polimerler (polymer in turkish)

8/14/2019 Polimerler (polymer in Turkish)

1/40

Polimer malzemelerKarbonun dier C veya H, O, OH, Cl gibi elementveya iyonlarla kovalent balar yaparak oluturduumolekl zincirlerinin Van der Waals balar ile birarada bulunmas ile oluan malzeme grubuna verilen

isimdir. Zincirler arasnda vander Waals baZincir iinde kovalent ba


2/40

Polietilen:

Zincirin omurgas, Birbirlerine kovalent bal Catomlar tarfndan oluturulmu. Her bir Catomuna kovalent olarak bal 2 H mevcut.

*


3/40

Polimer oluum reaksiyonlar

Moleklleri zincir oluturmas iin meydanagelen reaksiyonlar;

1) Polimerizasyon

2) Kopolimerizasyon3) Poliadisyon

4) Polikondanzasyon

Dier mekanizmalar Harmanlama Dallanma apraz ba oluumu


4/40

Polimerizasyon

Polimer; MER ad verilen ok sayda doymammolekllerin bir araya gelmesi ile oluur.

rnein;Etilen molekl basn, s veya katalizr

yardmyla C lar aras ift ban teki paralanr veMer durumuna geer.

Mer moleklleri birbirine eklenerek polimerizasyonreaksiyonu oluur.


5/40

Monomer Mer

Polimerizasyon

Polietilen


6/40

Bu ekilde n tane molekl birbirine eklenir vePolietilen meydana gelmi olur.

n MER saysn vepolimerizasyon derecesini

gsterir.100-1000 arasnda deer alr. Herhangi yan rn kmaz.

Genelde termoplastikler bu reaksiyonla oluur.


7/40

Kopolimerizasyon

Polimerizasyon reaksiyonundabirden fazla farkl trdeMERin tekrarl yapda bir araya gelmesi ile oluur.

Yan rn k olmaz.

Vinil klorr oluumu.


8/40

Poliadisyon

Balatlmas iin birbalang moleklne ihtiyaolduu reaksiyonlardr.

H2O2, Etilen monomeriyle reaksiyona girerek yeni bir

zincir meydana gelmesini salar.


9/40

Polikondansasyon

Farkl molekllere sahip MER ler rn vererek bir arayagelir ve zincir oluturur.

Genelde termoset oluumunda rastlanr.

Reaksiyonda yan rn vardr. Dimethil terefilat ve etil alkoln reaksiyonu neticesi

PET oluur. Yan rn olarakta metil alkol oluur.


10/40

+ Reaksiyonagirenler

rnler


11/40

Yapsal zellikler

Harmanlama: Farkl molekl zincirlerinin bir arayagelmesi ile oluur: ABS

Dallanma: Ana zinciri meydana getiren karbona

baka bir zincirinbalanmas neticesi oluur. apraz Balanma: Uzun zincir molekllerininbirbirlerine yan dallanm balarla balanmas.Vulkanizasyon srasnda kkrtn yardmyla

apraz ba oluumu.Polimerin dayanm artar fakat sneklii azalr.


12/40

(a)Lineardallanmam

(b)Linear dallanm

(c) apraz bal dallanmam.(d) apraz bal dallanm.


13/40

Polimerlerin yaps

Cams: Amorf Kristal

Kark yap: Cams/Kristal

Tamamen kristal yap pek grlmez; Karkyap olabilir.

Molekllerin karmaklSouma hznn artmas

kristal oluumunu zorlatrr.


14/40


15/40

Polimer eitleri

3 tip polimer mevcutturTermoplastikler

Termosetler

Elastomerler

Termoplastikler:Elastik lineerzincirler

Termosetler:Rijit boyutluzincir a

Elastomerler:Lineer aprazbal zincirler.


16/40

Termoplastikler

Is etkisiyle yumuayabilirler Polimerizasyon reaksiyonu ile retilebilirler Daha oklineer yap gsterirler Artan scaklkla nce vizkoz sv sonrada sv duruma

geer. Camlama scaklnn altndagevrekdavranr. Tekrar kullanlabilirler. Dk srtnme katsaylar vardr.

Pres, enjeksiyon, haddeleme, ekstrzyon, gibi imalatyntemleri uygundur.


17/40

AralarndaGenel amal (PE, PVC, PS, ABS)Mhendislik (PET, Teflon, PC, vs)

Elastomer polimerler.


18/40

Termosetler

Is ile yanarakkmrleirler; dolaysyla scaklklayumuamazlar. Genellikler polikondanzasyon reaksiyonu ile imal

edilirler; yan rn verirler

Molekl zincirleri a yapsnda apraz balarasahiptirler

Camlama scakl alt ve stndegevrek davranrlar. Gevreklii azaltmak iin dolgu malzemeleri kullanlr. Kompozitmalzemelerin retimine uygundur. Epoksi, polyester, bakalit, vs.


19/40

Elastomerler

okyksek elastik zellikgsterirler. Uzamalar%1000 e ulaabilir.

Dayanmlar dktr. (Doal kauuk, lateks, vs.)

Vulkanizayon yardmyla molekl zincirleri arasndaapraz balar oluturulabilir ve lastik eklinderetilerekdayanm arttrlabilir.

Btadin/isopren/Neopren/Silikon, vs.


20/40

Katk maddeleri

Plastikletiriciler: Yumuatr ve camlama scaklndrr Dolgu maddeleri: Gevreklii azaltr/Ekonomiklik salar Takviyeler; kompozit malzeme yaparak dayanm arttrr

Stabilizatrler; Ortam etkisini indirgeyerek degradasyonuazaltr.

