POLİMERLERİN ÖZELLİKLERİ

... konulu sunumlar: "POLİMERLERİN ÖZELLİKLERİ"— Sunum transkripti:

1 POLİMERLERİN ÖZELLİKLERİ
PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ

2 POLİMERLERİN YAPILARI
Polimerler, çok değişik ve çok geniş bir uygulama alanına sahiptirler. Ev aletlerinden tutun da oyuncak yapımına, kaplamalara, dekoratif malzemelere, otomobil lastiklerine, paketleme işlemine, elektronik aletlere ve uçak endüstrisine kadar çok geniş bir yelpazade, polimerlerin kullanım alanlarını görmek mümkündür.

3 POLİMERLERİN YAPILARI
Plastik, kauçuk ve yapıştırıcılar gibi çok farklı suretlerde bulunan polimerler, uzun molekül zincirlerinin birleşiminden oluşur. Bu molekül zincirleri üç faklı yapıda olabilir: doğrusal polimer molekül zinciri, dallanmış polimer molekülü zinciri çapraz bağlantılı polimer molekül zinciri Ağ yapısı polimer molekül zinciri

4 POLİMERLERİN YAPILARI
Küçük moleküller, polimerizasyon işlemi ile birbirine eklenerek büyük moleküller haline getirilir. Bu molekül zincirlerinin düzenli dizimi ile genellikle kristalin bir malzeme, gelişi güzel dizimi ile de amorf bir malzeme elde edilir. Doğrusal amorf polimer zincirleri Doğrusal kristalli polimer zincirleri

5 POLİMERLERİN YAPILARI
* Amorf yapıda molekül zincirleri birbiri ile dolaşmış adeta pişmiş çubuk makarna görünümü verir. * Ergime noktasından aşağıya doğru yavaş bir soğutmanın sonucunda, amorf ana yapı içerisinde, küçük kristal yapılı bölgeler yani kristalitler meydana gelir. Böylece malzemenin yoğunluğu da artar. Doğrusal amorf polimer zincirleri Doğrusal kristalli polimer zincirleri

6 POLİMERLERİN YAPILARI
* Polimerlerin molekül zincirleri, genellikle ana elemanları karbon ve hidrojen olan doymamış hidrokarbon esasına dayanır. *Bunlara ayrıca Cl, F, O, N ve S gibi elementlerde ilave edilerek çok farklı yapıda ve özelliklerde polimerler elde edilebilir.

7 POLİMERLERİN YAPILARI
Değişik polimer yapılarını tanımlamak için genellikle iki yönlü modeller kullanılır. 1- İki boyutlu uzay modeli 2- İki boyutlu model Termoplastik sınıfına giren polyethylene'nin yapısı basit iki yönlü modelle gösterilmiştir. İki boyutlu model İki boyutlu uzay modeli

8 POLİMERLERİN YAPILARI
Polimer zincirinin ana omurgasını karbon atomları oluşturur. Zincir içerisinde iki hidrojen atomu da, her bir karbon atomu ile bağlanmıştır. Burada tek çizgi (-), hem karbon atomları arasında hem de karbon ve hidrojen atomları arasında tekli bir kovelent bağın olduğunu gösterir. İki boyutlu model İki boyutlu uzay modeli

9 POLİMERLERİN YAPILARI
Polimerin yapısı gösterilirken eğer iki paralel çizgi (=) kullanılırsa, bu atomlar arasında çift kovelent bağın olduğunu gösterir. Benzene gibi pek çok polimerler, halka şeklinde bir yapıya sahip olabilir. Bu halkada, altı karbon atomunun tekli ve çiftli kovelent bağ ile bağlandığı görülmektedir. Bu halka yapısının basit olarak ifadesi için, içerisinde daire bulunan bir altıgen şekli kullanılır. Benzene yapısının iki farklı şekilde gösterilişi

10 POLİMERLERİN YAPILARI
* Bir polimerin temel bloğunu oluşturan, merkezi molekül zincirine mer (monemer) ya da tekrarlanan bölüm adı verilir. * Bir mer temel bir kimyasal formüle sahiptir ve bu yapı zincir içerisinde tekrarlanır. Bu mer veya monomerlerin çok değişik düzenlenmesi ile çok farklı polimerler elde etmek mümkündür. Zincir içerisinde tekrarlanan bir ethylene monemeri

11 POLİMERLERİN YAPILARI
Bu mer veya monomerlerin çok değişik düzenlenmesi ile çok farklı polimerler elde etmek mümkündür.

