İçeriğe atla

Polietilen

Polietilen, çok çeşitli ürünlerde kullanılan bir termoplastiktir. İsmini monomer hâldeki etilenden alır, etilen kullanılarak polietilen üretilir. Plastik endüstrisinde genelde ismi kısaca PE'dir.

PE, öncelikle ambalajlamada (plastik torbalar, plastik filmler, plastik şişeler gibi jeomembranlar) kullanılan bir polimerdir.

2017 itibarıyla, bütün plastik pazarının %34'üne denk gelen yıllık 100 milyon tondan fazla polietilen reçinesi üretilmiştir.[1][2]

Etilen molekülü C2H4, aslında çift bağ ile bağlanmış iki CH2'den oluşur. (CH2=CH2) PE genellikle etilen, çeşitli n değerleri ile benzer polimer karışımıdır. Alçak yoğunluklu veya yüksek yoğunluklu olabilir: düşük yoğunluklu polietilen yüksek basınç (1.000-5.000 atm (100-510 MPa)) ve yüksek sıcaklık (520 K (247 °C; 476,6 °F)) kullanılarak ve yüksek yoğunluklu polietilen düşük basınç (6-7 atm (610-710 kPa)) ve düşük sıcaklık (333-343 K (60-70 °C; 140-158 °F)) kullanılarak ekstrüde edilir. Dünyada en çok üretilen üç sentetik plastik, Polietilen, polipropilen ve Polivinil klorürden biridir.

Polietilenin üretim şekli, etilenin polimerizasyonu ile olur. Polimerizasyon metodu, radikal polimerizasyon, anyonik polimerizasyon, iyon koordinasyon polimerizasyonu ve katyonik polimerizasyon metotları ile olabilir. Bu metotların her biri farklı tipte polietilen üretimi sağlar.

Etilen
Polietilen

Birleştirme

Polietilen parçaları birleştirmek için yaygın olarak kullanılan yöntemler şunları içerir:[3]

Polietilenin polar olmayan tür olması ve solventlere karşı yüksek dirence sahip olması nedeniyle yapıştırıcı'lar ve solvent'lerde nadiren kullanılır. Yüzey kimyası veya yükü plazma aktivasyonu, alev işlemi veya korona işlemi ile değiştirilirse basınca duyarlı yapıştırıcı'lara (İngilizce: Pressure-sensitive adhesive, kısaca PSA) uygulanabilir.

Polietilenin sınıflandırılması

Polietilen yoğunluk ve kimyasal özellikleri baz alınarak çeşitli kategorilerde sınıflanır. Mekanik özellikleri, moleküler ağırlığı, kristal yapısı ve dallanma tipine bağlıdır.

  • UHMWPE (ultra yüksek moleküler ağırlıklı PE)
  • HDPE (yüksek yoğunluklu PE)
  • HDXLPE (yüksek yoğunluklu çapraz bağlı PE)
  • PEX (çapraz bağlı PE)
  • MDPE (orta yoğunluklu PE)
  • LDPE (düşük yoğunluklu PE)
  • LLDPE (lineer bağlı düşük yoğunluklu PE)
  • VLDPE (çok düşük yoğunluklu PE)

Özellikleri

Özellikleri tiplere göre değişiklik gösterse de; dış ortam koşulları ve neme karşı iyi direnç, esneklik, zayıf mekaniksel kuvvet ve üstün kimyasal direnç genel özellikleri olarak sayılabilir. Kaplar, plastik kutular, mutfak eşyaları, kaplamalar, boru ve tüp, oyuncak, kablolarda yalıtkan tabakalar, paketleme ve ambalaj filmi gibi çok yaygın bir kullanım alanı olup. Düşük maliyetlidir.

Kaynakça

  1. ^ Geyer, Roland; Jambeck, Jenna R.; Law, Kara Lavender (1 Temmuz 2017). "Production, use, and fate of all plastics ever made". Science Advances. 3 (7). ss. e1700782. Bibcode:2017SciA....3E0782G. doi:10.1126/sciadv.1700782. PMC 5517107 $2. PMID 28776036. 
  2. ^ "Plastics: The Facts" (PDF). Plastics Europe. 4 Şubat 2018 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Nisan 2020. 
  3. ^ a b Plastics Design Library (1997). Handbook of Plastics Joining: A Practical Guide. Norwich, New York: Plastics Design Library. p. 326. 1-884207-17-0.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Plastik</span>