Alevlenme nleyiciler; Kolay alevlenme ve yanmaynlerler

Renklendiriciler; Polimerleri renklendirmek iinkullanlr


21/40

Mekanik zellikler


22/40

Mekanik zelliklerTermoplastikler:

Elastik ksmn eimi elastik modln verir.

Akmadan sonra, boyun verme olur:Kesit daralr,molekl zincirlerinin yumaklar alr, ekme

dorultusunda ynlenir ve birbirine yaklar. Boyun vermeden sonra, Van der Waalsbalar etkisini

arttrrve molekl zincirleri daha sk tarzda balanr vedayanm artar.

Kopmann meydana geldii gerilmeye ekmedayanm denir ve genelde elde edilen kopma uzamasdeeri ile birlikte rapor edilir.


23/40

Amorf ve molekl zincirlerinden oluan yaplar

nedeniyle vizko-elastikdavran gstermektedir.

Deformasyon srasndahz nemlidir: Arttka

dayanm artar. Deneylerde standart hz szkonusudur.


24/40

Elastik .D.: Yumaklarn almas, zincirlerindzelmesi, Balarda uzama.

Plastik .D.: Zincirlerin arasnda kayma. apraz ba: Viskoelastik S.D. azaltr, dayanmarttrr, sneklik azalr. Isyla erime yetenei kaybolur.

Termosetler her scaklkta gevrek davran gsterir


25/40

Boyun verme

Akma dayanm

ekme dayanm

Nonlineer elastik deformasyon

Lineer elastik deformasyon

Plastik deformasyon


26/40

Boyun verme lokal olarakzincirlerin ekme ynndedgnlemesi:


27/40

Akma

Lineer elastik

Kopma


28/40

Visko-elastik Davran

E-T diyagramyla ifadeedilir.

alma ve ergimescaklklar arasnda kalan

blgeler farkllk gsterir.

Rijit blge

Deri kvamnda blge

Lastik kvamndablge

Vizkoz blge

Deri kvam

Lastik kvam

Vizkoz

Tc Te

LogE

Rijit


29/40

%100Cams

%100Kristal

Cam+

Kristal

Artanapraz ba


30/40

Elastomerler Elastomerlerde dorusal olmayan elastik deformasyona urar.

Elastik harakette nce yumaklar alr sonra birbiri zerindekayar.

apraz

ba

l

Elasto

merler

Lineer

zinc

irlerde

visko

elastik

dav

ran

(Eski haline dnemiyor)

Visko elastik davran

Balarda uzama

Zinciryumaklarnnalmas


31/40

Termoset Termoplastik


32/40

Termoplastik

Elastomer


33/40

Elastik zorlamada, eri zerinde gidi ve geliyollarnda farklla histerisiz ad verilir.

Bu titreim snmlemede nemli rol oynar.

Histerisiz


34/40

Darbe zellikleri ve Yumuama Tayini

Darbe zellikleri; Charpy ve izod deneyleri kullanlr.

Camlama scakl tayininde izod deneyi kullanlr.

Yumuama scaklk tayini (Vicat testi); Sivri bir ula ve 1 kgf ile batrlmaya allan

polimer malzemede 1mm kalc batmann salandscaklk tayin edilir.

Yksek scaklklarda kullanlan polimerler iinnemlidir.


35/40

Geveme

Zamana ve scaklabal olarakplastik ekildeiimini ifade eder.

Geveme;sabit deformasyon altndaki polimerlerzamanla gerilmenin ve vizkoz akn etkisiyle sahipolduklar gerilmeyi yitirirler.


36/40

Geveme sresi: Polimerin ilk gerilme seviyesi on 0.37 x o seviyesine dmesi iin tanmlanm Tscaklndagerekli sre olarak tanmlanmaktadr.Bu bir malzeme zellii olup her malzeme iin vescaklk iin aadaki gibi tanmlanmaktadr.

Q viskoz ak iin gerekli olan aktivasyon enerjisi, Tmutlak scaklk,R ise niversal gaz sabiti olup, Cmalzeme sabitidir.

=

RTQ

C nexp


37/40

Geveme

Bu veriler kullanlarakt an sonrasnda o ngerilmesindenhangi gerilme deerine malzemeningeveyecei aadaki bant ile hesaplanabilir.

Burada t sre,

o polimerdekibalang gerilmesi ve ise t an sonrasnda gerilmenin decei gerilmeseviyesidir.

( )

t

o= exp


38/40

(c)2003Brooks/Cole,a

div

isionofThomsonLe a

rning,Inc.ThomsonLearning

isatrademarkusedher

einunderlicense.


39/40

Bir polyisoprene bant elik ubuklar 1 yl sre ile bir aradatutmak iin kullanlmaktadr. Eer gerilme 1500psi n altnaderse ilevselliini yitirecektir. Yaplan n almalarda1000 psi deerindeki gerilmelerin 6 hafta sonunda 980 psi

deerine dt grlmtr. Tasarladnz bantnyukardaki amac yerine getirmesi iin uygulanacak ngerilmenin deeri ne olmal.


40/40

weeks2970.0202

6),6exp(1000980

)exp(

===

=

to

psi1788839.0

1500

839.0)175.0exp()297/52exp(1500

==

===

o

ooo

Bir polyisoprene bant elik ubuklar 1 yl sre ile bir arada tutmak iinkullanlmaktadr. Eer gerilme 1500psi n altna derse ilevselliiniyitirecektir. Yaplan n almalarda 1000 psi deerindeki gerilmelerin 6hafta sonunda 980 psi deerine dt grlmtr. Tasarladnz

bantn yukardaki amac yerine getirmesi iin uygulanacak n gerilmenindeeri ne olmal.

polimerler (polymer in turkish)

Documents