Polimer Nedir? Kullanım Alanları ve Özellikleri Nelerdir?
Polimer nedir sorusunu cevaplamak için öncellikle malzeme bilimini ele almamız gerekmektedir. Malzeme bilimi, üç ana kategoriye ayrılmaktadır; seramik malzemeler, metal malzemeler ve polimer malzemeler. Polimer nedir sorusuna en basit cevap olarak, seramik ve metal malzemeler dışında kalan tüm malzemeler polimerdir, diyebiliriz.
Polimer Latince bir kelime olup birçok anlamında olan’’poly’’ ve tekrarlayan birimler anlamını taşıyan ’’mer’’ kelimelerin birleşiminden türetilmiştir. Polimerler, genellikle organik kökenli olup monomer adı verilen küçük moleküllerin polimerizasyonu( Monomer moleküllerinin bir araya gelerek uzun zincirli polimer moleküllerinin oluştuğu kimyasal bir süreçtir.) oluşan büyük moleküllerdir. Bu moleküller tekrar eden yapısal birimlere sahiptir ve genellikle esnek, dayanıklı ve çeşitli şekillerde işlenebilirler.
Polimerler, plastikler, kauçuklar, naylonlar gibi birçok farklı malzeme tipini kapsarlar ve geniş bir endüstriyel uygulama alanına sahiptirler. Örneğin, plastik ambalaj malzemeleri, tekstil lifleri, tıbbi implantlar ve otomobil parçaları gibi birçok alanda polimer malzemeler kullanılmaktadır. Bu nedenle, polimerler malzeme biliminde ve günlük yaşamda önemli bir rol oynamaktadırlar.
Polimerin Kullanım Alanları
Polimerler doğal yollarla elde edilen veya sentetik olabilir. Bu durum kullanım alanlarına etki eden başlıca unsurdur.
Günümüzde hemen hemen her sektörde tercih edilirler. Tercih edilme sebepleri, kimyasallara karşı yüksek direnç, yüksek mekaniksel özellikleri, üretim kolaylığı ve düşük maliyet. Kullanım alanlarına örnek verecek olursak;
Ambalaj Endüstrisi: Polimerleri, gıda ve içeceklerin ambalajında yaygın olarak kullanılırız. Esneklik, dayanıklılık ve hafiflik gibi özellikleri nedeniyle plastik ambalajlar oldukça popülerdir.
Otomotiv Endüstrisi: Polimerleri, araba gövdelerinde, lastiklerde, koltuklarda ve birçok parçada kullanılırız. Yüksek mukavemet, hafiflik ve korozyona dayanıklılık gibi özellikler, otomotiv sektöründe polimerlerin tercih edilmesini sağlar.
İnşaat ve Yapı Endüstrisi: Polimerleri, yapı malzemelerinde (örneğin, plastik borular, izolasyon malzemeleri, kaplamalar) ve güçlendirilmiş beton gibi birçok uygulamada kullanılırız. Dayanıklılıkları ve düşük maliyetleri, inşaat sektöründe popüler hale gelmelerini sağlar.
Elektronik Endüstrisi: Polimerler, elektronik cihazlarda (örneğin, cep telefonları, bilgisayarlar) yalıtım, kaplama ve bileşenlerin yapımında kullanılır. Esneklik, iletkenlik ve yüksek performans gibi özellikler, bu sektörde polimerlerin tercih edilmesini sağlar.
Tıp ve Sağlık Endüstrisi: Polimerler, tıbbi cihazlarda (örneğin, protezler, cerrahi aletler), ilaç teslim sistemlerinde ve biyomalzemelerde yaygın olarak kullanılır. Biyolojik uyumluluk, esneklik ve şekillendirilebilirlik gibi özellikler, tıbbi uygulamalarda polimerlerin tercih edilmesini sağlar.
Tekstil Endüstrisi: Polimerler, sentetik liflerin (örneğin, polyester, naylon) üretiminde kullanılır ve giyim, ev tekstili ve endüstriyel kumaşlar için geniş bir kullanım alanı bulur.
Gıda Endüstrisi: Polimerleri, gıda işleme ve ambalajlama süreçlerinde yaygın olarak kullanılırız. Örneğin, plastik kaplar, ambalaj filmleri ve kaplamalar, gıda endüstrisinde polimerlerin kullanıldığı bazı örneklerdir.
Enerji Sektörü: Polimerleri, güneş panelleri, rüzgar türbinleri, izolasyon malzemeleri ve enerji depolama sistemlerinde kullanılırız. Yüksek dayanıklılık, düşük maliyet ve hafiflik gibi özellikler, enerji sektöründe polimerlerin tercih edilmesini sağlar.
ve daha bir çok sektörde polimer malzemeler tercih edilir.
