POLİETİLEN Termoplastikler



Benzer belgeler

Teknoloji Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği. Polimer Malzemeler. Polietilen (PE)

TERMOPLASTİKLER GENEL TİCARİ PLASTİKLER (COMMODITY PLASTICS)

TÜRKİYE POLİETİLEN RAPORU 2016

PAGEV TÜRKİYE POLİETİLEN RAPORU

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

PLASTİK MALZEMELERİN İŞLENME TEKNİKLERİ

PLASTİK ÜRÜNLERİ SANAYİİ RAPORU

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

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

İthal Edilen Kimyasallar İhraç Edilen Kimyasallar Kimya Temelli Meslekler

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

PLASTİK MALZEMELERİN İŞLENME TEKNİKLERİ. PLASTİKLERİN GERİ DÖNÜŞÜMÜ (Recycling)

TERMOPLASTİKLER GENEL TİCARİ PLASTİKLER (COMMODITY PLASTICS)

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

PLASTİKLER (POLİMERLER)

TÜRKİYE POLİETİLEN RAPORU

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESİ -I

GERİ DÖNÜŞÜM VE GERİ KAZANIM

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

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

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

plastik sanayi TÜRKİYE POLİETİLEN DÜNYA VE RAPORU Barbaros DEMİRCİ PLASFED Genel Sekreteri Plastik Sanayicileri Derneği

TERMOPLASTİKLER, TERMOSETLER, ELESTOMERLER, FİBERLER

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

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

Değerlendirilebilir atıkların çeşitli fiziksel ve/veya kimyasal işlemlerle ikincil hammaddeye dönüştürülerek tekrar üretim sürecine dahil edilmesine

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

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

PETİLEN YY F00556 FİLM İŞLEME ŞARTLARI VE FİLM ÖZELLİKLERİ

Türkiye Polietilen Sektör İzleme Raporu ÖNSÖZ

1 Tanıtım, ders içeriği, polimer işleme yöntemlerinin sınıflandırılması 2

PROJENİN ADI POLİMER KATKILI ASFALT ÜRETİMİNİN ARAŞTIRILMASI. Danışman: Doç.Dr. İsmet KAYA. Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

ALKANLAR FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen maddelere karışım denir.

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

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

KARIŞIMLAR. Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen mad-delere karışım denir.

ÖZELLİKLER POLİETİLEN (İ20) ALÇAK YOĞUNLUK

Gerçek Profesyonellerin Dünyasına Hoşgeldiniz yılında üretime başlayan Türkiye nin ilk termoplastik toz kaplama ürünleri üreticisi

İLERİ SOL JEL PROSESLERİ

PLASTİK ŞİŞİRME TEKNOLOJİSİ DERSİ ÇALIŞMA SORULARI. a. Çift istasyonlu şişirme makinesi. b. Tek istasyonlu şişirme makinesi

İÇERİK Kompozit malzemeler

KORUNMA ÖNLEMİ BAŞVURU FORMU

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

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

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

İki ve üç kovalent bağa sahip moleküller doymamış olarak isimlendirilirler.

SINAV SÜRESİ 80 DAKİKADIR. BAŞARILAR. Terim Açıklama Örnek

ÖĞRENME FAALİYETİ 40

Yalova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Polimer Mühendisliği Bölümü. Polimer Nedir?

ALKENLER. Genel formülleri: C n H 2n

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

EPS VE XPS ÜRETİM EKSTRÜDE POLİSTREN (XPS)

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

HİDROKARBONLAR ve ALKANLAR. Kimya Ders Notu

ATAKTİK POLİPROPİLENİN MALEİK ANHİDRİD İLE MODİFİKASYONU

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

HİDROKARBONLAR ve ALKENLER. Ders Notu

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

POLİMERLER VE KABLO DÜNYASI (2. BÖLÜM)

ALKİD REÇİNE NEDİR? ALKİD REÇİNE NASIL ÜRETİLİR?

HACİM KALIPÇILIĞI TEKNİKLERİ

Plastik boruların kullanım alanlarına bakılırsa, ilgili standartları mevcuttur. Bazılarını şöyle sıralayabilirler.

KARIŞIM NEDİR? YANDAKİ RESİMDE GÖRÜLEN SALATA KARIŞIM MIDIR?

TANITIM BROŞÜRÜ POLAR POLİÜRETAN

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ PİROLİZ EDİLMİŞ POLİETİLEN ATIKLARIN YOĞUNLAŞTIRILMIŞ ÜRÜNLERİNİN OKSİDASYONU

Bölüm 14 & Bölüm 15: Polimerlerin Yapısı ve Özellikleri

PETKİM PETROKİMYA HOLDİNG A.Ş. PETİLEN ALÇAK YOĞUNLUK POLİETİLEN ÜRÜN ÖZELLİKLERİ VE İŞLEME KOŞULLARI

Bütün termoplastik olefinlerle uyumludur. Dispersiyonu zor olan organik ve inorganik pigmentlerde dağılımı düzenler. Masterbatchte yüksek pigment

ALUPAM A.Ş. ALUPAM İLERİ TEKNOLOJİK MALZEMELER A.Ş. BURSA-2013

KATI YALITIM MALZEMELERİ EXPANDE POLİSTREN LEVHA

POLİMER KİMYASI -4. Prof. Dr. Saadet K. Pabuccuoğlu

HİDROJEN ÜRETİMİ BUĞRA DOĞUKAN CANPOLAT

simplan

SAF MADDE VE KARIŞIMLAR

YUMURTAM TAVAMA NEDEN YAPIŞTI?

EKOBEYAZ. yapı kimyasalları. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

ANTiSTATiK AJANLAR. Bölüm 2: Antistatik ajan yüzeye doğru migrasyon olmaya başlar

METAL TAKVİYELİ KORİGE BORU

GERİ DÖNÜŞTÜRÜLEBİLİR BARİYER FİLMLER

MUHENDISLIK PLASTIKLERI ENGINEERING P L A S T I C S

TÜRKİYE POLİPROPİLEN RAPORU 2016 PAGEV

BÖLÜM I YÜZEY TEKNİKLERİ

HİDROKARBONLAR HİDROKARBONLAR 2. AROMATİK 1. ALİFATİK HİDROKARBONLAR HİDROKARBONLAR TEK HALKALI (BENZEN VE TÜREVLERİ) DOYMAMIŞ

LASTĐK BORULARLA ĐLGĐLĐ TSE STANDARTLARI*

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

Boya Terimleri. Sözlügü. 39.Başlıq

Pik (Ham) Demir Üretimi

Paslanmaz Çelik Sac 310

Akımsız Nikel. Çözeltideki tuzları kullanarak herhangi bir elektrik akım kaynağı kullanılmadan nikel alaşımı kaplayabilen bir prosestir"

MMM291 MALZEME BİLİMİ

HEATING ELEMENT TECHNOLOGIES CORP. PASLANMAZ ÇELİK BORU. Kaliteyi Biz Üretelim, Sizler İle Paylaşalım...

KALIP KUMLARI. Kalıp yapımında kullanılan malzeme kumdur. Kalıp kumu; silis + kil + rutubet oluşur.

CAM ELYAFI TUBİNG KATALOĞU

TEKSTİL MATERYALLERİNİN YANMA MEKANİZMASI VE LİMİT OKSİJEN İNDEKS DEĞERLERİ

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

Transkript:

POLİETİLEN Maddenin en küçük yapı taşı olan atomların bir zincirin halkalar gibi birbirine bağlanarak oluşturduğu büyük molekül yapılı sentetik maddelere plastik (polimer) adı verilir. Plastiğin en küçük yapı taşını oluşturan bu tür büyük moleküllere literatürde makro molekül adı verilir. Her atom birleşme değeri ile yanındaki atoma bağlanır. Bu yapı, bir zincire benzetilebilir. Plastikler, polimerizasyon, polikondenzasyon, poliadisyon türü kimyasal reaksiyonlarla veya tabii oluşumların modifikasyonları ile elde edilir. Plastik terimi genelde sanayide kullanılan bir terimdir, bilimsel olarak polimer ile aynı anlama gelir. Plastik yerine zaman zaman reçine terimi de kullanılmış olup, reçine genellikle plastik karışımları ve bileşimleri söz konusu olduğunda kullanılan bir terimdir. Polimer gibi plastik anlamında kullanılmıştır. Birçok plastik esas yapıyı oluşturan "reçine" ile belirtilir. Bunlar saf polimerlerdir. Reçineler doğrudan son ürün üretiminde kullanılabildiği gibi, son üründe istenen bazı özelliklere bağlı olarak bünyesine birçok katkı maddeleri katılarak da işlenebilir. Plastikler, temel olarak üç gruba ayrılır. Termoplastikler Termoset plastikler Polimer alaşımları Kısa ve öz olarak termoplastik denilince ısıtılıp tekrar soğutulduğunda eski şeklini alabilen, termoset ise ısıtılıp soğutulduğunda eski şeklini alamayan, bozunan maddeler anlaşılır. Plastiklerin sınıflandırılması ASTM D 883. de de aynı şekilde yapılmış olup ilave olarak mekanik davranışlarına göre de sınıflandırılmıştır. Buna göre plastikler üç ana gruba ayrılmıştır. Rijid plastikler: Elastiklik modülü 700Mpa. dan yüksek olan (100.000 psi) Yarı rijid plastikler: Elastiklik modülü 70.700Mpa arası olan (10.000.100.000 psi) Rijid olmayan plastikler: Elastiklik modülü 70 Mpa. dan düşük olanlar (10.000 psi) Termoplastikler Termoplastikler genel olarak sanayide çok kullanım alanı bulunan ve commodity plastik diye anılan bir plastik grubudur. Başlıca termoplastik çeşitleri ve tipik özellikleri aşağıda tablo halinde verilmiştir. 1

Termoplastiklerin Tipik Özellikleri ADI KİMYASAL FORMÜLÜ T erime C T g C ALÇAK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN (-CH2-CH2-)n 110-100 YÜKSEK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN (-CH2-CH2-)n 126-132 -100 LİNEER ALÇAK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN (-CH2-CH2-)n 120-130 -100 ORTA YOĞUNLUKLU POLİETİLEN (-CH2-CH2-)n 110-130 -100 POLİVİNİL KLORÜR (-CH2-CHCl-_)n 75-95* POLİSTREN (-CH2-CH6H5-)n 70-115 POLİPROPİLEN (-CH2-CHCH3-)n 1 60-170 -5 POLİAMİD [-R1-CO-NH-R2-NH-CO-]n 170-225 POLİİMİD [-N-(CO)=R1=(CO)=N-R2-]n POLİSULFONLAR [-(C6H5)-SO2-(C6H5)-]n 370 175-230 POLİMETİL PENTENLER [-CH2-CH(C4H9)-]n 230-250 18-40 POLİETER-OKSİTLER [-CH2-O-]n 175-200 -85--50 FENİLEN OKSİT REÇİNELERİ [-C6H3(CH3)2-O-]n 260 204-234 Etilen Etilen; Alçak ve Yüksek Yoğunluk Polietilen Vinilklorür Monomer ve Etilen Oksit eldesi için, Saf Propilen; Polipropilen fabrikasında, Normal Propilen; Akrilonitril fabrikasında, Ham Benzin ve Hidrojen Aromatikler fabrikasında kullanılmaktadır. Aromatik Yağ Karbon Siyahı eldesi için, Bütan ve Bütadien karışımı olan C4' lerde sentetik kauçuk için Tüpraş Yarımca Tesislerine ve ayrıca dış piyasaya verilmektedir. Polietilenin Tarihçesi Etilenin polimerleştirilme tepkimesi, 1930 yılında tesadüfen İngiliz kimyasal ürünler şirketi Imperial Chemical Industries de bulundu. Ama başlangıçta, yaklaşık 2000 barlık çok yüksek basınçlar altında gerçekleştirilen bu tepkimenin teknolojisini kolayca uygulanabilir hale getirmek için yıllar gerekti. Çok geçmeden mekanik ve elektriksel özelliklerinin farkına varılan polietilen, birçok farklı uygulamada kullanılmaya başladı. Daha sonra, 1950 li yıllarda kimyacı K. Ziegler, düsük basınç altında polimerleştirme tepkimesini geliştirdi. Bu yöntem 1970 li yıllarda polietilenin bütün çeşitlerine yaygınlaştırıldı; böylece o tarihten itibaren polietilen, dünya çapında en çok kullanılan plastik madde haline geldi. Çöp torbasından elektriksel yalıtıma kadar uzanan çok çeşitli alanlarda kullanıldı. 2

