4. Yapılarda polimer kullanımı - kisi.deu.edu.trkisi.deu.edu.tr/burak.felekoglu/04.Polipart1.pdf* Kükürt katarak çapraz bağlarını arttırmak suretiyle doğal kauçuğun dayanımı

11

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Alternatif YapıMalzemeleri

4. Yapılarda polimer kullanımı4.1. Polimer kimyası ve sınıflandırma

4.1.2. Polimerlerin sınıflandırılması4.1.1. Polimer, monomer ve polimerizasyon

4.1.3. Mühendislik plastikleri 4.1.4. Plastiklerin genel özellikleri

22

* Polimerler küçük kimyasal yapıların çok sayıda tekrarından oluşan geniş moleküllerdir.

Polietilen 15000 kat büyütme

4.1.1. Polimer, monomer ve polimerizasyon

* Polimerler monomer veya kısaca mer denilen basit ünitelerden oluşur.

33


* Sentez yoluyla bileşiğin kendi küçük molekülünden daha büyük moleküllerin üretilmesine polimerizasyon denir. İki türlüdür:

- İlave polimerizasyonu (additional polymerisation)- Kondensasyon polimerizasyonu (condensation)

monomer polimer

44

-Katılımlı (ilave) polimerizasyon (additional polymerisation) Monomer uç uca eklenerek birleşip polimeri oluşturur. Reaksiyonun başlaması ve ilerlemesi için başlatıcı (initiator) ve katalizör eklenir. Yan ürün açığa çıkmaz.

- Kondensasyon polimerizasyonu Monomer diğer monomerlebirleşirken bazı bileşenlerini kaybeder. Bu sırada yan ürünler açığa çıkar (çoğunlukla su). Daha yavaş gerçekleşir. Çoğu kopolimer kondensasyonreaksiyonu ile oluşur.


Vid.1 (00:20)

asit +alkol = yağ + su

55

* Polimerizasyon için gerekli parametreler:

-Sıcaklık-Basınç-Katalizör


66

Homopolimer

-A-A-A-A-A-A-A-A-örnek: polietilen


Kopolimer

* Polimerizasyon ortamında tek bir meryerine, iki mer varsa, bunların birleşiminden oluşan ve metallerdeki alaşıma benzeyen bir ürün elde edilir. Bu olaya kopolimerizasyon, ürüne ise kopolimer denir.

* Örneğin PVC (polivinil klorür) bir kopolimerdir.

-B-A-B-A-B-A-B-A-B-

77


Terpolimer

* Günümüzde terpolimerlerüzerine çok sayıda araştırma yapılmakta ve yeni terpolimerürünler ortaya çıkmaktadır.

EPDM kauçuk (ethylene propylene diene monomer)Teras yalıtım malzemesi

Vid.2 (02:08)

88

4.1.2. Polimerlerin sınıflandırılması

* Polimerler, doğal ve yapay (doğadaki hammaddelerden işlenerek elde edilen, sentetik) olarak iki gruba ayrılabilir.

Sınıflandırma-1

99

* Doğal kauçuk (lastiğin temel malzemesi) termoplastik ve elastomeriközelliklere sahiptir. Çok büyük şekil değişimleri yapabilen (elastomer) lastik; sert, aşınmaya dayanıklı ve düşük permeabilite özelliklerine sahip bir malzemedir.


* Kükürt katarak çapraz bağlarını arttırmak suretiyle doğal kauçuğun dayanımı ve enerji yutabilme yeteneği geliştirilerek vulkanizekauçuk (doğal lastik) elde edilir. Lastik, mekanik enerjiyi ısı enerjisine dönüştürerek şok darbelerini sönümleyerek yutabilir. Lastik petrol türevlerinden de üretilmektedir.

1010Sülfür molekülü

Ham kauçuk (isopren)


Vulkanize kauçuk, 1839

1111

* Yapay polimerler sentetik ya da yarı sentetik olabilir.

silikonlar


1212

* Polimerler, kimyasal bileşimlerine göre organik, ve inorganik olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır.


Sınıflandırma-2

Organik polimerlerde başta karbon olmak üzere hidrojen, azot ve halojen atomları bulunur. Bir atomun polimer ana zinciri üzerinde bulunabilmesi için en az iki değerlikli olması şarttır. Bu nedenle hidrojen ve halojenler ana zincir üzerinde bulunamazlar. İkinci şart ise ana zincir üzerinde bulunan atomlar arasındaki bağ enerjisinin yeterli olmasıdır.

Organik polimerler İnorganik polimerlerde ise ana zincirde karbon yerine silisyum, germanyum, bor, fosfor gibi elementler bulunur.

Ana zincirde bulunan elementlerin bağ enerjileri organik polimerlerde bulunan elementlerin enerjilerinden daha yüksektir. Bu nedenle organik polimerler daha yaygın olarak kullanılmalarına rağmen, inorganik polimerlerden daha yüksek ısıl ve mekanik dayanıklılık elde edilebilir.

İnorganik polimerler

1313

* Polimerlerin sınıflandırılmasında en çok kullanılan esas işleme yöntemlerine göre yapılan sınıflandırma olup, polimerler termoplastikler ve termosetlerolmak üzere iki gruba ayrılırlar.

Sınıflandırma-3


* Polimerizasyon sonucu değişik tiplerde polimerler üretilebilir.

a) Düz bağlı b) Dallanmış bağlı c) Çapraz bağlı

1414

* Düz veya dallanmış zincir tipi plastiklere termoplastik adı verilir. Bu tip malzemeler ısıtıldığında yumuşarlar ve tekrar şekillendirilebilirler. Bu farklıdavranışa, birincil bağ olan kimyasal bağlardan çok, ikincil fiziksel bağlar sebep olur.

Termoplastikler (thermoplastics, thermosoftening polymers)

Kolay şekil verilir. Örn: polietilen


* Polietilenin paralel zincirleri arasındaki zayıf Van der Waalsbağları çekme sırasında yüksek orana uzamayı sağlar.

* Sıcaklık artışı ile aynı yükteki uzama artışı da paralel zincirleri arasındaki zayıf Van der Waalsbağları ile açıklanabilir.

1515

* Termoplastikler, normal sıcaklıkta kırılgandan, düktile kadar değişen davranışlar gösterirler.

* Termoplastikler doğal ve sentetik olmak üzere iki gruba ayrılırlar.

* Doğal termoplastikler reçine ve asfalt bazlı bağlayıcılardır. Sentetik termoplastiklerin İnşaat Mühendisliğinde kullanım alanları bir sonraki bölümde incelenecektir.

Termoplastikler (thermoplastics, thermosoftening polymers)


1616

• Çapraz bağlı ve dallanmış türler sıcaklık etkisiyle yumuşayarak reaksiyona girip erir. Sıcaklık bir noktayı aşınca polimerizasyon sonucu, plastik sert, kırılgan bir malzeme haline dönüşür. Bu malzemeler tekrar ısıtılınca yumuşamazlar, sert ve kırılgandır. Bu tip malzemelere termoset plastikler adı verilir.

• Genelde termoset malzemeler düktil değillerdir. Ancak formülasyonundayapılacak değişikliklerle düktil özellik gösteren türleri de üretilmektedir.


Termoset plastikler (thermoset)

Vid.3 (02:08)

* Plastikler (yapay polimer) doğadaki malzemeler kullanılarak üretilen ancak doğada bulunmayan bir malzemedir.

