Plastik kategorilerinin tanıtılması

Daha önce görüldüğü gibi plastik içinde çeşitli bağlantı kuvvetleri bulunur. Plastikler molekül yapılarına ve söz konusu bağlama mekanizmasının tiplerine göre sınıflandırılırlar.

Plastiklerin Sınıflandırılmaları

Yarı – kristal termoplastikler, amorf termoplastikler, termosetler ve elastomerler olarak dört kategori aşağıda biraz daha ayrıntılı olarak incelenmiştir.

Termoplastikler

Molekül arası kuvvetler tarafından bir arada tutulan lineer veya dallanmış zincirleri ile makro moleküller içeren plastikler ‘’termoplastikler’’ olarak isimlendirilir. Molekül arası kuvvetlerin mukavemeti diğer faktörlere arasında dalların veya yan zincirlerin sayısına ve tipine bağlıdır.

Amorf Termoplastikler

Yüksek derecede dallanmış molekül zincirleri ve uzun kenar zincirleri ile bu plastikler düzensiz yapıları dolayısı ile herhangi bir bölgede paketlenmiş durumda olarak kabul edilemezler. Bu tipin zincir molekülleri karmakarışık bir top veya pamuk tutamı gibi birbirine sarılmıştır. Plastik yapılaşmamıştır (=amorf). Bu nedenle bir ‘’amorf termoplastik’’ olarak tarif edilir.

Amorf termoplastikler cam gibi şeffaf olduklarından (renklendirilmemiş olarak temin edilirler), bu plastikler sentetik (yapay) veya organik camlar olarak da tanımlanırlar. Örneğin CD amorf bir termoplastikten imal edilir. Bu plastik cam gibi şeffaf olduğundan, lazer ışını alüminyum veya altın yansıtıcı katın yardımı ile, plastik içindeki alçak basınç alanlarını (çukurları) tarayabilir. Lazer bu bilgiyi daha sonra bunu müziğe dönüştüren CD çalara gönderir.

Yarı Kristal Plastikler

Eğer makro moleküller sadece hafif dallanma gösteriyorlarsa (yanis adece pek az kenar zincirleri) veya çok tertipli ise, bireysel molekül zincirlerinin bazı bölgeleri sıkıca tertiplenmeye izin verecek şekilde düzenli bir tertip içinde uzanacaktır. Moleküllerin tertipli düzenlenmiş bulunduğu bölgeler ‘’kristalizasyon’’ bölgeleri ve ‘’kristal bölgeler’’ olarak tanımlanır. Bununla birlikte polimerizasyon işlemi içinde birbirine sarılmış uzun molekül zincirleri komple bir kristalizasyona ulaşmayı olanaksız hale getirirler.

Zincir moleküllerin sadece belirli bölgeleri yoğun bir tertip içinde bulunduğu halde dahi, diğer bölümler oldukça düzensizdir. Bu düzensiz bölgeler ‘’amorf bölgeler’’ olarak isimlendirilir. Hem kristal, hem de amorf bölgeler içeren termoplastikler böylece ‘’semi-kristal termoplastikler’’ olarak isimlendirilir.

Renklendirilmedikleri zaman dahi semi-kristal termoplastikler asla cam gibi şeffaf değillerdir. Bunun yerine amorf ve kristal bölgeler arasında sınırlarda ışığın kırılması meydana gelerek, plastiği görüntüde her zaman bir miktar dumanlı ve sütlü yapar.

Çapraz – Bağlı Plastikler (Elastomerler ve Termosetler)

Termoplastikler kategorisinden ayrı olarak, bireysel molekül zincirlerinin enine bağlantılar (köprüler) tarafından bağlandığı plastik kategorileri de vardır. Bu enine bağlantılar (köprüler) çapraz bağlantı olarak da tarif edilmekte ve bu malzemelere ‘’çapraz bağlantı’’ denilmektedir.

Elastomerler ve termosetler olarak da isimlendirilen kategoriler, her birinin çapraz bağlantılarının bolluğuna göre birbirinden ayrılırlar. Bu malzemelerdeki moleküller sadece molekül arası kuvvetlerle değil, aynı zamanda atomik bağlantılar ile bir arada tutulurlar.

Elastomerler

Elastomerlerin zincir molekülleri rasgele düzenlenmiştir ve nispeten az çapraz bağlantılar gösterirler. Bu polimer kategorisi geniş bir ağ gibi hafif çapraz bağlantılı olarak düşünülebilir. Elastomerler oda sıcaklığında kauçuk gibi hareket ederler. Çapraz bağlantılar bireysel molekül zincirlerinin hareket etme kabiliyetlerini şiddetle sınırlar.

Makro moleküller içindeki atomik bağlantılar gibi köprülerdeki atomik bağlantılar sadece çok yüksek sıcaklıklarda kırılabilirler ve sıcaklık düştüğü zaman tekrar teşkil edilmezler. Elastomerler bu nedenle ne ergir, ne de çözülebilirler. Bununla birlikte elastomerler belli bir genişliğe kadar şişebilir ve moleküller arasında çok az çapraz bağlantılar gösterdikleri için yağ ve benzin gibi küçük moleküller elastomer zincirleri arasındaki alanlara nüfuz edebilirler.

Termosetler

Diğer bir kategori, zincir moleküllerinin düzenli olmayan bir tertibini gösteren termosetler tarafından temsil edilir. Elastomerlerin yapısı ile karşılaştırıldığında, moleküller arasındaki çapraz bağlantılarda, önemli ölçüde daha büyük bolluk gösterirler. Böyle kesif bir şekilde çapraz bağıntılı zincir moleküllerden yapılmış plastikler ‘’termoset’’ olarak isimlendirilirler.

Oda sıcaklığında keşif çapraz bağlantılı moleküller çok sert ve kuvvetli fakat karşılaştırıldığında, ısıtıldıkları zaman daha çok yumuşama gösterirler, çapraz bağlantılardan dolayı şişmeleri de mümkün değildir.

TERMOSETLERİN ŞEKİLLENDİRİLMESİ

Eritilir ->     Dışardan ısı vererek, proses ısısı ile

Homojenize edilir->    Dispersif karışım, distribütif karışım

Kalıplanır->    Açık kalıp, kapalı kalıp

Termoplastikler;

* Ekstrüzyon
* Enjeksiyon
* Şişirerek kalıplama
* Vakum şekillendirme
* Rotasyonla kalıplama

Adları verilen yöntemlerle işlenerek son ürüne dönüştürülürler. Termoplastiklerin şekillendirilmesinde yukarıdaki birçok yöntem kullanılabilir fakat bu yöntemlerin çoğunun ortak yönü plastiği şekillenebilir, kalıplanabilir bir hale getirirken ‘’ kovan-vida’’ sistemini kullanmalarıdır.