soğukta kırılgan değildir, yüzey parlaklığına ve yüksek mekanik özelliklere sahiptir. Termosetlere üre- formaldehit reçineler, fenolformaldehit reçineler, epoksi reçineler v.b. örnekler verilebilir. Birkaç tanesini tanıyacak olursak;

Üre-formaldehit reçineler: En yaygın kullanılan reçineler arasındadır. Açık renk ve parlak yüzey vermesi en önemli özellikleridir. Fiş, priz ve anahtar gibi elektrik malzemelerinin yapımında kullanılmaktadır.

Fenolformaldehit reçineler: Plastik maddelerin en çok kullanılanıdır. Üretim metoduna göre bir ya da iki kademede üretilebilir. Fenoller aldehidlerle reaksiyona girerler. En çok kullanılan ve en aktif aldehid Formaldehiddir. Laminantların bir kısmı, radyo ve televizyon kabini, yatak, asit ve bazlara karşı kimyasal uygulamalarda ve elektronik cihazların parçalarının yapımında kullanılır. Yarı geçirgen özellik gösteren köpük akustik malzemesi olarak da kullanılmaktadır. Fenolik reçineler ağaç ve mobilya sektöründe yapıştırıcı olarak ayrıca, odun talaşlarının sunta haline getirilmesinde yapıştırıcı ve bağlayıcı olarak kullanılmaktadır.

Fenolik reçinelerden üretilen malzemeler

Epoksi reçineler: Bu reçineler isimlerini uçlarında bulunan epoksi gruplarından almışlardır. Polimer yapılarında bulunan eterden dolayı aşınmaya karşı dirençlidir. Çok üstün elektriksel özelliklere sahiptir. Epoksi kaplanmış kaplar, meyva suyu, deterjan ve alkali temizleyicilere karşı dayanıklıdır. Evlerde radyatör kaçaklarının giderilmesinde,kırılan porselen ve metalik parçalarının yapıştırılmasında kullanılır. Epoksi grubu

Melamin formaldehit: Elektriksel ve ısıl değerleri açısından özellikleri çok iyidir. Bu nedenle elektrik sektöründe ve mutfak eşyası üretiminde çok kullanılır. Klemens, kontaktör, şalter elektrik sektörü için üretilen parçalardır. Bazı alanlarda sıcaklık 250 o C ye çıkmasına rağmen deformasyona uğramazlar. Isıya karşı duyarlı olmamaları, tat ve kokuyu bozmamaları, çeşitli renklerde üretilebilmeleri nedeniyle tabak, tepsi ve kase yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Melamin kase

Elastomerler Oda sıcaklığında orijinal boyunun en az iki katına uzayabilen ve bu uzamayı sağlayan kuvvet ortadan kalktığında hemen hemen orijinal boyuna dönebilen polimer yapıdaki malzemeye elastomer denir. Çok düşük sıcaklıklarda oldukça serttir. İçlerinde bulunan makromoleküller seyrek çapraz bağlarla bağlanmışlardır (Vulkanize olmuş polimerik malzemelerdir). Ağ yapısına dönüştükten sonra geçici olarak şekillendirmek mümkündür. Fakat bu şekillendirme kalıcı değildir. Lastik, kauçuk bu grubu oluşturur. Tabii kauçuk, polibütadien, poliklorbütadien (neopren), nitril kauçuk, silikon kauçuk örnek olarak verilebilir

Doğal kauçuk (Poliizopren) : Doğal polimerik malzemelerdir. Lastik sektörü bu ürünü çeşitli şekillerde üreterek büyümektedir. Yapılarında tekrarlanan bir düzen yoktur, kristalimsi değildir. Çapraz bağlarla bağlanmamış ancak çapraz bağlarla bağlanabilme özelliğine sahip polimerlerdir. Yumuşak lastiklerin çapraz bağlantı derecesi çok düşük, sert lastiklerde ise çok yüksektir. Lastik kavramı elastomer kavramı ile eş anlamlıdır. Çapraz bağlanmayı vulkanizasyon işlemi sağlar. Çapraz bağlanabilme özelliği vulkanizasyonla açıklanır. Kauçuk kimyasal yapı değişikliğine uğrayarak geri dönüşümsüz olarak elastik hale getirilmesi ile oluşturulur Plastik elastik özelliklerin değişimi

Poliizoprenden yapılmış çeşitli malzemeler Stiren- Bütadien Kauçuk: Uzun süre yük altında kalabilme, çok iyi kimyasal ve mekanik özelliklere sahiptir. Ayrıca ısıya karşı dayanıklıdır. Doğal gaz dağıtım şebekesinde, çeşitli su ve atık boruları bu polimerden yapılmaktadır. Ayrıca telefon, ev aletleri, bavul gibi malzemelerde örnek olarak verilebilir

Elyaf Yüksek molekül ağırlığına sahip düzgün muntazam yapıya sahip polimerlerdir. Sentetik elyaf olarak kullanılır. Naylon 6,6 dan yapılmış dokumalar, battaniye ve astarlık kumaş, kord bezi, giyim eşyası, halı ve yer döşemesi yapımında kullanılır. Elyaf malzeme

TEŞEKKÜRLER