4.1.3. Mühendislik plastikleri

* Plastikler, adından da anlaşılabileceği gibi plastik davranış gösterebilen ve üretimlerinin belirli aşamasında (sıcakta) istenen şekle sokulabilen ve soğuduğunda bu şekli koruyan malzemelerdir.

1818

4.1.3. Mühendislik plastikleri

* Plastikler 19. yüzyıl sonlarında ortaya çıkmışlar ve 20. yüzyılın malzemesi olmuştur. İlk plastik malzemelerden biri selüloz-nitrattır (fotoğrafçılıkta negatif film).

* Bunu izleyerek 1910'da bakalit, 1927'de PVC, 1929'da üre ve melamin, 1940'da poliamitin özel bir türü naylon, 1943'de polietilen, pvc, silikon ve 1948'de epoksi sentezlenmiştir.

* Günümüzde amaca yönelik sınırsız sayıda plastik türü mevcuttur. Kullanım amacına göre katılan kimyasal maddeler plastiklere değişik özellikler kazandırmaktadır.

Vid.4 (03:40)

1919

* Plastiklerin mekanik özelliklerine etki eden faktörler ise; yükleme hızı, sıcaklık ve çevre koşullarıdır.

* Plastikler yük altında viskoelastik davranış gösterirler. Bu davranış da sıcaklık ve zamana bağlıdır.

* Bazı plastikler yüksek dayanımlı iken, bazıları düşük dayanım değerlerine sahiptir. Bazıları kırılgan, gevrek davranış gösterirken, bazıları çok düktildir.

Sert, dayanıklı plastikler(kalıplanmış termosetler)

Birim şekil değişimi

Gerilme

Plastiklerin çoğu

Yüksek oranda esneyebilen plastikler

4.1.4. Plastiklerin genel özellikleri

2020

1. Hafiflik (özgül ağırlığı 0.82 – 2.10),2. Düşük elektriksel iletkenlik (elektrik yalıtım malzemesi olarak uygundur),3. Düşük ısı iletkenlik (yalıtım avantajı sağlar, köpük formu +)4. Renk seçeneği (şeffaftan opağa kadar değişen optik özellikler),5. Kimyasal maddelere dayanıklılık (inorganik asitlere, tuzlara, bazlara,

tatlı,tuzlu ve pis su etkisine dayanıklılık sağladığı için ideal bir alt yapımalzemesidir),

6. Düşük su emme,7. Kolay imalat ve işlenebilirlik (örneğin imalat sırasında plastiklerin içine

metal parçalar gömülebilir veya matkapla vb. aletle delik açılıp, kesilebilir). 8. Plastiklerin yüksek termal genleşme katsayıları, diğer malzemelerle

birleştirilirken dikkate alınmalıdır. 9. Sünme ve yorulma olayları plastikleri olumsuz yönde etkiler. 10. Yüksek sıcaklıklar plastikleri olumsuz yönde etkiler.11. Plastiklerin UV dayanıklılığı düşüktür.


2121

Polimerlerin yangına dayanıklılığı

Bazı türleri 300-400oC sıcaklığa kadar dayanmasına karşın (teflon, melamin, vb.), çoğunluğu termoplastik polimerler 80oC’nin aşılması halinde zarar görür. Sıcak ortamlarda elastisite modülleri düşer.

Polimerler karbon, hidrojen ve nitrojen kökenli organik bileşikler içerdiğinden yüksek sıcaklıklarda yanıcı özellik gösterebilir. İlk tutuşma oksidasyonu, alev alma veya tamamen yanma durumlarında farklı türlerde gazlar açığa çıkabilir. Polimerlerin yangın sırasında zehirli gaz ve duman çıkarma özelliği zehirlenme ile ölümlere neden olabilir.

Polimerleri yangına karşı korunmak için

(a)Yangını başlangıçta kontrol altına alma sistemleri (yağmurlama veya köpükleme)

(b) Reçine formülasyonuna halojen kökenli katkılar ilave etmek (florin, klorin, brominveya iyodin sınıfı kimyasallar)

(c) Yanarken zararlı gaz çıkarmadan kömürleşen pasif koruyucu boyaların yüzeye uygulanması (intumescent coating)


Vid.5 (01:05)

2222

Polimerlerin UV ile bozulması

* Termoplastikler daha hassastır.(polipropilen, polietilen, polimetilmetakrilat, naylon)


Vid.6 (01:05)

2323

Ultraviyole (UV) ışın (morötesi)

Elektromanyetik ışınım (radyasyon) spektrumunda görünür ışıkla X-ışınlarına arasında kalan dalgaboyundaki (100 nm-400nm) ışınlardır. UV ışını enerjisi 3 eV ile 124 eV arasında değişir. İnsan gözünün algıladığı en yüksek frekanslı ışık viyole (mor) olduğu için daha yüksek frekanslı bu ışına ultra viyole (mor ötesi) denmiştir.


2424

Bir miktar UV ışını D vitamini sentezi için gereklidir. Aşırısı deri için zararlıdır.


Ultraviyole (UV) ışın (morötesi)

2525

Ultraviyole florosan lambaları

UV ışınını görünür ışına çevirirler (civalı lambalar). Düşük sıcaklıkta dezenfeksiyon (30oC) sağlama amacıyla kullanılırlar.

UV ışınını görünür ışına çeviren teleskoplarla ve kameralarla güneşin veya başka kaynakların yaydığıUV ışını gözlenebilir.


2626

Mekanizma-1: Molekül zinciri kopması ile elastik özelliklerde gerileme

Mekanizma-2: Molekül zinciri kopması ile yüzey erozyonu (filler ve pigmentin kaybedilmesi)



Polimer zincirlerinde

hasar

sağlam polimer zinciri

UV etkisi

filler ve pigment

açığa çıkan filler veya pigment

2727

Yüksek enerjili fotonlar polimer yüzeyindeki moleküllere veya atomlara çarpma anında bazıdeğişikliklere neden olur.

Elektromanyetik spektrumun UV aralığındaki dalgaboyuna sahip fotonlar kısa dalgaboylarınedeniyle yüksek enerjilidirler.

Plastik ve kauçuk gibi polimerik malzemeler uzun molekül zincirlerine sahiptir.Ana zincir yapısı, molekül ağırlığı ve molekül mimarisi UV etkisi ile bozulur.

UV etkisinde geçen zaman



* UV fotonlarının enerjisi malzeme tarafından molekül bağlarını kıracak kadar yüksek oranda soğurulduğunda molekül zinciri kopar ve molekül ağırlığı azalır. Buna paralel olarak elastik özellikler kaybolur ve çatlama olasılığı artar.

2828

* Polimer bağ yapıları ve içerdikleri kimyasal gruplar da çok çeşitlidir. Örneğin naylonda amit bağlanması söz konusudur (-CONH-). Her grup farklı oranda UV spektrumunda enerji soğurur. Ne yazık ki çoğu polimer grubu UV spektrumunda yüksek oranda ışın soğurur.



2929



* Polimer yüzeyinde tozuma olur (chalking). Genelde beyazdır ancak pigmant kullanılmışsa toz renkli de olabilir.