Polietilenler termoplastik ailesinin en eski polimerlerinden biri olup önceleri sadece alçak yoğunluklu üretilirken gelişim göstermiş ve yüksek yoğunluklu, lineer, orta yoğunluklu olmak üzere üç yeni polietilen türü aileye eklenmiştir. Bu dört cins polietilen de sanayinin temel polimerik malzemeleri olup çok farklı kullanım sahaları mevcuttur. Yeni türlerin eklenmesi, yani polietilenin iyileştirilmesi ile oyuncaktan, ev eşyasına bidonlardan poşetlere kadar pek çok alanda kullanılmaktadır. Polietilenlerin dayanıklılık, sağlamlılık, kolay islenebilme ve dielektrik özelliklerinin üstünlüğü ile günümüzde oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Polietilen Malzemeler Tanımı Polietilen beyazca, yarı geçirgen, yumuşatılabilen ve oldukça dayanıklı bir polimerdir. Piyasada satılan özellikle şeffaf olanıdır. Şeffaflık derecesiyle yoğunluğun ilgisi vardır. Yoğunluk arttıkça şeffaflık artar. Piyasada yoğunluklarına göre polietilenler; alçak yoğunluklu polietilen (AYPE), lineer alçak yoğunluklu polietilen (LAYPE), orta yoğunluklu polietilen (OYPE) ve yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE). Her dört polietilen türünde de monomer etilen olup, polimer molekülünün değişik yapıları ortaya çıkmaktadır. Polimer molekülünü meydana getiren zincir seklindeki makro moleküllerin değişik dallanma durumları polietilenin çeşitliliğini sağlar. Örneğin LAYPE de dallanma yok denecek kadar az, YYPE de biraz fazla, OYPE de daha fazladır. AYPE de dallanma maksimum düzeydedir. Dallanmanın uzun veya kısa olusu polimer özelliklerini etkiler. Yoğunluk dolayısıyla şeffaflık arttıkça sertlik ve mukavemet artar, yumuşama sıcaklığı da yükselir. Bu türlere gaz ve sıvı maddelerin tesir etmesi de zorlaşır. Polietilen bir katılma polimeridir. Etilen, polimerleşmeyi başlatıcı bir katalizör ile polimerleşir ve polietilen oluşur. nch2 = CH2 (CH2 CH2)n (Katalizör O 2, ısı, basınç) Polietilen zincirindeki karbonlar trans seklinde düzenlenmiştir. Polietilen, bir çözücüde çözünüp, soğutulur ve kristallendirilirse, tek kristal elde edilir. Polimer zincirindeki dallanmalar kristalliğin derecesini tayin eder. Dallanmanın az olduğu 3

molekül yapılarda kristalinite genellikle fazladır. Polimer içindeki kristallik arttıkça sertlik artar, mekanik ve kimyasal özellikler iyileşir ve sıvı ile gazlara dayanıklılık artar. Erime indeksi molekül ağırlığıyla ters orantılıdır. YYPE lerin sertliği ve sağlamlığı daha fazla, erime akış indeksleri daha düşüktür. Özellikleri Hafiflik ve Kullanım Kolaylığı: Malzemelerin tasıma kolaylığı ve döşeme esnasındaki hareket kabiliyeti, alternatif malzemelere göre oldukça önemli bir avantaj sağlar. Esneklik İyi Kaynak Özellikleri: Özellikle elektrofüzyon veya alın kaynağı ile birleştirilmiş PE boru hatlarında kaynak noktaları son derecece sağlam olup, yapılan testler kaynak noktalarının eksiz boru bölgelerinden daha sağlam bir yapıda olduğunu göstermektedir. Dayanıklılık Sağlamlık Basınç altında ek yerlerinden çıkma ve kopma olmaması: Mükemmel kaynak özellikleri ek yerlerinden çıkma/kopma veya sızıntı olmasını engellemektedir. Çatlamaya Karsı Direnç Sıfır Korozyon Kimyasal Etkilere Karsı Direnç Düşük Sürtünme Dielektrik Özellikleri Bakımından Üstünlük Kolay İşlenebilirlik Polimer zincirindeki dallanmalar kristalliğin derecesini tayin eder. Lineer ve yüksek yoğunluklu polietilende dallanma çok az olup molekül yapısı doğrusaldır. Dallanmanın az olduğu molekül yapılarında kristalinite genellikle daha fazladır. Polimer içindeki kristallik arttıkça sertlik artar, mekanik ve kimyasal özellikler iyileşir ve sıvı ile gazlara karşı dayanıklılık artar. Polimerleri en iyi tanımlayan özelliği o polimerin ortalama molekül ağırlığıdır. Ortalama molekül ağırlığı, yaklaşık olarak erime indeksiyle belirlenir. Erime indeksi molekül ağırlığıyla ters orantılıdır. Yüksek molekül ağırlıklı PE lerin sertliği ve sağlamlığı daha fazla, erime akış indeksleri (MFI) daha düşüktür. Genellikle bütün polimerler için geçerli olan kurala göre, yüksek molekül ağırlığı düşük erime akış indeksi ile eşdeğerdir. Polimerlerin molekül ağırlıkları Gel Permeation Chromotography (GPC) cihazı ile ölçülür. Bu cihaz teknolojinin son ürünlerinden biri olup çalıştırılması çok özeldir. 4

Polietilenleri İyileştirmek İçin Katılan Maddeler Polietilenlerin özelliklerini iyileştirmek, bazı etkilere karsı direncini ve dayanımını artırmak için eritilerek basınç altında karıştırma yöntemiyle aşağıdaki kimyasal maddeler polietilenlerin içine katılır. Oksitlenmeyi Önleyiciler: Bu tür kimyasal maddeler genellikle fenolik yapıda olup primary ve secondary antioksidant olarak iki gruba ayrılır. Primary oksidantlar diğer bir deyişle radikal söndürücüler polietilenin ısıtılması sırasında makromolekülün parçalanması ile ortaya çıkan radikalleri etkisiz hale getirir, çoğalmasını önler. Secondary antioksidanlar ise polietilenin oksijenli ortamda bozunması ile oluşan hidrosiperoksitleri parçalar ve bozunmanın devamını engeller. Bu iki oksidantlar polietilenin uzun süre bozunmaya karsı dirençli olmasını sağlar. UV Kararlılık Sağlayıcılar: Güneş ışığının ultraviyole kesimi her türlü karbon karbon bağına etki eder ve bu bağı zaman içinde zayıflatarak kırılmasına neden olur. Bunun önüne geçmek için polietilenin içine günesin bu etkisini polietilenden önce soğuran kimyasal maddeler konur. Bu kimyasal maddeler; UV absorber ve UV quencher olmak üzere iki grup altında toplanır. Ayrıca bu iki grubun sinerjistik etki gösteren karışımları da UV kararlılığını artırmada kullanılır. UV katkı maddeleri genelde benzofenon, nikel quencher ve HALS olmak üzere üç cinstir. Şu anda sanayide kullanılan bu tür katkı maddeleri yukarda verilen maddeler ya da bunların değişik kombinasyondaki karışımlarıdır. HALS diye bilinen maddeler yeni bir ürün olup, kimyasal adları Hindered Amin Light Stabilizors dür. HALS ler günümüzde çok yaygınlaşmış olup birçok firma tarafından üretilmektedir. Diğer yandan renkli pigmentler de UV önlemede önemli etkiye sahiptirler. Özellikle karbon siyahı polimerin güneşe dayanımını artırmada yaygın olarak kullanılmaktadır. Her pigment UV amaçlı kullanılamaz bu konuda dikkat etmek gerekir. Bazı pigmentler UV katkıları ile kullanıldığında katkının etkisini azaltır. Kaydırıcı Ve Bloklasmayı Önleyiciler: Kaydırıcı olarak yag asitlerinin aminleri, bloklasmayı önleyici olarak da %90 ın üzerinde silisyum dioksit ihtiva eden inorganik bileşikler kullanılır. Bloklasmayı önleyici katkılarda tane büyüklüğü dağılımı ve maddenin yag absorbsiyonu çok önemlidir. Kaydırıcı ile birlikte kullanılan bloklaşma önleyicilerde yağ absorbsiyonu önemlidir. Polietilen İşleme Teknikleri Polietilenler plastik isleme sektöründe en yaygın isleme sahası olan malzemelerdir. Film ekstrüzyonu Ekstrüzyonla kâğıt metal kaplama 5

