Plastik Nedir

Plastik Nedir – Plastik Nasıl Yapılır

Temelde makromoleküllerden oluşan doğal (bağa, boynuz) ya da sentetik ürünler.
Sentetik plastik maddeler, ısıl plastik maddeler ve ısıl sertleşmeli maddeler olarak sınıflandırılırlar.

Plastik Nedir - Plastik Nasıl Yapılır

TARİHÇE

Bir maddeye işlenerek biçim verilebildiğinde ve dolayısıyla başlangıç biçiminden farklı bir biçim kazandırılabil-diğinde.söz konusu maddenin plastik olduğu söylenir. Alçı ve kil, belirli nem koşullarında plastik maddelerdir; bağa, amber, bitüm ise bazı sıcaklık koşullarında plastiktirler. Bu maddelerin plastik niteliği Eskiçağ’dan beri bilinmekteydi ve insanlar bunlardan külden yontular, çanak-çömlek, vb. yapımında yararlandılar. Ama, söz konusu maddeler az sayıdaydılar ve plastikliğin teknik ve sanayi alanlarında kullanılması yüzyıllar boyunca çok kısıtlı oldu. İlk sentetik ve yapay plastik maddelerin ortaya çıkması için, XIX. yy’ın ikinci yarısını beklemek gerekti; o tarihten başlayarak bu maddelerin organik kimyanın gelişmesine bağlı olan gelişimi hem araştırma alanında, hem de üretim ve uygulamalarda olağanüstü bir düzeye ulaştı. 1865’te Hyatt kardeşler ilk sentetik plastik maddeyi ürettiler; Kâfur ve nitroselülozdan yapılan selüloit. Böylelikle bilardo topunun üretiminde fildişinin yerini alacak bir madde bulmaya yönelik bir yarışmayı kazandılar. 1897’de formol ve süt kazeininden hareketle elde edilen ve öğretim kuramlarındaki üstüne yazı yazılan tahtaların üretiminde kullanılan ilk yapay plastik madde olan galalit doğdu. Daha sonra 1909’da bakalit bulundu; bu da İkinci Dünya savaşına kadar önemli bir rol oynadı. Baekeland, bir alkali katalizör varlığında fenol ve formolden hareketle söz konusu reçineyi elde etti. 1918-1945 yılları arasında plastik maddelerdeki ilerleme yavaşladı ve gelişme ancak 1945 yılından sonra, makromoleküller kimyasının babası olan Standinger’in,daha sonra Carothers’m ve son zamanlarda da Ziegler’in ve Natta’nın kuramsal çalışmaları sanayide bir uygulama alanı bulunca yeniden önem kazandı.


PLASTİK MADDELERİN YAPISI VE SINIFLANDIRILMASI

Plastik maddeler, olağan sıcaklıklarda çok sert olan ya da bu nedenle makinelerde işlenmesi zor ısıl plastik maddelere esneklik ve plastiklik sağlamak amacıyla plastikleştiriciler ya da kimyasal bileşikler katılmış makromoleküllerden oluşurlar; böylece nitroselüloz, selüloit oluşturmak için kâfurla plastikleştirilir. Bunlara pigmentler ya da boyarmaddeler de eklenebilir. Plastiklerin en yüksek satış yüzdesini renkli plastikler meydana getirir. Başka maddelerin katılmasıyla da yeni nitelikler kazandırılabilir; amyant liflerinin ya da cam ipliklerinin katılması polipropilen gibi bazı reçinelerin mekanik niteliklerini artırır.
Plastik maddeler kökenlerine göre üç büyük gruba ayrılırlar: Doğal plastik maddeler; yapay plastik maddeler (yani, kimyasal dönüşümlere uğramış doğal maddelerden üretilenler); sentetik plastik maddeler. Sentetik plastik maddelerin önemi ve karmaşıklığı bir iç sınıflandırmayı gerektirir; bu da ya yapı ölçütlerine veya nitelik ölçütlerine göre gerçekleştirilir. İlk tür ölçütler çeşitli plastikleri oluşum yöntemine göre sınıflandırmaya olanak sağlarlar: Polimerleşme; polikondan-sasyon; vb. İkinci ölçütse daha çok tüketici gereksinimlerine denk düşer: Buna göre ısıl plastik maddeler ve ısıl sertleşmeli maddeler ayırt edilir. Isıl plastik maddelerde, kalıcı biçim, bozunması genellikle yüksek sıcaklıkta bir baskıyla sağlanır ve ürünün son biçimini koruması için soğuması beklenir. Bu dönüşüm çevrimi sırasında, maddede bazı önemsiz bozulmalar olmakla birlikte, iç yapı değişmediğinden, aynı ısıl plastik madde kuramsal olarak çok sayıda dönüşüme elverişlidir. Isıl plastik maddeler tek ya da çift boyutlu makromoleküllerdir. Isıl sertleşmeli maddelerdeyse tersine, dönüşüm çevrimi maddenin yapısmda bir değişime yol açar; ilk olarak sıcaklıkla yumuşayan plastiğe (ısıl plastik maddelere benzer evre) baskı uygulanır; daha sonra plastik, sıcakta sertleştirilerek yeni biçimini alır. Bu, molekülde üç boyutlu bir yapıya yol açan ağlaşma evresidir. Ağlaşma tamamlandıktan sonra bitmiş nesnenin yeni biçimine kavuşması için soğumayı beklemeye gerek yoktur. Isıl sertleşmeli plastik, ağlaşma kendisine bir kerede sertliğini sağladığından, yalnızca bir tek dönüşüm geçirebilir. Ağlaşma, bazen ısıl sertleşmeli maddeye ısı verilmesinden başka yabancı madde katkısı da gerektirir (ağlaşma katalizörü kullanılması). y ışınları gibi bazı özel aracılar ısıl plastik maddelerde kısmi bir ağırlaşmaya yol açarlar.