Plastik; karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve diğer organik ya da inorganik elementlerin oluşturduğu monomer adı verilen; basit yapıdaki moleküllü gruplardaki bağın koparılarak polimer adı verilen uzun ve zincirli bir yapıya dönüştürülmesi ile elde edilen malzemelere verilen isimdir. Plastik kelimesi, "şekillendirilebilen veya kalıplanabilen" anlamına gelen Yunanca πλαστικός (plastikos) ve "kalıplanmış" anlamına gelen πλαστός (plastos) kelimesinden türetilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Polipropilen</span>

Polipropilen, otomotiv sanayiinde kullanılan parçalardan, tekstil ve yiyecek paketlemesine kadar çok geniş kullanım alanı olan termoplastik bir polimerdir. Monomer propilenin polimer hâle getirilmesi ile elde edilen polipropilen organik solventlere, asit ve bazlara karşı aşırı derecede dirençlidir.

Polistiren, monomer hâldeki stirenden polimerizasyon ile üretilen bir polimerdir. Petrolden elde edilir. Plastik endüstrisinde daha çok PS kısaltması ile kullanılır. Oda sıcaklığında, polistiren katı halde bir termoplastiktir, enjeksiyon veya ekstrüzyon yolu ile işlenirken yüksek sıcaklıklarda eriyik hâle getirilir. Daha sonra soğutularak tekrar katılaşması sağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Polietilen tereftalat</span>

Polietilen tereftalat [bazen poli(etilen tereftalat) olarak da yazılır.] Eskiden PETP veya PET-P olarak veya genellikle en yaygın PET veya PETE olarak kısaltılan polyester ailesi reçinelerinden bir termoplastik polimer reçinedir. Genelde giysiler için elyaflarda, sıvılar ve gıdalar için kaplarda, üretim için termoformda ve mühendislik reçineleri için cam elyafla birlikte kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Polyester</span>

Poliester, ana zincirlerinin her tekrar biriminde ester işlevsel grup içeren polimerlerin bir kategorisidir.

<span class="mw-page-title-main">HDPE</span> polietilen malzeme

HDPE, petrolden elde edilen, yüksek yoğunluklu polietilen malzemedir. İsmi İngilizce karşılığı olan "High Density Polyethylene" teriminin kısaltmasından gelmektedir. Sanayi ve imalat sektöründe genelde bu isim kullanılmaktadır. Yaklaşık olarak, 1.75 kg. petrolden, 1 kg. HDPE hammadde elde edilir.

<span class="mw-page-title-main">Tutkal</span>

Tutkal ağaç, mobilya, tekstil, kâğıt ambalaj, plastik, kırtasiye ve dekorasyon işlerinde kullanılan yapıştırıcı maddedir. Çeşitli gereçlerin birbirine yapıştırılmasında kullanılan maddeye tutkal, yapıştırma işlemine tutkallama denir. Merdane, sprey, rulo ile sıcak ve soğuk uygulanabilir. Yapışma, yapıştırıcı tabaka ile birleştirilecek yüzeylerin malzemeleri arasında güçlü bir adezyon bağın oluşması veya yeni moleküller arası bağların ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır. Yapıştırıcı eklemin mukavemeti, yapıştırıcının yüzeye kohezyonundan, otohezyondan, homojen malzemelerin teması üzerine bağlantıdan da etkilenir.

<span class="mw-page-title-main">Termoplastik</span>

Termoplastik veya ısıyla yumuşayan plastik belirli sıcaklıkta bükülebilir veya kalıplanabilir hale gelen ve soğuduktan sonra katılaşan bir plastik polimer malzemedir.