UV etkisi ile:- yüzeyde çatlama- yüzeyde matlaşma ve şeffaflık kaybı- kolay kırılma

* Seramikler ve metaller kristal yapıları (güçlü iyonik ve metalik bağlanma) nedeniyle UV etkisine daha dirençlidir.

1



4. Yapılarda polimer kullanımı4.2. Termoplastik polimerler

4.2.2. Polietilen (PE) 4.2.7. Polimetil metakrilat (PMMA, pleksiglas)4.2.1. Sınıflandırma ve örnekler 4.2.6. Polistiren (PS)

4.2.3. Polivinil klorit (PVC) 4.2.8. Poliamitler (naylon) 4.2.4. Polipropilen (PP) 4.2.9. Polikarbonat (PC)

4.2.5. Plastik borular 4.2.10. Polietilen tereftalat (PET)

2

4.2.1. Sınıflandırma ve örnekler

1- Polietilen (LDPE, LLDPE, HDPE) 2- Polivinil klorit (PVC) 3- Polipropilen (PP) 4- Polistiren (PS) 5- Pleksiglas (PMMA)6- Poliamitler (naylon) 7- Polikarbonat8- Polietilen tereftalat (PET) …

3Plastik üreticileri tarafından kullanılan uluslar arası kodlama (geri dönüşüm)

1- PET, polietilen tereftalat2- HDPE, yüksek yoğunluklu polietilen 3- PVC, polivinil klorit4- LDPE, düşük yoğunluklu polietilen 5- PP, polipropilen6- PS, polistiren7- Diğer plastik türleri

• Plastikler atmosfer ve diğer dış etkilere karşı çok büyük dayanıklılık gösterdiğinden, doğada kolay yok olmazlar. Çoğunlukla, polietilen ve nitroselüloz dışında plastikler zamanla doğada yokolmaz. Bu nedenle plastik artıkların giderilmesi önemli bir çevre sorunu haline gelmiştir.


4

Polietilen: Etilen (C2H4) monomerinde karbon atomlarından oluşan ana zincire hidrojen atomları bağlıdır. Etilen monomerinin polimerizasyonu ile elde edilir.

4.2.2. Polietilen (PE, tonaj olarak dünyada en çok kullanılan polimerdir)

• Etilen uygun basınç, sıcaklık ve katalizörlerin etkisinde bırakılırsa:

5

4.2.2. Polietilen

Saf polietilen şeffaf veya beyaz olabilir. İnce film kalınlığında şeffaf, kalınlaştıkça parlak ve opak görünüm alır. Pigment ilavesi ile renklendirilebilir.

Erime sıcaklığı 110-137oC arasındadır.

Polimerizasyon sıcaklığı, basınç ve kullanılan yönteme göre 3 farklı türü vardır:

1. Düşük yoğunluklu polietilen (LDPE): Dallanmış yan zincirlerin bağlı olduğu bir ana zincir yapısına sahiptir. Özellikle LDPE kimyasallara dirençli değil.

2. Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE): Düz bir ana zincire bağlı kısa ve az sayıda yan zincir yapısına sahiptir. Bu nedenle polimer ana zincirleri birbirlerine daha yakındır ve yoğunluk ile dayanım artmıştır.

3. Lineer düşük yoğunluklu polietilen (LLDPE): Ana zincire sık ve kısa yan zincirler bağlanmıştır.

6

4.2.2. Polietilen

7

HDPE su borusu

HDPE dirsek

HDPE koruge boru

HDPE doğalgaz borusu

4.2.2. Polietilen

HDPE temiz su tesisat boruları

PE kaynak makinası

8

4.2.2. Polietilen

HDPE, LDPE, LLDPE geomembran

(sızdırmazlık için)HDPE bidon HDPE şişe

PE çuval

9

LDPE pelethammade LDPE eldiven LDPE poşet

LDPE filmLDPE sıvı kapları

LDPE geri dönüşüm torba

LDPE geomembran

4.2.2. Polietilen

10

4.2.3. Polivinil klorit (PVC) (kullanım oranı plastikler içinde ikinci sıradadır)

Kimyasallara dirençli olması nedeniyle pis su borusu ve sanayide atık su borusu olarak kullanımda tercih edilir.

Amorf yapılıdır. Güçlü dipolbağları nedeniyle hem erime sıcaklığı yüksektir (204oC), hem de kimyasallara dirençlidir.

(PVC kimlik kaplama)

Saf PVC polimeri yüksek dayanımlıdır ancak bağlı klor nedeniyle gevrek davranışgösterir. PVC'ye çeşitli katkılar ilave edilerek gevreklik özelliği amaca göre azaltılır.

11

Akışkanlaştırıcılar (plasticizers): Polimerin esnekliğinin arttırılması için eklenir. Yumuşak PVC üretiminde gereklidir. Yüksek molekül ağırlıklı bileşikler kullanılır. Fitalatesterleri genellikle tercih edilir (PVC'den zamanla sızma riski nedeniyle oyuncaklarda ve medikal gereçlerde sınırlandırılmıştır).

Stabilizatörler (heat stabilizers): Polimerin üretimi sırasında ısı nedeniyle çatlamasını, bozulmasını önlemek ve nihai ürünün kullanım ömrünü uzatmak (***UV dayanımısağlamak) için ilave edilen organometalik bileşiklerdir. Kalay, kurşun (ağır metal), baryum, kadmiyum, kalsiyum, çinko bileşikleri, grafit…

PVC'ye ilave edilen çeşitli katkılar (diğer polimerlerde de kullanılabilirler):

*** Hatırlatma: Ultraviyole ışık altında uzun karbon zinciri moleküllerin parçalanmasısonucu plastik özelliğini kaybedip kırılgan hale gelir.

4.2.3. Polivinil klorit (PVC)

12

Kaydırıcılar (lubricants): Erimiş polimerin üretimi sırasında metal kalıba yapışmasınıengellemek için kullanılır. Wakslar, yağlar, sabun türevleri…

Toz malzeme (fillers): Dolgu malzemesi olarak PVC'nin maliyetini düşürmek için ilave edilen inert toz maddelerdir (talk: Mg3Si4O10(OH)2) ,kalsit:CaCO3, silikatlar…)

Pigment: Renklendirme için organik veya inorganik

Donatı Maddeleri: Plastiklerin tokluk özelliklerini geliştirmek amacıyla en çok cam liflerikullanılır. Lif donatılı polimer kompozitler incelenirken bu konuya dönülecektir.


13

Sert PVC (rigid): Tek başına PVC işlenemeyecek kadar gevrek bir malzemedir. Bir miktar kauçuk benzeri malzeme ilavesi ile sert ancak işlenebilir bir ürüne dönüştürülebilir. Sert PVC inşaat sektöründe en çok kullanılan polimerdir.

Yumuşak PVC (plasticized): Akışkanlaştırıcı ilavesi ile PVC çok daha esnek, şekil değiştirme yeteneği yüksek bir malzeme haline getirilebilir. Oyuncak sektörünün en önemli hammaddesidir. Kağıt kaplama, tekstil sektörü, elektrik kablosu bantı işlerinde kullanılır.


14

Kalıptan çıkan ürünün kalibreye verilmesi

Plastik profillerin ekstrüzyon yöntemiyle üretimi

4.2.3. Polivinil klorit (PVC) - sert PVC

15İç içe farklı polimerlerden oluşan boru üretimi

Ko-ekstrüzyon yöntemi


16

PVC kapı ve pencere kasaları, profiller

PVC kalorifer tesisatı boruları


17

PVC pis su tesisatı boruları

Sandalye Baret

Su bidonu

(polikarbonattan da yapılıyor)


18

4.2.4. Polipropilen (PP)

En ucuz polimerlerdendir.

Ana zincirde bağlı olan metil grubu (CH3) zincirin dönme hareketini kısıtlar. Bu nedenle sert ve esnekliği az, aşınmaya dayanıklı bir plastiktir. Polietilene kıyasla erime sıcaklığıda daha yüksektir (165-177oC). Şekil değiştirmeden 120oC'ye kadar dayanır.

Hafif (0.9g/cm3), kimyasallara dayanıklı, su emme oranı düşüktür.

Ataktikpolipropilen

19

Kapak PPPP saklama kabı

PP halat PP beher ve laboratuvar ekipmanı

PP film

PP sandalye


PP'nin erime sıcaklığı yüksek olduğu için radyatör fanlarında kullanılır.

20PP Su drenaj borusu

PP sulama borusu


Un, şeker, tahıl, gübre vb. çuvalı(PP-PE karma)

Sade PE çuval

21PP Kalorifer ısıtma tesisatı borusu


22


Alüminyumun oksijen yalıtımı sağlaması ve konsantrasyon farkı nedeni ile tesisata havada bulunan oksijen moleküllerinin geçmesin engellenmesi amaçlanır.

Isıtma tesisatları kapalı devre olarak çalışmaktadırlar. Bu tesisatlarda sisteme oksijen difüzyonunun olması durumunda su içerisine giren oksijen molekülleri sistemdeki metalik aksamlarda korozyona sebep olmaktadır. Bu durumda kombi ve radyatörlerin kullanım ömrü kısalmaktadır. Bu nedenle tesisatlarda yaygın olarak bakır ve alüminyum folyolu plastik borular kullanılmalıdır.

Tesisata giren oksijen; korozyon, kavitasyon ve erozyon, cihazlarda verim düşüklüğü, servis sıklığı, pompa problemleri, tesisatın belirli bölgelerinde ısınmama ve sirkülasyon problemleri gibi sorunlara da neden olur.

Bu problemler; ısı eşanjörlerinde, pompalarda, ısı sayaçlarında, üç yollu vanalarda, yerden ısıtma sistemlerinde kendini sıkça gösterir. Tesisata oksijenin girmesi ise sıklıkla oksijen bariyersiz plastik boru (Düz PP-R, PEX ve Cam Takviyeli PP-R gibi) kullanımından dolayı plastik boru üzerinden difüzyon yolu ile oluşmaktadır.

Alüminyum folyolu PP borular

23

Plastik boru sektöründe farklı amaçlarla kullanılmak üzere değişik hammaddelerden boru üretilmektedir. Bu hammaddelerden en önemlileri;

4.2.5. Plastik borular

- Polipropilen (PP)- Polietilen (HDPE)- Polivinil Klorür (PVC)

24

Plastik Boruların Kullanım Alanları

Genel olarak plastik boruların en çok kullanıldığı alanlar şunlardır;1. Şebeke Sistemleri- Doğalgaz taşıma sistemleri- Temiz ve atık su taşıma sistemleri- Sıcak su ve jeotermal su taşıma sistemleri2. Tarımsal Sulama- Basınçlı sulama sistemleri- Yağmurlama sulama sistemleri- Damla sulama sistemleri- Yarı açık su iletim sistemleri- Derin kuyu boruları- Sondaj boruları- Drenaj boruları- Sera ısıtma boruları3. Isıtma Sistemleri- Folyolu plastik borular- Kalorifer tesisat sistemleri- Yerden ısıtma sistemleri

PP


25

Plastik borular Avrupa kıtasının tamamında ülkelerin coğrafi yapılarında uyumlu hammadde kullanımıyla, atık su hatlarındaki yüksek sızdırmazlık ve esneklik özelliği ile piyasayı ele geçirmiş durumdadır. Fransa’da ve İspanya’da PVC’li boru hatları; Finlandiya, Almanya, İtalya ve İngiltere’de polietilenli boru hatları; Danimarka ve İsveç’te polipropilenli boru hatları kullanımı yaygındır.

Avrupa'da Plastik Boru Sektörünün Durumu

Türkiye’de Plastik Boru Sektörünün Durumu

Plastik, bakır, çelik, beton, asbest, alüminyum ve demir gibi malzemelerle imal edilen ürünlerin oluşturduğu Türkiye boru pazarında plastik sektörü en büyük paya sahiptir. Pazar kaybeden gruplar ise kendilerine yeni pazarlar bulmak için çalışmalarını başka alanlara yönlendirmektedir. Özellikle geçmiş yıllarda altyapı çalışmalarında sıkça kullanılan beton borular artık yerlerini plastik borulara bırakmaktadır. Plastik borular, doğalgaz yatırımlarında da paylarını giderek arttırmaktadır. 1970’li yıllarda sulama borularında başlayan dönüşüm ve de 1995 yılından bu yana konut tesisatlarında kullanılan çelik boruların tamamen plastik boruya dönüşmesiyle çelik boru üreticileri bu iki alanı plastik boru üreticilerine bırakmaktadır.


26

cam takviyeli plastik (CTP) borular

Plastik borular, özellikle 2000’li yıllarla beraber altyapı çalışmalarında beton borunun, sıhhi tesisatlarda ise galvaniz borunun yerini alarak sektörde diğer ürünlere göre büyük bir çıkış göstermiştir, pazar büyüklüğünün 1 milyar dolar olduğu tahmin edilmektedir.

Türkiye’de plastik ürünlerin kullanım bilincinin artmasına rağmen henüz gelişmişülkelerin tüketim hızlarına ulaşılamamıştır. Yurtiçi talebin net olarak rakamsal verilerine sektörde tam olarak ulaşılamamakla birlikte plastik borularda en fazla hammadde olarak kullanılan polipropilen ve polivinil klorürün Avrupa’da tüketiminin her yıl %5 civarında arttığı, bu maddelerden Türkiye’de üretilen boruların ihracatının her yıl %3 civarında arttığı göz önüne alındığında tüketimin artan bir eğilim gösterdiği görülmektedir.

Türkiye’de Plastik Boru Sektörünün Durumu


27

*Plastik Sanayicileri Araştırma Geliştirme ve Eğitim VakfıAdres : Halkalı C. Tez-İş İş Merkezi No: 132/1 Kat:4 34620 Sefaköy/İSTANBULWeb : www.pagev.org.tr

*PETKİM Petrokimya Holding A.Ş.Adres : Aliağa, İZMİRWeb : www.petkim.com.tr

Pilsa Plastik Sanayi A.Ş., Fırat Plastik Kauçuk San. Tic. A.Ş, Dizayn Teknik Plastik Boru Elemanları Sanayi ve Ticaret A.Ş., Arılı Plastik Sanayi A.Ş., Ege Yıldız A.Ş., Egeplast A.Ş., Novaplast Plastik Sanayi ve Ticaret A.Ş., Çağlar Plastik San. A.Ş., Söğüt Plastik ve Kalıp Sanayi ve Ticaret A.Ş…

Türkiye’de Plastik Boru Üreticileri


28

TS NO STANDART KONUSUTS 201 Plastik borular sert polivinil klorürdenTS 6690 Polipropilen (PP) borular ve bağlantı elemanlarıTS 6692 Polipropilen borularTS 6693 Polietilen borular ve bağlantı elemanlarıTS 9937 Plastik borular-polipropilenden genel amaçlıTS 10598 Plastikler-Termoplastik boru ve ekleme parçalarıTS 10643 Plastik borular ve ekleme parçaları-polietilenden-büyük çaplı

Plastik Borularla ilgili Türk Standartları


29

4.2.6. Polistiren (PS)

Polistiren, stiren monomerinin polimerizasyonu ile üretilen bir polimerdir.