DOĞAL VE YAPAY PLASTİK MADDELER

Selüloz türevleri bir yana bırakılırsa, doğal plastik maddeler sanayi alanındaki hemen bütün önemlerini yitirmişlerdir. Boynuz, bağa ve jelatin bazı zanaat uygulamalarındaki önemlerin korumaktadırlar.

BOYNUZ, plastik maddeler sanayisin de kulanılır ve sığır, bufalo, bizon dağkeçisi, vb. hayvanların dış derilerine ilişkin bir üründür. Bıçak sapla rı, şemsiye saplan ve tarak yapımın da bu maddeden yararlanılır. Çok su emici bir madde olan boynuzun nem etkisiyle biçimi bozulur (24 s’te kütlesinin % 6’sına eşit oranda su emer): kolaylıkla boyanır, asitlere karşı çok, alkalilere karşı az dirençlidir. BAĞA, bazı deniz kaplumbağalarının boynuzsu maddesidir. Maliyet fiyatının yüksek olmasından dolayı yalnızca lüks eşya yapımında kullanılır.

JELATÎNLER’in besinsel olanları mezbaha ya da sıcak suyla işlem yapılan tabakhane artıklarından, vb’den kaynaklanır, jelatinin kullanım alanları pek önemli değildir: Katkılara göre pullar, incüer, seramik hamuru gibi işlenen ve taş, ağaç görünümlü nesneler veren hamurlar elde edilir.

KAZEİN, sütun pıhtılaşürılmasıyla (bir asit aracılığıyla mayalandırma) elde edilen bir makromoleküldür. Formolle sertleşme,yanmayan ve organik çözücülerde çözünen galaliti verir. Bitmiş ürünlere çok güzel cilalı bir görüntü sağlar ama plastikliği az ve neme duyarlığı yüksektir. Düğme, tarak, piyano tuşları ve küçük elektrikli düzeneklerin yapımında kullanılır.

SELÜLOZLU PLASTİKLER, tümüyle doğal bir makromolekülden türerler: Bitkisel kökenli selüloz. Selüloz bir po-lialkol tutumundadır ve dolayısıyla çeşitli asitlerle esterbşebilir. Nitrik asitle (sülfonitrik karışım) nitroselüloz adı verilen bir selüloz nitrat elde edilir ve dumansız barut, selülozlu vernik ve başka bir plastik maddeden selüloit üretiminde kullanılır. Selüloit, % 20 kâfurla plastikleştirilmiş alkolle karıştırılmış selüloz nitrattır. Kolay işlenir ve çok tutuşucudur; dolayısıyla sinema filmleri dışında çok az uygulama alanı vardır.

Bir asit ve asetik anhidrit karışımı, sülfürik asit ya da çinko klorür gibi nem giderici etkenlerin bulunduğu ortamda selüloza etkiyerek selüloz asetatların elde edilmesini sağlarlar. Bunlar, çözücüler ve gliserin triase-tat ya da metil veya etil ftalatlar gibi plastikleştiricUerin yer aldığı karma makinelerinde plastikleştirilir. Tutuşmayan ama neme karşı duyarlı olan selüloz asetatlar plastik maddelerin işlenmesinin bütün klasik yöntemleriyle bitmiş ürüne dönüştürülebilirler. Selüloz asetatlar, sentetik plastiklerle rekabet halindedirler ama hâlâ asetatlı yapay ipek ya da asetatlı iplik yapımmda kullanılırlar. İşlem, ikincil asetatm ekstrüzyonuna (bir ezme makinesiyle gerçekleştirilen sürekli yapım yöntemi) veiplikleştirilme-sine dayanır, triasetatlı iplik neme karşı daha az duyarlıdır ve daha yüksek bir boyut kararlılığı vardır. Selülozlu eterler (etil ve metil selüloz), alkoyl sülfat ve klorür gibi alkoylayı-cı etkenlerin sudla işlenmiş selülozdan kaynaklanan alkaliselülozlarm üstüne etki etmesiyle oluşur. Söz konusu esterler dökülebilirler ya da tutkal, kumaş, perdah ve suluboya yapımında kullanılırlar.

İşlenmiş selüloz az çok arı selülozdur; selülozun sodyum hidroksitle işlemden geçirilmesi, olgunlaştıktan sonra karbon sülfür eklenen alkaliselülozu verir; böylelikle elde edilen selüloz ksantat sodyum hidroksitle karıştırıldığında sodyumlu bir çözelti ya da viskoza yol açar. Çeşitli işlemlerden geçirilen viskoz (olgunlaşma, süzme, vb.) bir asit banyosuna konarak selülozun pıhtılaşması ve oluşması sağlanır. Dokuma sanayisi ve selofan üretimi,oluşturulmuş selülozun iki önemli kullanım alanım oluşturur; selofanın, son yıllarda taze ya da dondurulmuş besin ürünlerinin ambalajında önemli bir kullanım alanı vardır, ama poli-propilenli filmlerin rekabetiyle karşılaşmaktadır.
SENTETİK PLASTİK MADDELER

Sentetik plastik maddeler çok çeşitlidir. Basit polimerler (tek bir mono-merden üretilen) dizisi zaten geniştir, ama kopolimerler düşünülürse (birçok monomerden üretilen) seçim aşağı yukarı sonsuz olur ve plastik maddeler sanayisinin her özel uygulama için özel bir polimer kullanabilme gücü buradan kaynaklanır. Ama, sanayi düzeyinde üretilen polimerler daha sınırlı sayıdadır ve yeni ürünlerin ortaya çıkması başkalarının yok olmasıyla dengelenir .Teknik ve sanayi açısından en önemli olan plastikler iki kümede sınıflandırılır.

ISIL ŞERTLEŞMELÎ REÇİNELER
Aminoplastlar, HCHO formolün çeşitli amino organik bileşikleriyle (-NH2 kümesini içeren bileşikler!e)polikon-dansasyonundan kaynaklanırlar. En önemlisi üre-formol reçinesidir; (COİNHjjs), üre kömür bakımından zengin ülkelerde kalsiyum karbürden ya da sıvı amonyaktan hazırlanır. Yoğunlaşma bazik katalizörlerin (magne-zi, kireç, vb.) varlığında yapılır ve asitli ya da yansız bir ortamda sonuçlanır. Bu reçineler kalıplanacak tozlar halinde kullanılırlar ve uygun miktarları yapay ipek gibi hafif kumaşlara buruşmama özelliği verir. Saydam olan bu reçineler çabuk eskirler ve neme karşı çok duyarlıdırlar. Feno-plastlar, fenollerin çoğul yoğunlaşma tepkimeleriyle elde edilirler. Bakalit, bir fenol-formol fenoplasttır. Feno-plastlar mika,amyant,grafit,odun özü gibi çeşitli maddelerle karıştırıldıklarında döküm tozlarım oluştururlar. Kalıptan çıkarmayı kolaylaştırmak için boyarmaddeler ya da yağlayıcı maddeler katılabilir. Reçine emdirilmiş ve ısıyla yüksek basmç uygulanarak çok dirençli ve hafif levhalar haline gelmiş kâğıt ya da kumaş gibi tabakalı maddelerin üretimine de girerler. Çabuk ergiyen ve organik çözücülerde çözünen bu reçineler iyi birer elektrik yalıtıcıdırlar ve elektrik sanayilerinde kullanılırlar.