Şişirme ile kalıplama Rotasyon el kalıplama Enjeksiyonla kalıplama Toz kaplamalar Tel ve kablo imali Boru hortum imalatı Köpük film imalatı Masterbatch imalatı Polietilen Üretim Teknolojileri Polietilen, yüksek ve alçak basınç prosesleri olmak üzere belli başlı iki temel yöntemle üretilir. Yüksek basınç prosesi ile alçak yoğunluklu polietilen ve kopolimerleri, düşük basınç prosesiyle ise yüksek yoğunluklu polietilen ve yeni geliştirilmiş olan lineer AYPE türü üretilir. Ayrıca yeni geliştirilen düşük basınç proseslerinde orta yoğunluklu polietilen üretilmekte olup, istenildiğinde aynı proseste hem yüksek yoğunluklu hem alçak yoğunluklu polietilen üretmek mümkündür. Polietilenler sanayide aşağıdaki gibi adlandırılır. AYPE LDPE: Alçak yoğunluklu polietilen YYPE HDPE: Yüksek yoğunluklu polietilen OYPE MDPE: Orta yoğunluklu polietilen LAYPE LLDPE: Lineer alçak yoğunluklu polietilen Alçak yoğunluklu polietilen (AYPE) bir otoklavda veya boru tipi tübular reaktörde, etilen monomerlerinin 1200-3000 atm basınç ve 130-350 C sıcaklıkta, organik peroksitlerin yardımıyla polimerizasyonundan elde edilir. AYPE nin yoğunluğu 0.910-0.925 gr/cm³ arasında değişir. YYPE ise titanyum tetraklorür katalizör (Ziegler - Natta katalizörü) ve organometalik kokatalizörler yardımıyla 10-20 atm basınç ve 70-80 C sıcaklıkta etilenin polimerizasyonu sonucu elde edilir. Yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE) dallanmamış moleküler yapıya sahip olup yoğunlukları 0.948-0.968 gr/cm³ arasında değişir. Orta yoğunluklu polietilen (OYPE) yoğunluğu 0.926-0.948 gr/cm³ arasında olup, yüksek veya alçak basınç proseslerinde elde edilir. LAYPE 1985' li yıllarda hızlı bir şekilde ortaya çıkan polietilen türü olup düşük basınç ve düşük sıcaklıkta gaz fazı reaktörlerde üretilir. Yoğunluğu normal AYPE gibi olup düşüktür. 6

Uygulama Alanları AYPE filmler parlak, şeffaf ve ucuz olup, işlenmesi kolaydır. Filmlerin uygulama alanları; Yiyecek paketleme, inşaat örtüsü, ziraat örtüleri, çöp gübre torbaları, büzme ile sarma alanları vb. Kâğıdın yerini almakta olan YYPE, yiyecek paketlenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. EVA kopolimerleri film tatbikatında üstün mekanik özellikleri ve parlaklıkları nedeniyle tercih edilirler. Ayrıca, ağır hizmet torbaları imalinde ve sıvıların paketlenmesinde kullanılır. YYPE ve AYPE ekstrüzyon kalıplama alanında çok yaygın kullanılır. YYPE, kasa, yer altı kanalları ve büyük boy eşya yapımında; AYPE ise, esneklik, sertlik ve parlaklık istenen yerlerde kullanılır. Üfleme ile kalıplama yolu ile AYPE den sıkılabilen şişeler imal edilir. Şişirme ile imalat yapılan teknolojide ise yaygın olarak YYPE kullanılmaktadır (sıvı deterjan şişeleri, süt ve diğer şişeler). Yeni bir tüketim sahası da oto benzin depolarıdır. Bu amaç için yüksek molekül ağırlıklı yüksek yoğunluklu polietilen kullanılır. AYPE kâğıt, kumaş gibi yüzeylerin kaplanmasında kullanılır. Bu kaplama, yüzeye sertlik verdiği gibi yüzeyin düzgün olmasını sağlar ve dış şartlara karşı direncini artırır (süt kapları, meyve suyu kutuları). YÜKSEK YOĞUNLUKLU POLİETİLEN Yüksek yoğunluk polietilen (YYPE)in Türkiye deki tek üreticisi olan petrokimya tesisi, üretimine 1985 te başlanmıştır. Fabrikanın dizayn kapasitesi 40.000 ton/yıldır. 1993 te 60.000 ton/yıl olmuştur. Ancak fabrikanın kapasitesini daha da artırmak için 1997 de çalışmalara tekrar başlanmıştır. 2001 yılı ikinci yarısında çalışmalar tamamlanmıştır. Yüksek yoğunluk polietilenin (YYPE) fabrikasında üretilen yüksek yoğunluk polietilenin (YYPE) Türkiye tüketiminin yaklaşık dörtte birini karşılayabilmektedir. Yüksek yoğunluk polietilen fabrikasında ana ürün olan YYPE ile birlikte yan ürün olan low polimer de üretilmektedir. Low polimer üretim miktarı YYPE türlerine göre değişmekle beraber yaklaşık olarak kullanılan etilenin % 1,5 2,0 oranındadır. Özellikleri Elektrik direnci yüksek, hidrofobik bir polimerdir. Film hâlinde gaz geçirgenliği vardır. Nitrik aside karşı dayanıksızdır. 60 0 C nin altında çözücülerin büyük 7