Polimerin Çeşitleri Nelerdir?
1.Termosetler
Üreticiler polimerleri ısıl işlemlerle şekillendirirler. Termosetler, üreticilerin uyguladığı ısıl işlem sonucu kimyasal bir değişime uğrayarak üç boyutlu şekillere bürünürler. Oluşturulan bu malzeme yüksek sıcaklıklara dayanabilicek özelliktedir. Fakat geri dönüştürülmesi mümkün değildir.
2.Termoplastikler
Termo plastikler, ısıtıldığında yumuşar ve daha yüksek ısı verildiğinde akışkan bir yapıya dönüşür. Bu sayede termoplastikleri şekillendirmek kolaydır. Kimyasal yapısı gereği geri dönüşüme uygun olan bu malzemeler, yüksek mukavemet, çekmeye karşı direnç, kolay esneklik gibi avantajlar sunar. Yüksek sıcaklıklarda fiziksel özelliklerini kaybedebilirler. Sonsuz bir geri dönüşüm mümkün gibi görünsede, bir kaç kez geri dönüşüme tabi tutulduğunda yapılarında bozulma gözlemlenir.
PE(Polietilen), PS(Polisitiren), PP(Polipropilen), Poliamid-6, PC(Polikorabonat) gibi polimerleri termoplastiklere örnek olarak verebiliriz.
Polimerlerin Özellikleri
- Kolay şekillendirilmesi, seri üretime uygun olmasını sağlıyor.
- Diğer malzeme gruplarına göre daha hafif oluşu.
- Uygun dielektrik (yalıtkanlık) özelliği sayesinde elektronik aletlerin dış katmanında kullanılan malzeme olmasını olanak sağlar.
- Termik izolasyon özelliğiyle yapı malzemelerinde sıkça tercih edebiliriz.
- Kimyasallara karşı yüksek dirençlidir.
- Nem, paslanma ve çürüme gibi durumlara karşı dayanıklıdır.
- Kütle renklendirmesiyle malzemenin sadece dış katmanını değil içini de renklendirmek mümkündür.
- Üreticiler, ürünün beklenen özelliklerine göre malzemenin özelliklerini değiştirerek, istenen ürünü üretebilme esnekliğine sahiptirler
- Estetik kaygıların giderilmesi.
- Genellikle diğer malzeme gruplarına göre daha uygun fiyatta olmaları.
- Hammadde seçeneğinin fazla olması.
- Birçok üretim seçeneği mevcuttur.
Polimer Örnekleri ve Özellikleri
Sektörde sık kullanılan bazı polimerler;
-PS (Polisitiren)
-PC (Polikarbonat)
-EVA (Etilenvinilasetat)
-PMMA (Polimetilmetekrilat)
-Poliüretan
-PVC (Polivinilklorür)
-Poliester
-Teflon
-ABS (Akrilonitrilbütadienstiren)
-PET (Polietilentreftalat)
-Poliamid
-Epoksi reçineler
PE (Polietilen)
Termoplastik malzeme olan PE (Polietilen), yumuşak bir malzemedir bu durum darbeye karşı dayanımını arttırır. Uygun maliyetlidir. Kansojeren maddeler içermediğinden sağlıklı bir ürün diyebiliriz. Genellikle, oyuncaklarda, borularda, mutfak eşyalarında, kablolarda yalıtkan tabakalarda, gıda ürünlerinin ambalajında vb. birçok alanda tercih edilir.
PE (Polietilen) Çeşitleri;
1.HDPE (Yüksek Yoğunluklu Polietilen)
2.LDPE (Düşük Yoğunluku Polietilen)
3.MDPE (Orta Yoğunluklu Polietilen)
4.LLDPE (Lineer Düşük Yoğunluklu Polietilen)
PP (Polipropilen)
Termoplastik malzeme olan PP (Polipropilen), düşük özgül ağırlıklıdır. Sağlam ve dayanıklı bir malzemedir. Elektriksel olarak yalıtkan özelliktedir. Kimyasal direnci yüksektir. Yüksek sıcaklıklarda kullanıma uygundur. PP (Polipropilen), bir çok alanda tercih edilir, mutfak eşyalarında, tekstil sektöründe, çeşitli mobilya ürünlerinde, oyuncaklarda, ambalajlarda, kaplarda vb. ürünleri ve sektörleri örnek verebiliriz.