Plastikler, sanayide ve günlük hayatta çok fazla miktarda kullanılan, düşük maliyetli ve temini kolay malzemelerdir.
Plastikler selüloz, kömür, tuz, doğal gaz ve tabii ki ham petrol gibi doğal maddelerden üretilirler fakat günümüzde plastik üretiminin ağırlıklı hammaddesini ham petrol oluşturuyor.
Ham petrol, doğadan çıktığı hali ile çok fazla sayıda bileşenden oluşan kompleks bir karışımdır ve endüstriyel kullanımı için mutlaka rafinelerde işlenmesi gerekir.
Plastik üretimi, bir petrol rafinerisinde gerçekleşen damıtma işlemiyle başlar.
Ham petrolün molekül büyüklüğü yapısı itibari ile farklı hidrokarbon zincir karışımı olan fraksiyonlara ayrılmasına damıtma işlemi denir.
Plastik üretiminde en önemli unsur olan nafta da bu fraksiyonlardandır.
Polimerleştirme ve polikondansasyon plastik üretiminde kullanılan ve belli katalizörler gerektiren işlemlerdir.
Etilen ve propilen gibi monomerler, polimerleştirme reaktöründe birbirine bağlanarak uzun polimer zincirleri oluşturur. Temelde kullanılan monomer türüne bağlı olarak, her bir polimer türünün kendisine has özelliği, yapısı ve büyüklüğü vardır.
Birçok farklı plastik türü olduğundan, iki ana polimer serisi altında toplanabilirler:
- Termoplastikler (Isıyla karşılaştığında erir ve soğutulduğunda tekrar sertleşir)
- Termosetler (Bir kez kalıplandıktan sonra tekrar eritilemez)
| Termoplastik Örnekleri Akrilonitril bütadien stiren – ABS Polikarbonat – PC Polietilen – PE Polietilen tereftalat – PET Polivinilklorür – PVC Polimetilmetakrilat – PMMA Polipropilen – PP Polistiren – PS Genişletilmiş Polistrien – EPS | Termoset Örnekleri Epoxide (EP) Phenol-formaldehyde (PF) Poliüretan (PUR) Politetrafloroetilen – PTFE Doymamış poliyester reçineleri |
Termoplastikler
Oda sıcaklığında katı halde bulunan plastik malzemeler termoplastik malzemelerdir. Yüksek sıcaklıklarda yumuşamaya başlarlar ve eriyik haline gelirler. Eriyen termoplastiklerin şekillendirilmesi çok kolaydır. Isıtıldığında yumuşayarak eriyik hale gelir ve şekil verilebilir bir biçime dönüşürler. İç zincir yapıları incelendiğinde çok kuvvetli olmayan Van der Waals bağları ile birbirine bağlı olan zincirler gözükmektedir. Termoplastiklerin çok rijit bir yapısı yoktur. Bu yüzden ısıtılınca viskoziteleri düşerek, atom zincirleri birbirinden kopar ve akıcılığa neden olur ve soğutulduğunda ise kopan zincirler tekrar katılaşarak malzemenin katı bir hal almasını sağlar. Bu özelliklerinden dolayı termoplastikler defalarca ısıtılıp soğutularak yeniden şekil verilebilir. Fakat ısıtma ve soğutma işlemi çok fazla olursa malzemede renk değişimi gibi hatalara neden olur. Termoplastikler kendi aralarında Amorf ve semi kristal termoplastikler olmak üzere iki kısımda incelenir. Termoplastikler sentetik polimerlerin büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Kendi içinde semikristaller ve amorflar olmak üzere ikiye ayrılırlar. Semikristal olarak bilinen türleri şunlardır;
- PE
- PA
- POM
- PP
Bilinen amorf türleri ise şunlardır;
- PC
- PS
- PVS
Termosetler
Termosetler, termoplastikler gibi ısı verilip bir defa şekil verildikten sonra tekrar ısıtılıp başlangıçtaki hallerine döndürülemezler ve başka bir şekle dönüştürülemezler. Eğer termosetler tekrar ısı verilerek şekil değiştirirse yapıları bozulurlar. Oda sıcaklığında sıvı halde bulunan termosetlerin içyapıları incelendiğinde atom zincirlerinin güçlü olan kovalent bağların oluşturduğu görülmektedir. Bilinen termoset türleri şunlardır;
- EP
- UP
- PF
Plastiğin kullanım alanları
- Plastiklerin ısı ve elektrik iletkenlik değerleri oldukça düşüktür. Bu nedenle ısı ve elektriği ya çok az bir şekilde iletirler ya da hiç iletmezler. Bu özelliklerinden dolayı yaygın olarak yalıtım malzemesiolarak da kullanılmaktadır. Fakat istenildiği durumlarda plastiklere takviye elemanı olarak katılan karbon siyahı kullanılarak elektrik iletkenliği özelliği kazandırılabilir.
- Bazı Plastiklerden türleri oldukça saydam bir görünüme sahip olabilmektedirler. Bu özelliklerinden dolayı da gözlük camı gibi saydam malzemeler olarak kullanılabilmektedir. Bu malzemeler cama göre daha kolay işlenebilmeleri ve yanı sıra optik ve mekanik yapıları sayesinde tercih sebebi olmuşlardır.
- Plastiklerin metallere göre farklı olan bağ yapıları sayesinde korozyon dirençleri de metallerden daha yüksektirler ve bu nedenle kimyasallara karşı yüksek direnç gösterirler. Tam da bu nedenle ev aletlerinden otomobil parçalarına, gıda sektöründen ambalaj sektörüne kadar birçok farklı alanda kullanımı uygundur ve çoğunlukla da tercih edilirler.