Poliy esterler,poliasit ve poliollerin yoğunlaşmasıyla elde edilen makromo-leküllerdir. Gliserin (trialkol) ftalik an-
hidritle yoğunlaşarak “glipte” reçine-1 lerini (GLİ serol ve f TALik anhidrill ürünü) verir. I

Alkidler polialkollerle süksinik asit gi-l bi poliasitlerin polikondansasypnl ürünleridir. Kendisiyle kopolimerleşe-l bilen bir çözücü içinde çözelti halin-1 de bulunan etilenik poliy esterden! oluşmuş bileşiklere poliyester reçineleri adı verilir. En sık kullanılan kopo-limerleşebilen çözücüler stiren, vinil-toluen, vinil asetat, vb’dir; bazı maddeler arasında da maleik, fümarik asitlerle etüen glikol sayılabilir. Poli- ] yester reçinelerinin ağlaşması, ısı ve organik peroksitler gibi katalizörlerin kullanımıyla kolaylaşır. En sık kullanılan dönüşüm yöntemleri basit dökmeyle kalıplaştırma, doyurma ve katıştırmadır. Bu reçineler çoğunlukla cam elyafı gibi destek maddeleriyle birleştirilir; bu durumda ağaç ve metal (tabakalı madde, gemi gövdesi, vb.) yerine kullamlabilirler. Epoksil reçinelerine epokâ adı verilir. Bunlar

ch2-ch-ch2ci … .

\ / glikol epıklorıdruun

O

bir dialkole etkisiyle oluşurlar. Kullanılan dialkolun yapısı ve oranına göre iyi bir kimyasal direnci ve metallere karşı belirgin bir ilgisi olan ağdalı I ya da katı reçineler elde edilir. Vernikler ve lakalar gibi uygulama alanları dışmda, tutkal yapıştırıcı (araldit tipi) ve cam elyafıyla birlikte bulunan tabakalı maddelerin (havacılık, uzay taşımacılığı, askeri donatımdaki uygulamalar) üretimine de girerler.

Silikon reçineleri, silisyum tetraklorür I ve organik magnezyum halojenürler-1 den hazırlanan silikonların yüksek sı-1 caklıkta polimerleşmesiyle oluşurlar; I bu reçineler sıkıştırılarak kahp hali-1 ne getirilebilir. Önemli özellikleri var-1 dır: Tutuşmayan,düşük ve yüksek sı-l caklıklara (400°C’a kadar) dirençlil yapışkan,yüksek sıcaklıkta büe yağla-1 yıcı, nemden koruyan ve bazen del nemli ortamda bile elektriği yalıtıcı ni-1 teliktedirler. Birçok kullanım alanla-1 rı (yangm söndürme aygıtları, özeli elektrikli aygıtlar, deri kapla-1 ma, kumaş ve metal yüzeyler)I vardır. I

ISIL PLASTİK REÇİNELER. Polia-l setaller. Formülün polimerleri olan asetal reçineleri çok sert, çok katıdırlar ve olağanüstü mekanik nitelikleri vardır. Bununla birlikte, bu reçineler kolayca yanarlar ve açık hava kuru-1 luşlarmda, kullanımlarının önleyici! bir nitelikleri yani morötesi ışınımla-1 ra karşı dirençsizlikleri vardır. Me-1 tallerin yerini alabilirler. Makine par-1

çaları, çarklar, yaylar, vb. Poliakrilikler. Metakrilik asit esteri polimerleridir:

ch3

I

ch2 = c-cooh

Metil polimetakrilat çok saydam ve olağanüstü sert bir reçinedir; bu nedenle mineral camlann (Pleksiglas) yerine kullanılır.

Poliamitler. Naylon 6’yı veren NH2 – (CH2)6 – COOH ya da Naylon 11 veya Rilsan’ı veren

NH2 – (CH2)i0 – COOH gibi aminoasitle-rin polikondansasyonunun ürünü olan makromoleküllerdir. Diasitlerin ve di-aminlerin polikondansasyonu Naylon 6-6’yı ya da Naylonu [NH2-(CH2)e-NH2 ve COOH-(CH2)4-COOH] verir. Naylon ve Rilsan sentetik lifler çok sert ve aşınmaya çok dirençli döküm parçaları için kullanırlar (kalkanlar ve yinelenen sürtünmelerin etkisinde kalan parçalar).

