Polimer Nedir? Çeşitleri ve Özellikleri Nelerdir?
Polimer birden çok anlamını taşıyan ve karşılık gelen anlamını taşıyan bir kelimedir. İsminden de anlaşılabildiği gibi doğada tek başlına olmayan monomer ismi verilen ve oldukça fazla olmasının yanı sıra küçük yapılarıyla bir araya gelerek bir bütünlük oluşturan özel bir üründür.
Polimer Nedir?
Birden fazla tekrarı olan birimin uzun zincirlerle birbirine bağlı olarak bir bütün halinde oluşmasına polimer ismi verilmektedir. Sentetik ve doğal yapıda olan polimerler günümüzde oldukça geniş bir kullanım alanına sahip türdür.
Polimerin Özellikleri Nelerdir?
- Polimerler ısıl özellikleri ve ısı iletim özellikleri ile dikkat çekerler. Isıl özellikleri yapılarında bulunan kristallere bağlıdır. Tam kristal yapıda olanlar oldukça sert yapılara sahipken erime sıcaklığında ise kristal yapılar kırılarak erimeleri meydana getirir. Kristal yapının düşük sıcaklık seviyelerinde ise daha kırılgan yapısı olsa da oldukça serttir. Isıtılması durumlarında yumuşama özelliğine geçerek kauçuk özelliklerini taşır. Polimer atom hareketliliğinden dolayı ısıyı iyi iletmeyen yapıdadır
- Isıl genleşme özellikleri bulunan polimerler, ısıtılmaları durumundan sonra titreşime geçerek ısıl genleşme durumunu ortaya çıkarır. Seramik ve metallere göre iki kattan daha fazla genleşme özelliğini gösterir.
- Optik özellikleri bakımından şeffaf olmalarına nedeniyle ışığı geçiren özelliklere sahiptir.
- Elektriksel özellikleri ise atom hareketlerinin rahat ve serbest olmamasına bağlıdır. Yalıtkan olma özellikleri nedeniyle son dönemlerde elektriği iletebilme özellikleri nedeniyle sentezlense de kullanım alanları sınırlıdır.
- Polimerlerin mekanik özellikleri uygulanacak uzama ve çekme sonuçlarından sonra belli olacaktır. Kimyasal ve fiziksel yapılarına bakıldığında sıcaklık ve süresine göre değişiklik gösterir.
- Kristal yapıda bulunan polimer, sertlik ve kırılganlık özelliklerini barındırmaktadır. Amorf yapı ise oldukça yumuşak ve tok yapısı ile dikkat çekerken eğrilme ve çekme durumlarında kristallerin yapısına göre daha düşük seviyedir.
Polimer Çeşitleri Nelerdir?
Polimerin 3 farklı sınıfı bulunur ve bunlar arasındaki en önemli ayrım ısı altında göstermiş oldukları davranış şekilleridir.
- Isı uygulaması sonrasında sertleşme eğilimine giren polimer bu durumlarda amorf özelliklerini taşır. Oldukça sert yapıya sahip olan ve güçlü olmasına rağmen kırılgan bir yapıdadır.
- Termoplastik polimer, kristal ya da amorf halde olabilir. Sünek olarak davranışlar gösterse de düşük mükavemet özelliklerini taşır.
- Elastomerler şekilsiz olarak tanımlanırken TG’nin üstünde kullanılmaktadır. Şekillerine kalıcı hasar uygulanmadan önce büyük miktarlarda elastik olarak deforme özelliklerini taşırlar.
- Termoplastik: Kristal ve amorf formatını alabilirler. Zincirli moleküller doğrusal olarak bağlanabilirken ikinci bağlarla birbirlerine bağlıdırlar. Oldukça yüksek ısı durumlarında zincirler uyarılırken bu aşamada kuvvetten etkilenmek için yeterli sıcaklık seviyesine ulaşılmıştır. Birbirlerinin üstüne geçmesi sırasında viskoz sıvısı oluştururlar. İkincil bağlarda ise erimelerin olduğu görülmektedir. Cam geçiş sıcaklıkları bağların erime sıcaklığı olarak kabul edilmektedir. Polimerin soğutulmasından sonra ikincil kuvvetler tekrar hâkim konuma geçerek molekül zincirlerin kısıtlı duruma dönmesini sağlar. Kolayla geri dönüştürülmeleri nedeniyle eritilerek tekrar kullanılabilir olması son derece avantajlıdır.
- Termosetler: zincirli uzun moleküller genellikle amorf ağ ve çapraz bağ halindedir. Çapraz bağların meydana getirdiği kür olarak kabul edilirken çapraz bağlanma durumlarında zincirler birbirleriyle yer değiştirir. Bu durumda plastiğin tekrardan eritilmesi mümkün değildir ve bunun yerine cam geçiş sıcaklıkları ile ısıtılarak parçalanması sağlanır.
- Elastomerler: Genellikle çapraz bağlantı halinde olurken amorf doğrusal bağlanma haline geçerler. Oda sıcaklık durumlarında zincirlerin uyarma seviyesi bağlarını aşarken çapraz bağların deforme etkisi altına geçtiği görülürken elastomer sayesinde tekrardan ilk orijinal haline geçerler.
Polimerler Hangi Alanlarda Kullanılır?
Sentetik ve doğal polimerler insan yaşamını kolaylaştırmak amacıyla hemen her alanda kullanılır. Kullanım alanı oldukça geniş olan polimerlerin en fazla kullanıldığı alanlar ise şöyledir;
- İlaç
- Bilişim teknolojileri
- Bina
- Otoyollar
- Beslenme
- Giyim
- İletişim
- Ulaşım
- Sulama
- Konteyner
- Saç spreyleri
- Hava filtreleri
- Hortum
- Bıçak sapı
- İnşaat sektörü
- Eldiven
- Silikon
- Uzay ve havacılık
- Diş fırçaları
- Kablo
- Jöle
Doğrusal Polimer Nedir?
Uç uça eklenen ve tekrarlanarak devam eden bir zincir oluşumuna doğrusal polimer denir. Birbirini tamamlayan zincirler arasında oldukça yoğun şekilde van der waals ve hidrojen bulunmaktadır. Bu yapıya sahip doğrusal polimerler ise şöyledir;
Naylon çeşitleri
- POLİETİLEN
- FLOROKARBON
- POLİ-VİNİL KLORÜR
Dallanmış Polimer Nedir?
Ana zincirlere yandan bağlanması sonucunda sentezlenen polimerlere dallanmış polimer ismi verilmektedir. Yan kısımlardan eklenmiş olan birimlerin üstlerine de dallanmalar görülmektedir. Yan dalların meydana getirmiş olduğu zincir moleküller paketleme kabiliyetini 3 kat artırırken artan hacim nedeniyle polimerin yoğunluğunu da aynı oranda düşürecektir.
Çapraz Bağlı Polimerler Nelerdir?
Çapraz bağlı polimerler, doğrusal polimerlerle birbirlerine farklı yönlerde VAN DER WAALS bağlarının yerine KOVALENT olarak bağlanırlar. Bu tarzda bulunan polimerler sıcaklıklara ya da suda uzun süre kalmaları durumlarında boyutsal ve şekil olarak değişikliklerin gerçekleştiği gözlemlenmektedir.
Ağ Yapılı Polimerler Nedir?
Birden farklı fonksiyonları bulunan monmerlerin, ağ yapıları nedeniyle 3 boyutlu olarak meydana getirdiği yapılardır. Birden fazla aktif kovalent bağlara sahip olan türdür.