Yoğunluğu 1,03-1,06 g/cm3 arasında değişir

Rijit polistirenin erime sıcaklığı 150-243oC arasındadır. Malzemeler termal şekillendirme veya enjeksiyon kalıplama yöntemleri ile üretilir.

30

Saf polistiren (homopolimer) oldukça sert, kırılgan ve parlaktır. Nispeten düşük erime noktasına sahip çok pahalı olmayan bir reçinedir. Modifikasyon yöntemleriyle kauçuk ilavesiyle esneklik kazandırılabilir.

Rijit polistiren

Rijit polistiren hızlı yanar, kuvvetli gaz kokusu yayar, önemli miktarda kurum üretir. Asetonlu ortamda erir. UV ışınlarına dirençlidir.

Rijit polistiren ile üretilen eşyalarRijit polistiren ile üretilen laboratuvar beherleri


31

• Rijit polistiren basınç yükleri altında yüksek dayanıma sahiptir ve düktil davranış gösterir. Ancak çekme yükleri altında daha az dayanıklı ve gevrektir (kırılgan).

Çekme

Basınç

Şekil değişimi

Yük


32

Taneciklerin şişirilmesi ve köpük elde edilmesi için kullanılan şişirici gaz ‘Pentan’dır. Organik bir bileşen olan pentan, tanecikler içinde çok sayıda küçük gözeneklerin oluşmasını sağlar. Reaksiyon için buhar verilir. Üretim sırasında ve üretimi takiben çok kısa sürede pentan hava ile yer değiştirir. Açığa çıkan pentan gazı atmosferde zaten bulunan CO2 ve su buharına-H2O’ya dönüşür.

Genleştirilmiş polistiren köpük (expanded polystrene (EPS) foam)

EPS köpük, polistiren taneciklerinin şişirilmesi ve birbirine kaynaşması ile elde edilen bir ısı yalıtım malzemesidir.


Vid.7 (01:30)

Vid.8 (00:50)Solvent eritir

33

Pentanın açığa çıkmasıyla, malzemenin bünyesinde bulunan çok sayıdaki (yoğunluğa bağlı olarak 1 m3 EPS’de 3-6 milyar) küçük kapalı gözenekli hücreler içinde durgun hava hapsolur. Malzemenin % 98’i hareketsiz havadır; %2’si ise polistirendir.



34

Daha sonra özel silolorda dinlendirilen genleştirilmiş taneciklerin kalıp içerisinde su buharı yardımı ile birbirleriyle kaynaşması ve malzemenin özelliklerini kazanmasısağlanır. Tanelerin birbiri ile kaynaşması sonucunda balpeteği görünümünde, arada boşluk kalmadan birbiri ile kaynaşmış çokgenlerin oluşturduğu sürekli bir kütle meydana gelir. Daha sonraki üretim adımları ise malzemenin kullanım sahasına (ısı yalıtım amaçlıveya ambalaj malzemesi olarak) göre değişiklik gösterir.



35

ISO 3008 TS 7316 EN 13163 standartlarında farklı yoğunluklar ve yangın sınıflarında üretilebilmektedir. Geniş bir yoğunluk aralığında üretilebildiği için, farklı uygulama seçenekleri sunar.

Yüksek ısı yalıtımı sağlar. Isı iletkenliği düşük olduğu gibi sabittir, şişirici gaza ve zamana bağlı olarak değişmez.

Kapalı gözenekli yapısı nedeniyle su geçirmez.

Hafif olduğu için taşıma ve montaj esnasında kolaylık sağlar.

Üretiminde sağlığa zararlı ve ozon tabakasına etki eden madde kullanılmaz.

Yangın sınıfı B1 (zor alev alan). Alev kaynağının sürekli temas etmesi ile yanmaya devam eder. Alev kaynağı uzaklaştırılınca yanma durur. Ancak 200oC sıcaklıkta erimişpolimer akarak yangını yayabilir.

EPS köpüklerin genel özellikleri

16–640 kg/m3



36

İlk Ekstrüde Polistren Köpük 1940'lı yılların başında, Amerika'da askeri amaçlı talep üzerine yüzer sallar için üretilmiştir. Yoğun kullanımı sonucunda, su ve neme karşıoldukça dirençli olduğu fark edilen bu ürünlerin aynı zamanda ısı yalıtım teknik özelliklerinin farkına varılmıştır ve ısı yalıtımı amacıyla üretimine devam edilmiştir

1941 yöntemin keşfi ilk styrofoam

Ekstrüde polistiren köpük (extrude polystrene (XPS) foam)


37

Polistiren kristallerine farklı genleştirici katkılar eklenerek karıştırılıp ergitilir. Viskoz plastik sıvı basınçla ekstrüdere besleme yapılır. Çıkış ucunun şekline göre dışarı çıkan plastik genleşir, soğutulup istenen boyutta kesilir.

Üretiminde HCFC (hidrokloroflorokarbon) gazları kullanılmaktadır.

Piyasada sert köpük olarak adlandırılır. Dış cephe mantolamasında en çok kullanılan malzemedir.



1987

38

Erime sıcaklığı 210 - 250°C'dir

Ekstrüder vidası



39



40

Gezilebilir teras yalıtımıPanel eleman ısı yalıtımı



41

mantolama Isı köprüsü yalıtmı



42



43

10 kat büyütme 10 kat büyütme

XPS EPS

Mikroskop altında kıyaslama


Ekstrüde polistiren köpük Expanded polistiren köpük

Vid.9 (03:00)

44

XPS


Isı köprüsü

45

Poliüretan köpük ile XPS'inkıyaslaması

Kalite kontrol

Farklı yoğunluk farklı ısıyalıtım performansı!!!

Soğutma sistemlerinin yalıtımında poliüretan köpük kullanılır.

XPS poliüretan köpük kıyaslaması


Isı yalıtımlı jeotermal borular

140 ˚C su sıcaklığına dayanıklı

Vid.10 (03:00)

46

Ekstrüde polistiren köpük (extrude polystrene (XPS) foam) fitil üretimi

XPS dolgu fitillerinin üretiminde ve kullanımı sırasında sera gazlarının çıkışı (CFC gazı) bir dezavantajdır.

Binaların derz ve dilatasyonlarında, ayrıca kapı ve pencerelerin duvar birleşimlerinde dolgu fitili kullanılır. Mastik, silikon gibi derz dolgu malzemelerine yapışmamalı ve ayrı çalışmalıdır. Derz ve ditasyonlarda uygulanarak ihtiyaç duyulan derz dolgu malzemesi miktarını azaltır. Suya ve buhara karşı dirençli olmalıdır.


47

2011'den itibaren CFC içermeyen polietilen (PE) dolgu fitili ve sıcak su borusu yalıtım gömleği üretimine başlanmıştır (İzocam). Önümüzdeki yıllarda geçiş oranı artacaktır.

PE köpük

PE dolgu fitili

PE sıcak su borusu yalıtım gömleği


48


Son yıllarda grafit formunda toz karbon ile birlikte granüle edilip genleştirilen EPSlergeliştirilmiştir (Neopor). Bu malzemeler ısıl iletkenlik açısından (yüksek refleksiyonkapasitesi) daha üstün plaka ürünlerin gelişmesini sağlamıştır.

49

4.2.6. Polistiren (PS)Vid.11 (09:20)

50

4.2.7. Polimetil metakrilat (PMMA , pleksiglas)

Termoplastik bir polimer olan PMMA piyasada daha çok "akrilik cam", pleksiglas veya fleksiglas olarak isimlendirilir.

Optik bakımından şeffaftır, beyaz ışık geçirgenliği %92 ‘dir. Renklendirilmiş ve opak olarak da kullanılır. Üstün optik özellikleri olan PMMA'ın plastikler içinde ayrıbir yeri vardır.

Yoğunluğu 1.17-1.28 g/cm³ değerleri arasındadır.

2 mm den 40 mm kalınlığa kadar saydamlığını kaybetmeden üretilebilir.

PMMA’nın ticari isimleri: Plexiglas, Vitroflex, Limacryl, R-Cast, Per-Clax, Perspex, Plazcryl, Acrylex, Acrylite, Acrylplast, Altuglas, Polycast, Oroglass, Optix andLucite…

Aynı kalınlıktaki cama göre ısıyı%20 daha az iletir.

51

Metil metakrilat monomerinden çeşitli polimerizasyon yöntemleri kullanılarak sentezlenir.

4.2.7. Polimetil metakrilat (PMMA, pleksiglas)

52

Levha halinde döküm veya ekstrüzyon yöntemiyle üretilir.

Deforme olma sıcaklığı 70-105°C aralığındadır. Erime sıcaklığı 140-160oC aralığındadır. Yanıcı bir termoplastiktir. Sıcakta işlenerek şekillendirilebilir. Basınçla ve vakumla form verilebilir.Soğuduktan sonra şeklini muhafaza eder

250°C de alevle tutuşabilir. Kendi kendine yanma sıcaklığı400°C'dir.


PMMA, önce keskin bir uçla çizilerek, daha sonra kırılarak kesilebilir. Yapıştırılmak istenildiğinde %8 PMMA ‘nın karbon tetraklorid veya kloroformdaki dispersiyonukullanılır.

Ekstrüzyon PMMA

53

- Çekme dayanımı 40-70 MPa aralığındadır. Darbe dayanımı rijit polistiren kadar yüksektir.

- Cama göre darbelere 6 kat daha dayanıklıdır. Kırılan parçaları keskin kenarlı değildir, yaralanmalara sebep olmaz.

- Yüzeyi bakır sertliğindedir, fırça ve zımpara ile çizilebilir.

- Birçok kimyasal dayanıklı olmasına rağmen organik çözücülerden etkilenir.


54

Kullanım alanları• Cadde ve otoyol aydınlatmalarında (ısıya dayanıklı sert tip)• Işıklı reklamlarda• Binalarda; tavan aydınlatma kubbeleri,• Balkon paravanları, rüzgar kesiciler ve güneşlikler• Mağaza dekorasyonları• Telefon kabinleri• Kış bahçeleri• Abajur ve avize yapımında • Cetvel gönye türü kırtasiyecilik malzemeleri • Bina iç aydınlatmalarında, sinyal lambalarında• Otomobil ve yatlarda rüzgar kesici olarak kullanılır

Genelde cama alternatif malzeme olarak tercih edilir ve polikarbonatla benzer özelliklere sahip olduğu için polikarbonatın kullanıldığı ürünlere de alternatif olabilir.


55

4.2.8. Poliamitler (naylon)

Poliamit yüksek molekül ağırlığı ve çapraz yapıda bağları nedeniyle sert bir plastiktir. Bükülmeye ve aşınmaya dayanıklı bir plastik türüdür. Yük altında uzun süre çalışabilme özelliğine sahiptir. Plastikleştirici katkılarla yumuşatılabilir.

Özgül Ağırlığı: 1,135 gr/cm³Çekme Dayanımı: 650 kgf/cm²Kopma Uzaması: % 273 Eğime Dayanımı: 515 kgf /cm²

56


diamin

dibazik organik asit naylon

(polyamitin monomeri)

2 ya da daha fazla amino grup (-NH2) içeren polimerdir.

Aromatik bileşikler bağlanarak aramit lifleri geliştirilmiştir.

57


1930lu yıllarda, Du Pont bilim adamlarından Wallace Hume Carothers, polyesterin genişleyebilen güçlü bir iplik olduğunu tespit etmişti.

Ancak asıl buluş, kimyagerlerin, eritilmiş polyester geçirdikleri çubukları çekmeleriyle ortaya çıkmıştır. Bir çubuk sabitken diğeri ondan uzaklaşınca kopmadan önce oldukça uzayabilen, ayrıca ipeğe benzeyen yapıda bir madde ortaya çıkıyordu.

Ne var ki, bu polyester çok çabuk eriyordu, giysi yapmaya uygun değildi. Bunun üzerine kimyagerler aynı işlemi poliyamidle denemeye karar verdiler ve bugün "naylon" olarak bildiğimiz madde doğmuş oldu.

İpek çorapların yerine naylon çoraplar piyasaya sürüldü. Bu ürünler ilk günlerde çok pahalıydı. II. Dünya Savaşı yıllarında Du Pont çorap yerine paraşüt üretmeye başladı... Naylon çorapların ucuzlaması ve geniş kitlelere yayılması ancak savaş ertesi gerçekleşti

58


Naylon halat Balonlu naylon kaplama

Naylon kıllıbadana fırçası

Eriyik ya da çözeltisinden çekilerek, dökülerek ya da püskürtülerek lif, ince iplikçik, sert kıl ya da levha haline dönüştürülen naylon, ip, halat ve dokuma üretiminde kullanılır veya doğrudan kalıplara dökülerek belirli bir biçimi olan ürünlere dönüştürülür.

Soğuk çekme yöntemiyle elde edilen tok, esnek ve dayanıklı ürün ise genellikle ince ya da kalın iplikçikler halinde çorap, paraşüt ve fırça yapımında kullanılır.

59

4.2.9. Polikarbonat

Ticari isimleri Lexan, Makrolon, Makroclear

Polimer karbonat grubu (–O–(C=O)–O–) içerdiği için bu ismi almıştır. Pek çok rijitmonomer kullanılarak farklı özelliklere sahip polikarbonatlar üretilmektedir.

Polikarbonatın Bisphenol A ve fosgen (karbonil klorür)'den sentezlenmesi

Polikarbonatlar, termoplastiklerin özel bir grubudur. İşlenmesi, kalıplanması, ısıl olarak şekillendirilmesi kolaydır (157oC yumuşama, 267-270oC erime noktası)

Yoğunluk, 1.20 g/cm³Kullanım sıcaklık aralığı, -100°C'den+135°C'ye

UV ışınlarına karşı dayanım, zayıf fakat üzerine UV koruyucu kaplama yapılarak dayanımı artırılmaktadır

60

En yaygın polikarbonat plastik tipi, Bisfenol A grupları ile bağlanmış karbonat gruplarının oluşturduğu polimer zincirlere sahip olanıdır. Bu tip polikarbonat çok dayanıklı bir malzemedir, kurşun geçirmez cam yapımında kullanılır. Polikarbonatların karakteristikleri pleksiglasa (PMMA ; akrilik) oldukça benzer, fakat polikarbonat daha yüksek dayanımlıve daha pahalıdır.

4.2.9. Polikarbonat

Sıvı ve yiyecek depolanan polikarbonat malzemelerden Bisfenol A sızmasının sağlığa zararlı olabileceğine yönelik bulgular mevcuttur.

61

Polikarbonat plaka ile bölme panel

4.2.9. Polikarbonat

62

Ayrıca tek veya çift yüzeyi UV koruyucu madde kaplı polikarbonat levhalar tek cidarlı (solid) ve iki veya daha fazla cidarlı(multiwall) gözenekli levhalar halinde muhtelif renk, kalınlık, özellik ve ebatlarda imal edilerek yapı sektöründe her türlüaçıklıkların kapatılmasında kullanılabilen (ışıklık, tonoz, tüp geçit, kubbe vb.) esnek bir kaplama malzemesidir. İyi ısıizolasyonu ve mukavemeti nedeniyle seralarda cam ve naylona alternatif olarak kullanılmaktadır.

4.2.9. Polikarbonat

63

4.2.9. Polikarbonat

Spor salonu, havuzların çatı kaplamalarında

64

Akrilik - polikarbonatkompozit lamine plaka

Cam polikarbonat kompozitlamine plaka

Laminasyonlakurşun geçirmez plaka üretiminde

Polikarbonat plaka veya film kullanılarak kompozit kurşun geçirmez cam üretimi yapılmaktadır.

4.2.9. Polikarbonat

65Polikarbonatdan yapılan diğer ürünler arasında gözlük ve güneş gözlüğü camları, telefon kılıfı, CD, DVD, otomobil far camları sayılabilir.

4.2.9. Polikarbonat

Polikarbonat duş teknesi ve duşakabin

66

4.2.10. Termoplastik polyesterler (Polietilen tereftalat - PET)

En önemli ticari polyester olan PET, ilk kez 1944 yılında piyasaya sürülmüştür. Yinelenen biriminde hem etilen grubu hem de tereftalatgrubu içerdiği için poli(etilen tereftalat) adını alır. Yarı kristal amorf yapılıdır.

PET üretiminde hammadde olarak kullanılan etilen glikol ve saf tereftalikasit kullanılır.

Yüksek vizkoziteli PET cipslerinden çoğunlukla kullanılan basınçlı kalıplama yöntemi ile şeffaf PET şişeler üretilir. Operasyon sıcaklığı 250~285°C aralığındadır.

Yoğunluk: 1.38 g/cm3

67

Yüksek molekül ağırlığına sahip polyesterleri üretmek, naylon gibi poliamidleri üretmek kadar kolay değildir. Polyesterler genellikle düşük ağırlıklı glikol kullanılarak sentezlenir.

Polyesterler genel olarak bir diasit ve bir diolün esterfikasyon reaksiyonu sonucu elde edilir. Basit bir kondansasyon (yoğunlaşma) polimerizasyonu mekanizmasını kullanarak, tereftalik asit ve etilen glikol, bir asit katalizörüyle birlikte ısıtılınca polimerizasyon başlar ve PET elde edilir.

Kondansayonpolimerizasyonu

(su çıkışı var)

Poli(etilen tereftalat)

Tereftalik asit Etilen glikol


68

Pet şişe

Dünyadaki plastik üretiminin %18′ini oluşturan poli(etilen tereftalat), gündelik hayatımızda en çok karşılaştığımız plastiktir. Çoğunlukla sentetik elyaf, yiyecek paketleme ve şişeleme endüstrisinde kullanılır. PET cam elyafla güçlendirilerek mühendislik uygulamalarında yapısal malzeme olarak da kullanılabilir.


Pet kasa

69

9048.3-9.61.8-2.8Nylon68.57.11.4-3.5Polistiren30858.6-690.8-1.2Polipropilen540.7-89.60.007-5.5PVC

180-2152.8-16.50.13-1.1Polietilen

Termik genleşmekatsayısı

( 1/C x 10-6)

Basınç dayanımı(MPa)

Elastisite modülü(GPa)Malzeme

48.3-82.81.13-1.15TermoplastikNylon27.6-48.31.05-1.07TermoplastikPolistiren27.6-40.00.90-0.91TermoplastikPolipropilen10.3-55.21.30-1.58TermoplastikPVC6.2-37.20.92TermoplastikPolietilen

Çekme dayanımı(MPa)Özgül ağırlıkTipiMalzeme

Tabloda bazı termoplastik polimerlerin fiziksel ve mekanik özellikleri için ortalama değerler verilmiştir. Bu değerlerin polimerin molekül ağırlığına ve numunenin üretim şekline göre farklılık göstermesi mümkündür.

1



4. Yapılarda polimer kullanımı4.3. Termoset polimerler

4.3.2. Poliüretan4.3.1. Sınıflandırma ve örnekler

4.3.3. Polyester reçinesi (doymamış)

4.3.5. Epoksi reçinesi 4.3.4. Vinilester reçinesi

2


1- Poliüretan 2- Polyester reçinesi 3- Vinilester reçinesi 4- Epoksi reçinesi…

3

Poliüretan çok farklı malzemelerin üretiminde kullanılan termoset polimerdir. Mühendislikte en önemli kullanım alanları:

1. Rijit ve elastik polimer

2. Boya,

3. Lif takviyeli kompozit matrisi şeklindedir.

1940'larda keşfedilmiştir.

4.3.2. Poliüretan

Özgül ağırlığı 1.15 gr/cm³ ile 1.2 gr/cm³ arasında değişmektedir.

4

İzosiyanat (NCO gruplu polimer) ve poliyol (polialkol, OH gruplu polimer) gruplarının polimerizasyonu ile elde edilir.

4.3.2. Poliüretan

Örneğin diizosiyanat ile dialkol monomerlerinin polimerizasyonu sonucu bir poliüretan reçinesi elde edilebilir. Farklı izosiyanatlar, poliyoller veya katkı maddeleri kullanılarak değişik özellikte poliüretanlar geliştirilmiştir.

Poliüretan sıvı, katı veya köpük formda üretilebilir.

5

Poliüretanlarda hidrojen bağı vardır ve kristal yapılıdır. Pek çok yumuşak kauçuk benzeri polimer ile blok kopolimer oluşturabilir. Elde edilecek blok kopolimeri termoplastik elastomer malzemelere benzer özellikler gösterir. Ancak termoset olduğu için hem aşınmaya daha dayanıklıdır, hem de daha yüksek mekanik özelliklere sahiptir.

İnce poliüretan köpük, kaplama altına ses

4.3.2. Poliüretan

6

Poliüretan boya ile metal yüzeyleri korunur.

(sıcaklık ve neme direnç)

Ahşap yüzeylerin korunmasında poliüretan vernik kullanımı

4.3.2. Poliüretan

Reaksiyonunu tamamlayan poliüretan kimyasal olarak inert hale gelir.

7

Poliüretan köpük

Uygun oranlarda poliyol ile izosiyanat karıştırılarak ve çeşitli köpük yapıcılar ilave edilerek poliüretan köpük elde edilmektedir. Köpük yapıcı dozajına bağlı olarak hacimce 100 kat genleşme elde edilebilir.

4.3.2. Poliüretan

Köpük oluşturma kimyasalları: - CFC (Ozon tabakasına zararı nedeniyle yasaklandı, Montreal 1987), HCFC (Ozon tabakasına zararlı (CFC'ye kıyasla daha az) ancak kullanımda),

- Uçucu hidrokarbonlar (örn: pentan, izopentan, siklopentan), - Sıvı CO2

Poliyol + izosiyanat +köpük oluşturucu kimyasal => Poliüretan köpük + ısıreaksiyon

8

Poliüretan köpük

4.3.2. Poliüretan

Sprey poliüretan uygulaması

9

Sıcaklığa karşı dayanıklı, genellikle – 40 ºC ile 120 ºC arasındaki sıcaklıklarda etkilenmezler. Soğuk hava depolarında kullanılır.

Poliüretan köpük

4.3.2. Poliüretan

Akustik düzenleme için stüdyolarda poliüretan köpük plaka kullanılır.

10

Koltuk ve sandalyeler için dolgu malzemesi

Poliüretan köpük

4.3.2. Poliüretan

Poliüretan yalıtım plakaları

11

4.3.3. Polyester reçinesi

Polyester reçineleri (unsaturated polyester resin) koyu kıvamlı ve zor akan, neredeyse renksiz sıvılardır. İki bileşenli bir reçine olup, sertleşmesi için katalizör etkisi gösteren MEKP adıyla bilinen organik peroksit'lerin ilavesi gerekir. (% 1-2 oranında)

Sertleşme süresi ortam sıcaklığına bağlı olup, sertleştirici de denilen katalizörlerin karışımdaki payına bağlıdır. Reçinenin normal oda sıcaklığında sertleşebilmesi için 3. bir malzemeye ihtiyaç vardır. Hızlandırıcı adı verilen bu malzeme bazen reçinenin içine önceden karıştırılmakta ve reçine bu şekilde piyasaya verilmektedir.

Hızlandırıcıyı polyestere karıştırırken dikkatli olmak gerekir. Karışım sırasında oluşan kimyasal reaksiyon bir patlama oluşturabilmektedir. Polyester reçinelerinin temel maddesi styrol hafif zehirleyici özellikte ve reaksiyon sırasında buharlaşan bir malzemedir. Polyester atölyelerinden veya yeni teknelerden bildiğimiz koku uçan styrol'ün kokusudur.

12

Dibazik Asit + Polihidrik Alkol => Polyester Reçine + H2O

Kondansasyon reaksiyonu

4.3.3. Polyester reçinesi

13

Vinilester reçineleri molekül yapısı bakımından polyesterlere benzer. Ancak reaktif moleküller zincirin iki ucunda toplanmıştır.

Tüm zincir darbe etkilerine karşı sönümleyici özellikte olup, polyesterlere kıyasla daha tok bir yapıkazandırır.

Diğer yandan, zamanla suda bozulan ester gruplarıvinilester reçinesinde polyestere kıyasla daha azdır. Bu nedenle suya ve kimyasallara karşıpolyesterden daha dayanıklıdır. Kimyasal üretim tesisleri ve tanklarında lif takviyeli olarak sıkça kullanılır.

4.3.4. Vinilester reçinesi

14

İnşaat sektöründe çok geniş kullanım alanı:1. Yapıştırma, 2. Boya, su yalıtımı ve korozyon koruması,3. Zemin kaplaması, 4. Yüzeysel onarım, 5. Ankraj ve dübelleme,6. Enjeksiyon7. Lifli Kompozit matrisi (bir sonraki bölümde incelenecektir.)

4.3.5. Epoksi reçinesi

15

Birbirine bağlı iki karbon atomuna bağlı oksijen atomu epoksi grubu polimerlerin tipik yapısını oluşturur.

En basit epoksi üç elemanlı halka yapılı alfa-epoksidir. Uygulamada yüzlerce farklıepoksi reçinesi kullanılmaktadır.


16


1. Epoksi reçinesi ile yapıştırma

17


2. Boya, su yalıtımı ve korozyon koruması

18

3. Epoksi reçinesi ile zemin kaplamaları

Aşınmış, çukurlaşmış, zedelenmiş beton zemin yüzeylerini parlak, yoğun ve pürüzsüz bir hale getiren derzsiz bir zemin kaplama türüdür. Zemin kaplaması yapıldıktan 6-8 saat sonra üzerinde yürüme için hazır hale gelir.

Ana malzeme ve sertleştirici ağırlıkça üreticinin önerdiği oranda karıştırılır. Fırça veya rulo ile uygulama için hacmen % 5–10 oranında, püskürtme ile uygulama için hacmen%15–20 oranında Epoksi Tiner ile inceltilerek uygulanır. Birden fazla kat uygulamalarında katlar arasında en az 12 saat beklenmelidir.

4.3.5. Epoksi reçinesi Vid.12 (01:00)

19

4. Epoksi reçinesi ile yüzeysel onarım Reçineye kum ilavesi yapılmaktadır.

Çimento esaslı malzemelere uyumlu epoksi reçineleri kullanılır.


Vid.13 (03:20)

20

5. Kimyasal ankrajda (dübelleme) epoksi


Kimyasal dübel: Mekanik dübellerin aksine malzeme içinde genleşme ve sıkıştırma yaratmadığı için özellikle çatlamaya meyilli koşullarda ve ağır yük altında kullanılır. Kimyasal ankrajlar, cam kapsül sistemi ve enjeksiyon sistemi olarak ikiye ayrılır. Cam kapsül kullanılmamakta daha çok enjeksiyon yöntemi tercih edilmektedir.

21



22Filiz ekimi



Sıyrılma yükükontrolü

23

6. Düşük viskoziteli epoksi reçinesi enjeksiyonu ile kolonda çatlak tamiri

ÇATLAKLAR MİKROÇATLAKLAR

ön görünüş

kesit


24

6. Düşük viskoziteli epoksi reçinesi enjeksiyonu ile çatlak tamiri

Epoksi yapıştırıcı ileyapıştırmadan önce

çatlaklar açılır.


25

Çatlaklar boyunca 10-15 cm derinliğinde, yaklaşık 10 mm çapında, yeterli sayıda delik açılır



26

HAVA

TOZ

TO

Z

Gevşek beton parçalarıve toz temizlenir



27

8 mm çaplı bakır tüpler daha önce açılan deliklere tamir harcı ile monte edilir.



28

Pompa basıncı, çatlak boyutuna ve derinliğine bağlı olduğundan pompa basınç değerleri sahada belirlenmelidir.

Bar ??



29

Enjeksiyon pompasıen alttaki tübebağlanır



30

Enjeksiyon işlemitamamlanınca tübün giriş ağzı kapatılır.



31

Adım adım yukarıya doğru ilerleyerek işlem tekrarlanır



32



33



34


4.3.5. Epoksi reçinesi Vid.14 (05:10)

Documents

4. Yapılarda polimer kullanımı - kisi.deu.edu.trkisi.deu.edu.tr/burak.felekoglu/04.Polipart1.pdf* Kükürt katarak çapraz bağlarını arttırmak suretiyle doğal kauçuğun dayanımı