bölümünde çözünmez. Suya ve inorganik tuzların sudaki çözünürlüklerine dayanıklıdır. Yüksek yoğunluklu polietilen kopmaya, kırılmaya ve parçalanmaya karsı direncini kaybettiği gibi bunların kalıplanması için yüksek sıcaklığa ve basınca ihtiyaç vardır. YYPE nin özellikleri; Özgül Ağırlık 0,94 0,97 g/cm 3 Elastiklik Modülü 0,41 1,24 Erime Noktası C 127 137 Dayanma Gücü 21 38 Üretim Teknolojisi Yüksek yoğunluk polietilenin (YYPE) teknolojisine ait gelişmeler son yıllara kadar devam etmiş ve konu ile ilgili olarak çok sayıda patent yayınlanmıştır. Teknolojik araştırma faaliyetlerinin şu alanlarda yoğunlaştığı gözlenmiştir: Polimerin bünyesinde önemsiz ölçüde kalıntı bırakan çok yüksek aktiviteli katalizörlerin geliştirilmesi ve böylece reaksiyon sonrası katalizör kalıntısı ayırma işlemlerinin kaldırılması Katalizör bileşimi ve reaktör koşullarını değiştirmek suretiyle ürün özelliklerinin kontrolü Tek hat kapasitelerinin yükseltilmesi Yüksek yoğunluk polietilenin (YYPE) üretim teknolojisinde katalizörler konusunda çok sayıda patent yayınlanmış olmasına rağmen ticari olarak yaygın şekilde kullanılan katalizörler, krom esaslı ve titanyum/alkil alüminyum esaslı katalizör sistemleri olmak üzere iki tiptir. Bugün için en çok kullanılan proses, titanyum /alkil alüminyum katalizör sistemdir. Sıvı faz proseslerinin çoğunda reaksiyon sonrası ayırma işlemini gerektirmeyen yüksek aktiviteli katalizör sistemleri kullanılmaktadır. YYPE, titanyum tetraklorür katalizör (Ziegler Nata katalizörü) ve organometalik katalizörler yardımıyla 10 20 atm basınç ve 70 80 C sıcaklıkta etilenin polimerizasyonu sonucu elde edilir. YYPE, düsük basınçla çalışan proseslerde üretilmektedir. YYPE, dallanmış yapıya sahiptir. YYPE nin Üretim Prosesi YYPE üretmek için düsük basınçlı prosesler ve besleme olarak etilenle birlikte komonomer beslemesi yapılmalıdır. Sekil 2 de düsük basınçlı proseste YYPE üretimi görülmektedir. Union Carbide s Unipol prosesi kullanılır. Saf etilen ile 1 8

bütan komonomeri sıvı yataklı reaktöre beslenir. Aynı anda reaktöre katalist de beslenir. Reaktörde 100ºC de basınç 690 kpa dan 2100 kpa çıkar. Sıvı yataklı reaktörde reaksiyona girmeyen etilen önce kompresörle basılıp daha sonra uygun sıcaklığa gelmesi için soğutulup sisteme tekrar beslenir. Reaksiyona giren kısım reaktörden gaz olarak çıkan ürün gaz lock odasına kurutulmak üzere alınır. Buradan çıkan ürün separatöre gelir. Separatörde, ürün nitrojen ile temizlenerek depolanmaya alınır. Reaktör içinde polimerin kalma süresi ortalama 3 5 saattir. Bugün için yüksek yoğunluk polietilenin (YYPE) üretiminde kullanılan prosesleri reaksiyon sistemleri bakımından üç grupta toplamak mümkündür. Polimerin erime noktasının çok altında kalan sıcaklıklarda, bir slurry (çamur) hâlinde oluştuğu sıvı faz prosesi: Ziegler tipi katalizör sistemi kullanılarak dar molekül ağırlığı dağılımına sahip ürünler, Phillips in krom katalizörleri kullanılarak ise geniş molekül ağırlığı dağılımına sahip ürünler üretilebilmektedir. Proseste inert bir hidrokarbona katı fazdaki katalizörler eklenir ve oluşan süspansiyon etilen ve bir komonomerin beslendiği reaktöre gönderilir. Polimerizasyon sonucu oluşan slurryden polimer ürün ayrılır, içindeki hidrokarbon kalıntısı azotla uzaklaştırılır ve ekstrudere gönderilir. Tek geçişte etilen dönüşümü % 97 nin üzerindedir. Metalosen katalizörlerin kullanımıyla slurry, loop prosesinde lineer alçak yoğunluk polietilenin de (LAYPE) üretilebildiği belirtilmektedir. Phillips slurry prosesi 9