Termoset, ısıtıldığında sertleşen ve bu halini sonsuza dek koruyan plastiktir. Termoset, polimerlerin ısıl davranışlarına göre ayrıldığı iki temel gruptan biridir, diğeri de termoplastiktir. Zincir molekülleri arasında bulundurdukları çapraz bağlar aracılığıyla üç boyutlu bir yapı oluşturarak, mekanik etki ve yüklemelere daha duyjitleşirler. Rijitleşmeleri, elastik modülü ve dayanımlarının diğer polimer çeşitlerine göre daha yüksek olmasını sağlar. Termoplastiklerde olduğu gibi yüksek sıcaklıklarda ikincil bağların zayıflaması veya kopması sonucu zincirlerin kayma-dönme hareketlerinden ötürü oluşan elastik-plastik deformasyonlar, termosetlerde görülmez. Çünkü Van der Waals bağlarının yerine çapraz bağların getirmiş olduğu rijitlik sebebiyle, geleneksel termosetlerin plastik şekil değiştirme kabiliyetleri diğer polimerlere göre yok denecek kadar azdır, yani gevrektirler. Gevrek olmaları, bir anlamda kırılma tokluklarının da göreceli olarak düşük olmasının bir sebebidir. Yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini korurlar, ısıl stabiliteleri yüksektir. Buna rağmen erimezler, viskoz davranış göstermezler. Eğer çapraz bağların deforme olabilmesine imkân verebilecek şekilde bir ısı artışı olursa, direkt olarak yanmaya başlarlar. Bu özellikleri sebebiyle geri dönüşümleri mümkün değildir. Çekme eğrilerine bakıldığında homojen elastik deformasyon sonucu akma sınırını hemen geçtiklerinde koptukları, kırıldıkları görülür. Bu da plastik deformasyon kabiliyetlerinin ne kadar düşük olduğuna işaret eden bir kanıttır. Termoset polimerler, yalnızca polimerleşme ve olgunlaşma sırasında şekillendirilebilir. Termoset malzemeler polimerizasyon ve olgunlaşma süreçlerini tamamladıktan sonra çapraz bağlı güçlü bir yapı oluştururlar, ısıya ve korozyona dayanımları termoplastik malzemelere göre daha yüksektir. Termoset plastiklere örnek olarak reçineler poliüretan, poliimid, polibütadien ve vulkanize kauçukları verebiliriz, termoplastik ürünlere örnek olarak ise polietilen, polipropilen ve polistireni verebilir. Cam güçlendirici plastikler olarak kullanılan doymamış polyester reçineler de termosetlere bir örnektir. Elastomerlerin çoğu termoset plastiklerdir ancak termoplastik elastomerler de vardır.

<span class="mw-page-title-main">Poliüretan</span> karbamat (üretan) bağlantılarıyla birleştirilen organik birimler zincirinden oluşan polimer

Poliüretan, karbamat bağlantıları ile birleştirilen organik üniteler zincirinden oluşan bir polimerdir. Esnek ve esnemeyen köpükler, dayanıklı elastomerler ve yüksek performanslı yapıştırıcılar, sentetik lifler, contalar, prezervatifler, halıların alt kısmı ve sert plastik yapımında kullanılırlar.

<span class="mw-page-title-main">LDPE</span> kimyasal birleşik

LDPE, Düşük yoğunluklu polietilen, petrolden meydana gelen bir termoplastiktir. Polietilenin ilk türüdür, Imperial Chemical Industries tarafından yüksek basınçlı proses kullanılarak bağımsız radikal polimerizasyonu yoluyla 1933 yılında üretilmiştir[1]. Bugün de aynı metotla üretilmektedir.

Monomer, diğer monomer molekülleri ile birlikte reaksiyona girerek daha büyük bir polimer zinciri veya üç boyutlu bir ağ oluşturabilen bir moleküldür, bu sürece polimerizasyon adı verilir.

<span class="mw-page-title-main">Streç film</span> Paketleme malzemesi

Streç film, Streç veya streç sargı, çeşitli maddelerin havayla olan etkileşimini ortadan kaldırmak amacıyla sarılmasında kullanılan şeffaf paketleme malzemesi ya da plastik üründür. Elastik özelliği sayesinde sıkıca sarıldığı ögeleri tutar. Buna karşılık ısı uygulandığında küçülür ve gevşer.

<span class="mw-page-title-main">Basamaklı polimerizasyon</span>

Basamaklı polimerizasyon, iki veya daha çok fonksiyonel gruplu monomerlerin ilk önce dimerleri, daha sonra trimerleri, daha sonra uzun oligomerleri ve sonunda uzun zincirli polimerleri oluşturmak üzere reaksiyona girdiği bir polimerizasyon mekanizmasıdır. Birçok doğal ve sentetik polimer basamaklı polimerizasyon sonucunda oluşur. Örneğin: poliesterler, poliamidler, poliüretanlar ve benzeri polimerler basamaklı polimerizasyon ile sentezlenirler. Polimerizasyon mekanizmasının doğası gereği, yüksek moleküler ağırlık elde etmek için yüksek kapsamlı ("extent") reaksiyon gereklidir. Kademeli bir polimerizasyon mekanizması, insan zinciri oluşturmak birbirlerinin ellerini tutan insanların oluşturduğu bir "insan zincirine" benzetilebilir - her insanın iki eli - reaktif yerleri - vardır. İnsanların aksine bir monomer üzerinde ikiden fazla kola -reaktif bölgeye- sahip olma olasılığı vardır: Bu durumda dallı polimerlerin üretimi gerçekleşir.

Poliol çoklu hidroksil gruplarını içeren bir organik bileşiktir. "Poliol" teriminin gıda bilimi ile polimer kimyasında kullanımlarında farklı anlamları olabilir. İki hidroksil grubundan daha fazlasına sahip olan molekül polioldur, üç tanelisi; triol ve dörtlüsü; tetroldür. Geleneksel olarak polioller diğer fonksiyonel grupları içeren bileşikleri ifade etmezler.

Plastik kaynak, yarı bitmiş plastik malzemeler için kaynaktır ve ISO 472'de, malzemelerin yumuşatılmış yüzeylerini genellikle ısı yardımıyla birleştirme işlemi olarak tanımlanır. Termoplastiklerin kaynağı yüzey hazırlığı, ısı ve basınç uygulaması ve soğutma olmak üzere üç ardışık aşamada gerçekleştirilir. Yarı mamul plastik malzemelerin birleştirilmesi için çok sayıda kaynak yöntemi geliştirilmiştir.

Adını Karl Ziegler ve Giulio Natta'dan alan bir Ziegler-Natta katalizi, 1-alkenlerin (alfa-olefinler) polimerlerinin sentezinde kullanılan bir katalizdür. Çözünürlükleriyle ayırt edilen iki geniş Ziegler-Natta katalizi sınıfı kullanılır:

Polimer kimyası, polimerlerin ve makromoleküllerin kimyasal sentezine, yapısına ve kimyasal ve fiziksel özelliklerine odaklanan bir kimya alt disiplinidir. Polimer kimyasında kullanılan ilkeler ve yöntemler, organik kimya, analitik kimya ve fiziksel kimya gibi çok çeşitli diğer kimya alt disiplinleri aracılığıyla da uygulanabilir. Pek çok malzeme tamamen inorganik metaller ve seramiklerden DNA ve diğer biyolojik moleküllere kadar polimerik yapılara sahiptir, ancak polimer kimyası tipik olarak sentetik, organik bileşimler bağlamında anılır. Sentetik polimerler, genellikle plastik ve kauçuk olarak adlandırılan, günlük kullanımdaki ticari malzemeler ve ürünlerde her yerde bulunur ve kompozit malzemelerin ana bileşenleridir. Polimer kimyası, her ikisi de polimer fiziği ve polimer mühendisliğini kapsayacak şekilde tanımlanabilen daha geniş polimer bilimi veya hatta nanoteknoloji alanlarına da dahil edilebilir.

Genellikle polimer malzemeleri tasarlayan, analiz eden ve değiştiren bir mühendislik alanıdır. Polimer mühendisliği, petrokimya endüstrisi, polimerizasyon, polimerlerin yapısı ve karakterizasyonu, polimerlerin özellikleri, polimerlerin birleştirilmesi ve işlenmesi ve ana polimerlerin tanımı, yapı özellik ilişkileri ve uygulamalarının yönlerini kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Emtia plastikleri</span>

Emtia plastikleri veya emtia polimerleri, paketleme, gıda kapları ve hem tek kullanımlık ürünler hem de dayanıklı mallar dahil olmak üzere ev ürünleri gibi uygulamalar için yüksek hacimlerde üretilen plastiklerdir. Mühendislik plastiklerinin aksine, emtia plastiklerini üretmek ucuzdur ve nispeten zayıf mekanik özellikler sergiler. Polietilen (PE), polipropilen (PP), polistiren (PS), polivinil klorür (PVC), poli(metil metakrilat) (PMMA) ve polietilen tereftalat (PET) çok kullanılan emtia plastikleridir. Ticari plastiklerden üretilen ürünler arasında tek kullanımlık tabaklar, tek kullanımlık bardaklar, fotoğrafik ve manyetik bant, giyim, yeniden kullanılabilir çantalar, tıbbi tepsiler ve tohum tepsileri vardır.