Polikarbona tlar. Bunlar dioksidifenil-alkanlardan, yani;

, II

OH -cp-O-C-O – ip-OH formüllü ve difenol üstüne (COCl2) etkisiyle elde edilen maddelerden üretilirler. Saydam olan bu maddeler şoklara karşı dirençlidirler ve -150°C ve 120°C arasındaki sıcaklıklara dayanıklıdırlar. Ama üretimleri zordur ve kimyasal etkenlere karşı dirençsizdirler. Poliolefinler. Bu maddeler, etilen, pro-pilen, vb. değişik olefinlerin polimer-leşmesiyle oluşurlar. Etilenin polimer-leşmesi, sıcaklıkta (200°C) ve kuvvetli basmç altında (1 000 bardan fazla) gerçekleştirilir. Politenler, oldukça serttirler, -50°C’ın altında kolay kırılırlar ve 100°C’m üstünde sıvı haldedirler. Elektrik açısmdan yalıtkandırlar ve soğukta mineral asitlerden etkilenmezler. Sıcakta, hidrokarbonlarda çözünmezler. Kolaylıkla biçim-lendirilebilir (büyük kaplar, borular, tabakalar, vb.) ve kauçuklara katılabilirler. Dolayısıyla çok geniş bir uygulama alanları vardır.
Polistirenler. Bunlar C6H5CH = CH2 stirenin, gerek tek başma gerek komo-nomer ya da bütadiyen gibi elasto-merlerle bulunduğu polimerleşme türevleridir. Saydam, sert, kırılgan ve çözücülerin etkisine duyarlıdırlar. Polivinilikler. Polivinilklorür ya da P.V.C.,politen ve polis tirenle birlikte en çok kullanılan plastik maddedir. CH2 = CH-CI vinil klorürün polimer-leşmesi ısıl olarak çok kararsız bir madde verir (60°C’ta yumuşar ve 170°C’tan sonra ayrışmaya başlar); bu madde plastikleştirici karışımlar aracılığıyla yumuşar. P. V. C ’nin başlıca uygulamaları katı alanında (rovil elyafı), plastikleştiriciler alanındadır (gerilmiş ya da gerilmemiş elyaflar, ısıyla biçimlendirme tabakaları, levhalar, borular, yer kaplamada, elyafları bağlamada kullanılan akışkan bileşimler [plastisoller]). Vinil asetat ve vinilik alkoller de polimerle-şebilirler.

Poliüretanlar. Diizosiyana tların dial-kolle polikondansasyonu sonucu elde edilirler. Oldukça büyük bir molekül kütleleri olduğundan poliamitlerinkiy-le karşılaştırılabilecek özellikleri vardır. Poliüretanlar, hücre yapılı poliüretan köpüklerin yapımım sağladıkları için geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Flüorlu reçineler ve teflon ya da politetraflüoroetilen. Isıya dirençlidirler ve hemen hemen kusursuz bir kimyasal eylemsizliğe sahiptirler. Teflon, ergimiş sodyum ve sıcakta flüor dışında bütün kimyasal etkenlere dirençlidir; özelliklerini 260°C’a kadar korur. 320°C’tan sonra değişmeye başlarlar ve ancak 400°C’ta be zunur. Flüorlu reçineler kaplamalarda, su sızmasını önleme bağlantılarında ve aşındırıcı maddelere dirençli sanayi ürünlerinde kullanılırlar.

PLASTİK MADDELERİN ÖNEMİ

Günümüzde, doğal ve yapay plastik maddeler, sentetik plastik maddeler karşısında önemlerini yitirmişlerdir Teknik açıdan plastik mâddelerder yararlanmayan hiçbir insan etkinliği yoktur: Elektrik sanayisi; otomobil; havacılık; uzay taşımacılığı; fotoğrafçılık; optik aygıtları; kimyasal aygıtlar: inşaat; metalürji; besin; mobilya; güvenlik camları; vb. Plastiklerin bu olağanüstü çokyönlülüğü, uygulamalarınını sonsuzluğu, bir yandan bu ürünlerin çeşitliliği, öte yandan da çok sayıdaki çeşitli işlenme yöntemleriyle açıklanabilir. Dönüşüm yöntemlerini! tekniğine bağlı bireşim yöntemlerini! zenginliği plastiğin belli bir uygulama için en iyi biçimde gerçekleştirilmesini sağlar. İktisadi açıdan, plastik maddeler son derece hızlı yayılmışlardır Üretimin yüksek verimde olduğu sanayi (karbon kimyası, petrokimya) kaynaklarına dayanan bu maddeler, ya geleneksel ürünlerin (odun, metal, doğal dokumalar) yerini alarak ya da tanıdıkları olanaklar çerçevesinde yeni alanlar ortaya çıkararak sürekli yeni pazarlar oluştururlar. Böylece zengin bir gelecek gösteren plastik maddeler sanayisi doğmuştur.

Yorum yazın