Polimerin erime noktasının çok altında kalan sıcaklıklarda katı tanecikler hâlinde oluştuğu gaz faz prosesi: Gaz faz prosesinde etilen, komonomer, hidrojen ve azot karışımının bulunduğu akışkan yataklı bir reaktörde polimerizasyon gerçekleştirilir. Katalizör reaktöre enjekte edilir. Reaktörden çıkan gazla birlikte taşınan küçük polimer tanecikleri bir siklonda tutularak reaktöre geri gönderilir Reaksiyona girmemiş gaz soğutulur, sıvı hidrokarbon ayrılır ve basınçlandırılarak reaktöre geri gönderilir. Sıvı hidrokarbon ise nozul sistemin üzerinden reaktöre pompalanır. Sıvı buharlaşırken polimerizasyon ısısını da aldığı için reaktörden ısı uzaklaştırılmasındaki limitler azalmış olur (condensing mode). Toz hâlindeki polimer reaktörden yatay bir boşaltım sistemiyle çekilir, gaz alınır ve ekstrudere gönderilir. Ziegler Natta katalizörleri kullanılarak dar molekül ağırlığı dağılımına sahip, krom katalizörler kullanılarak ise geniş molekül ağırlığı dağılımına sahip ürünler üretilebilmektedir. Bu ürünler, bu prosesle slurry ve çözelti proseslerine göre çok daha yüksek, tek hat kapasitelerine çıkabilmektedir. Proses yüksek miktarda az sayıda ürün üretilmesine uygundur. Gaz Faz Prosesi Polimeri çözünme ve erime noktasının üzerinde kalan sıcaklıklarda çözelti içinde oluştuğu sıvı faz prosesi: Etilen ve bir komonomer katı Ziegler tipi katalizör ile bir 10

çözücü içinde polimerize edilir. Polimerizasyon tamamlandıktan sonra çözücü geri kazanılır, polimer ürün ekstrude edilir. Tek geçişte etilen dönüşümü % 90 ın üzerindedir. Bu proseste polimer zinciri boyunca yan grupların dağılımı iyi kontrol edilebilmektedir. Ancak bu proses yüksek molekül ağırlığına sahip ürünler üretilmesine uygun değildir. Çözelti prosesinin en önemli avantajı, türler arası geçişte minimum ürünle sağlayacak esnekliğe sahip olmasıdır. Kullanım Alanları YYPE; Ev eşyası, oyuncak Ambalaj filmi Boru, sert boru, deterjan ve kozmetik şişesi (şeffaf olmayan), su, gaz bidonu Levha, kâğıt, kumaş ve metal kaplamada rotasyonel kalıplama maddeleri Atlet tipi poşet, Plastik poşetler, Laminasyon, File çuval Basınçlı su borusu, gaz ve kanalizasyon Su dağıtımı, kanalizasyon, sulama dağıtım şebeke boruları alanlarında kullanılır. Tüketim YYPE teknolojisinde yer alan en büyük gelişme multi-stage reaktörler kullanılarak üretilen dayanıklılığı ve işlenirliği geliştiren bimodal HMW YYPE de olmuştur. Bu türler film ve şişirmelik uygulamalarda AYPE ve LAYPE pazarından pay almakta oldukça başarılı olmuştur. 5 litreden az kapasiteli sise imalatıyla şişirmelik uygulamalar YYPE talebinin yaklaşık %40 lık kısmına sahiptir. Bu kaplar deterjan, sıvı sabun, şampuan, süt şişesi gibi geniş kullanım yelpazesine sahiptir. Geri dönüşümlü polietilenlerin bazı alanlarda kullanımının artması 1. Kalite YYPE nin kullanımını sınırlamasına rağmen süt ve meyve suyu için YYPE kullanmanın büyümeye devam edeceği tahmin edilmektedir. Kaynaklar: www.kimyaturk.net Plastik Ürünleri Sanayi Özel İhtisas Komisyonu Raporu 11