12 POLİMERLERİN YAPILARI

13 POLİMERLER ÇEŞİTLERİ Mekanik ve termal davranışlarına bağlı olarak polimerler üç ana gruba ayrılırlar: 1- Termoplastikler 2- Termosetler 3- Elastomerler.

14 POLİMERLER ÇEŞİTLERİ Termoplastik malzemeler, doğrusal uzun molekül zincirlerinden meydana gelirler. Doğrusal molekül zincirlerinde dallar olmadığından, birleri üzerinde kayabilirler. Bu nedenle bu malzemeler kolayca esneyebilir ve uzayabilirler. Sünektirler. polyvinyl chloride'nin molekül zincir yapısı

15 POLİMERLER ÇEŞİTLERİ Isıtıldıkları zaman kolayca şekil değiştirebilirler ve soğutulduklarında da kolayca ilk hallerine dönerler. Bu malzemelerin hurdaları da tekrar eritilerek, termoplastik malzeme yapılabilir. Doğrusal molekül zincirlerindeki atomlararası bağlar kuvvetli kovelent bağ olup, molekül zincirleri arasındaki bağlar ise zayıf Van der Waals kuvvetleridir. polyvinyl chloride'nin molekül zincir yapısı Bir kuvvet uygulandığında Van der Waals bağlarının kolayca kopması

16 POLİMERLER ÇEŞİTLERİ Termoset malzemelerde ise, doğrusal uzun molekül zincirleri, yan molekül zincirleri ile birleşerek çapraz bağlantılı polimer zincirlerini oluştururlar

17 POLİMERLER ÇEŞİTLERİ Bu molekül dallarının varlığından dolayı, doğrusal molekül zincirlerini birbiri üzerinde kaydırmak çok zordur. O nedenle termosetler, termoplastiklerle karşılaştırıldıklarında daha sert ve daha dayanımlı bir yapıya sahiptirler. Sertleşme tamamlandıktan sonra, tekrar ısıtılarak yumuşatılamazlar. Bu plastikler fazla ısıtılınca kömürleşirler ve hasara uğrarlar. Hurda malzemelerinin tekrar geri kazanımı yapılamaz.

18 POLİMERLER ÇEŞİTLERİ

19 TERMOPLASTİK POLİMERLER

20 TERMOPLASTİK POLİMERLER

21 TERMOSET POLİMERLER

22 TERMOSET POLİMERLER

23 ELASTOMERLER Elastomerler, termosetler gibi çapraz bağlantılı polimer zincirlerinden oluşurlar. Fakat elastomerlerde çapraz bağlantılı polimer zincirleri daha az, termosetlerde ise daha fazladır. Polimer zincirleri, eğer kalıcı bir kuvvet uygulanmaz ise birbirleri üzerinde kaymazlar. Elastomerler, kalıcı şekil, değişimi olmaksızın çok büyük oranlarda elastik davranış özelliği gösterirler. En çok bilinen elastomer, doğal kauçuktur.

24 ELASTOMERLER

25 ELASTOMERLER

26 POLİMERLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ
* Polimerler, metallerden daha hafiftir. * Korozyona dayanıklı malzemelerdir. * Yüksek sıcaklıklarda kullanılmaya elverişli değillerdir. * Polimerlerin eğilebilme kabiliyeti genelde metallere göre fazladır. * Polimerler nispeten ucuzdurlar ve plastik çantadan tutun da, mekanik dişlilere kadar kolayca değişik şekillere sokulabilirler.

27 POLİMERLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ
* Saydamdırlar. * Kötü bir ısı ileticisi olduklarından izolasyon malzemesi olarak kullanılırlar. * Polimerler kimyasal maddelere karşı dayanıklıdırlar. Polimerler su alma eğilimine sahiptirler. * Bu nedenle elektrik ve mekanik özellikleri değişir. Polimerler kısmen yanıcı ve alev alıcı özelliklerine sahiptirler. * Oda sıcaklığında zamana bağlı olarak şekil değişimine uğrarlar. * Aynı zamanda, yüksek sıcaklıklarda çalışabilen ve yüksek mukavemet özellikleri kazandırılan kompozit polimerler de geliştirilmiştir.

28 DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM