PLASTİKLER DÜNYASI

TMMOB MAKINA MUHENDISLERI ODASI

PLASTIKLER DUNYASI Genisletilmis 2. Baski

Hikmet YAJ?AR Kimya Yuksek Miihendisi

Mavis 2001 Ankara

Yaym No :

-

1 4 2 / 2 . Baski

h TMMOB MAKINA MUHENDISLERI ODASI

Siimer Sokak 36/1-A 06440 Demirtepe / ANKARA Tel : (0-312) 231 31 59 Fax: (0-312) 231 31 65 e-mail : yayin@mmo.org.tr http://www.mmo.org.tr

Yayin No: 142 / 2 Baski

ISBN : 975-395-443-3

Bu yapitin yayin hakki Makina Muhendisleri Odasi'na attir. Kitabin higbir bolumu degiยงtirilemez. MMO'nin izni olmadan kitabin higbir bolumu elektronik, mekanik vb. yollarla kopya edilip kullamlamaz. Kaynak gdsterilmek kaydi ile alinti yapilabilir.

Mayis 2001 Ankara

Dizgi Muazzez POLAT (MMO Merkez)

Basimevi Ozkan Matbaacilik Ltd. Sti. (0 312)229 59 72-74

BIRINCI BOLGII

PLASTIKLER GENEL BILGILER

1. PLASTIKLERJN TANIMLANMASI Plastik latince "plasticus" kokenli olup, el ile yogurulabilen, bic,im verilebilen anlammdadir. Teknoloji diliyle makromolekiillerin kullanilmasina dayanan, isi ve basin? etkisiyle kahba dokerek, fi§kirtilarak veya akitilma yollanyla bic.imlendirilebilen yapay organik maddelerdir. £e§itleri 100'ii a§an plastikler, her yil, ge§itli amaglarla binlerce ton tiiketilmektedir. Yurdumuzda da PETKlM Kurulu§umuz ba§ta olmak iize, birc.ok firma, 50k kullamlan, temel plastikleri iiretmektedir.

1.1. Metinde Gecen Plastiklerle ilgili Olan Terimler : Qizelge 1. Metinde Gegen Plastik Terimleri Aktarma Kahplama (Transfer molding): Termosct bir maddemn isitilmi§ bir kaptan kapali ve lsitilmis. kalip bo§luguna doldurulmasi yontcmiyle yapilan bir kaliplamadir.

AY: Aleak yogunluklu Ana Grup: Polimer icinde en 50k tekrarlanan en kticiik gruptur.

Antioksidan Madde: Oksitlenme sonucunda olu§abilecek bozulmayi geciktirmek amaci ile kullamlan maddedir.

Antistatik Madde: Belirli bir lletkenlik saglayarak plastigin statik elektrikle yiiklenmesini onleyen katki maddesidir.

Akma Noktasi: Yiik/uzama egnsinde yiikte herhangi bir arti§ olmadan bir uzama olu§an ilk noktadir.

Basnif Kahplama: Maddenin belirli bir kalip icine basmj ve fogu kez sicaklik uygulayarak kahplanmasi (bifimlendirilmesi) i§lemidir. (Compression molding) Basin^ta Isi ile Bifimlendirme: Hava basmci uygulayarak kalip yiizeyinde lsitilmis, bir levhamn bi^imlendirilmesi i§lemidir. (pressure thermoforming) Bile§ik Kalip: Icinde birden cok sayida kalip bo§lugu bulunan bir tek cerceveli bir kaliptir.

Birle§ik Malzeme / (Composite): Cam lifi, karbon lifi gibi maddeler veya bunlardan yapilan dokularm bazi re?ine veya plastiklerle olu§turduklan kombine veya yiiksek dayanimli iiriinlerdir.

Boyutsal Kararhhk: Bifimlendirilmi? bir maddenin olciilerinin zamanla degijmemesi veya 50k az degijmesidir. (I§levini engellemeyecek derecede).

Bozulma: Bir plastigin fiziksel ozelliklerinde olumsuz yonde olu§an kahci degi§iklerdir.

Cekme Gerilmesi: Deney parcasimn dar paralel kisminda olciilen min. ilk kesitteki birim alanm herhangi bir anda tajidigi cekme yukiidiir (kgf/cm^1).

Carpaz Baglantilar: Polimer zincirlen arasindaki molekiil baglantilandir.

Dallanmis, Polimer: Polimer ana zincirine baglanan yan gruplann da zincirsel bir yapi gosterdigi molekiillerden olu§an polimerdir.

Depolama Omrii: Bir maddenin bozulmaksizm depolanabilecegi en uzun suredir.

PLASTIKLER DUNYASI

Dielektrik Dayanimi: Maddenin delinme gerilimine karsi koyan ozelliktir.

Dispersiyon: Bir maddenin ba§ka bir madde icinde iyice dagilmasi sonucunda olu§an homojen bir sistemdir.

Dolgu Maddesi: Bir plastigin dayanimini, kahcihgini, islenebilme veya diger ozelliklerini arttirmak veya maliyetini dtisurmek icin plastiklere katilan ve bu ortamda isleme girmeyen maddedir.

Dolum Kapasitesi: Bir enjeksiyon kahplama cihazinin kahplama cevrimi siiresince kaliba verilebilecek en cok madde miktandir.

Doner Dokiim Kahplama: Akiskan malzeme iceren bir kalibin, bir veya daha 50k ekseni etrafinda olduk9a diisiik bir hizla dondiirulurken malzemenin kahp if yiizeyine dagitilmasi ve sonra uygun bir yolla katilastinlmasi ile ici bos cisimlerin yapildigi kahplama i§lemidir.

Doner Kahplama: Kuru ve eriyebilir toz halindeki plastiklerin kahp ic yiizeyinde sivi hale donujturiilmesi ile yapilan "Doner dokiim kahplama"ya benzer olan bir islemdir.

Emiilsiyon: Sivi faz icerisinde dagitilmis sivi partikiiller (damlaciklar) dir.

Ekstriizyon: Bir kahplama maddesinin bir kahp icerisinden gecilerek siirekli olarak bicimlendirilmesidir.

Elastomer: Belirli bir sicakhga kadar esnekligini koruyan malzemelerdir.

Enjeksiyon ile §i§irme Kahplama: Once enjeksiyon kahplama ile bir mandrel iizerinde olusturulan parizonun daha sonra ikinci bir kahp icerisinde §isirilmesi ve boylece son bicimini aldigi bir i§lemdir.

Enjeksiyon Kahplama: Bir maddenin (plastigin) lsitilmis bir silindirin acik ucundan (liileden) kapah bir kahba basing uygulanarak enjekte edilmesi ile yapilan bir kahplama i§lemidir.

Esneklik Modiilii: Maddenin orantih bolge sinin altinda kalan bir gerilme degerinin, bu gerilme degerini karsiyalayan uzama (kisalma) degerine oranidir.

Graniil (Tablet): Onceden sekillendirilmi§, kuciik kahplama maddesidir.

Jel: Bir recinenin olu§umu sirasinda beliren ve pelte gorunumiinde olan kati fazdir.

Hizlandinci: Refine kuriiniin hizini arttirmak icin kullanilan maddedir.

Homopolimer: Yalmz bir cins monomer kullanilarak elde edilen polimer turiidur.

Hibrid: Birle§ik malzeme yapiminda kullanilan kansik lif cinsidir.

Kahp: Kahplanacak maddenin bicimini veren boslugu saran par^alann olu§turdugu bir diizendir.

Kahp ^ekmesi: Kalibin gercek ic hacmi ile kahptan cikan i§ parcasinin hacmi arasindaki farktir. (Buziilme Miktan diye de anihr.)

Kahp Egimi: Kahplanan maddenin kahptan kolayca cikanlmasini saglamak amaciyla kahp kenanna verilen egimdir.

Katmanh Mlz. (Laminat): Ayni maddenin veya degisik maddelerin iki veya daha 50k

PLASTiKLER DUNYASI

sayida tabakasinin kimyasal olarak birbirlerine baglanmalan sonucunda olusan bir iirundur.

Kopolimer. Iki veya daha fazla cins monomerin bir arada ve belirli oranlarda isleme girerek olus.turduklan polimer turiidiir.

Kopiik Plastik: tcerisine dagilmis. bireysel veya birbirine bagh 50k sayida hiicrelerle yogunlugu azaltilmis. plastiktir.

Kiir: Polimerlerin kararh ve kullam§h hale getirilebilmeleri icin ISI, i§ima veya kimyasal maddelerle i§leme sokularak ozelliklerinin degi§tirilmesidir.

Liile (Nozzle): Bigimlendirme cihazindan yumu§ami§ plastigin (lsitilmis, plastigin) 51ktigi uc kisimdir.

Kahpsiz Ekstriizyon (Kalenderleme): Kademeli, ozel merdaneler kullamlarak plastigin film veya ince levha haline getirilmesidir.

Komonomer: Birden fazla bile§imdeki monomerlerin yaptigi polimerdir.

Kristalli Plastik: Birle§iminde kristal oram yiiksek olan plastiktir.

Modifiye: Plastiklerde daha nitelikli bir iiriin elde etmek icin yapilan yapisal degi§ikliktir.

Monomer: Benzer molekiillere etki ile polimer olu§turan maddedir.

Organosol: Metallerin organik maddelerle verdikleri bile§iklerdir.

On Polimer: Polimerizasyon derecesi monomerlerle son polimerinki arasi olan polimerdir.

Plastik: Isi ve basinc uygulanmasi ile metalik bir kalipta bigimlendirilebilen polimerdir.

Plastik Ala§imi: Yapisal farkhlik gosteren iki veya daha fazla ayn cins homopolimer ya da kopolimerin bir arada is.lenerek bir iiriin meydana getirmesidir.

Plastikle§tirici: Plastiklerin akisini ve islenebirligini kolaylastiran, kinlganligim azaltan ve esnekligini arttiran katki maddeleridir.

Parizon: §isirme kahplamada kullamlan ve genellikle tup gibi olan bifimlendirilmi? bir plastik parjasidir.

Plastisol (Plastijel): Ince taneli bir polimerin bir plastiklestirici iferisindeki jel goriiniimlii siispansiyonudur.

Peki§tirilmi§ Plastikler: Dayanim ozelliklerini arttirmak amaciyla iferisine yuksek daynimda lif katilmi§ plastiklerdir.

Polimer (Plastik): Monomerlerin bazi kosullarda birle§erek olusturduklan (isi ve basinjla bicimlendirilebilen) uriindiir.

Re?ine: Yuksek molekul kutleli, gerilme uygulandiginda akma egilimi gosteren, bir sicaklik arahginda yumusayan ve eriyen kati, yan kati veya pseudo-kati (kati benzeri) organik maddelerdir.

Genel anlamda plastigin ana maddesi "Polimeri" de belirtmek icin kullanihr.

Santrifiij Dokiim Kahplama: Akiskan bir monomer, yan polimer veya polimer dispersi-

PLASTlKLER DUNYASI

yonu iceren ve bir ekseni etrafinda yiiksek hizla donen kahp yardimi ile igi bos, silindirik kahplama iirunleri yapilmasinda kullanilan bir yontemdir.

Siiriinme: Gerilme nedeniyle olu§an ve zamana bagh olan uzama kisalmadir. (Ani uzama-kisalma bu tanimin di§indadir).

Siiriinme Modiilii: Deney parcasma uygulanan orantih bolge simn altindaki gerilmenin toplam "t" zaman sonundaki uzama yuzdesine oramdir.

Siispansiyon: Sivi faz icerisinde dagitilmis. kati partikullerdir.

Termoplast: Isi ve basincla yumusayarak bir kalipta bicimlendirilebilen plastik turiidiir.

(Katilma polimerleri gibi).

Termoset: Isi ile yumujamayan, ancak kalipta isi ve basing uygulamasi ile bicimlendirilebilen plastik tiiriidur. (Yogu§ma polimerleri gibi).

Uzama: Yiik altindaki bir parcamn uzunlugunun artmasidir. Genelde ilk uzamanin yiizdesi olarak verilir.

Yapi§tinci: Kati maddeleri yiizeysel baglar veya ic dayanimla (adhezyon, kohezyon) birbirine birle§tirebilen ve metal olmayan turn maddelerdir.

Yogu§ma (Condensation): Fonksiyonel gruplu iki ayn cins molekiiliin bazi ko§ullarda tepkimeye girerek ortamdan bir kiiciik molekul (su molekulii gibi) atilmasi ve erimeyen bir polimer iirun olu§turmasidir.

Yorulma: Bir maddeye uygulanan gerilme ve uzama degerlerinin degi§tirilmesi sonucu maddede giderek artan yereysel ve kahci yapi degi§iklikleri olu§turan ve maddenin catlamasina veya tamamen kinlmasina neden olan i§lemdir.

Yiiksek Polimerler. Molekul kutlesi yuksek olan polimer molekiillerinden olusan polimerlerdir. (Cogunlukla polimer diye amhr).

YY: Yuksek yogunluklu

1.2. Plastik Sembolleri:

Birgok kimyasal ve kan§ik §ekilde isme sahip olan plastiklerin giinliik hayatta, halk arasinda tanimlanmasini kolayla§tirmak iiizere ?ok kisa ifadeler §eklinde "Semboller" kullanilagelmi§tir. Bunlar gogunlukla plastiklerin konstitiisyon kelimelerinin ba§ harfleridir. Tiirkiye'de bu semboller TSE tarafmdan 1975 yilinda TS 1168 no ile standartla§tinlmi§tir. Dogal polimer ve homopolimerler, kopolimerler ve plastikle§tiricilerle ilgili semboller ^izelge-2'de

PLASTiKLER DUNYASI

Qizelge 2.

1.2.1. Dogal Polimer ve Homopolimerler: CA CAB CAP CF

CMC CN CP

cs EC EP MF PA PB

PBTP PC

PCTFE PDAP PE PEOX PETP PF PlB

PMMA PMP POM PP

PPOX PPSU PS

PTFE PUR

PVAC PVAL PVB PVC

PVDC PVDF PVFM

Seliiloz asetat Seliiloz asetat butirat Seliiloz asetat propiyonat Kresol-formaldehit Karboksi metil seliiloz Seltiloz nitrat Seliiloz propiyonat Kazein Etil seliiloz Epoksi, epoksit Melamin-formaldehit Poliamid Polibuten 1, Polibutilen Polibutilen tercftalat Polikarbonat Polikloro trifluor etilen Polidiallil ftalat Polietilen, AY: Algak yogunluklu, YY: Yiiksek yogunluklu Polietilen oksit Polietilen tereftalat Fenol-formaldehit Polizobutilen Polimetil metakrilat Poli-4 metil penten-1 Polioksimetilen poliformaldehit Polipropilen Polipropilen oksit Polipropilen siilfon Polistiren Politetrafluor etilen Poliiiretan Polivinil asetat Polivinil alkol Polivinil butiral Polivinil klorid Poliviniliden klorid Poliviniliden fluorid Polivinil formal

PLASTiKLER DUNYASI

PVK PVP SI UF UP

Polivinil karbazol Polivinil pirolidon Silikon Ore-formaldehit Doymamiยง poliester

1.2.2. Kopolimerler: ABS A/MMA A/S/A E/EA E/P E/VAC PEP S/B SMA S/MS VC/E VC/E/MA VC/MA VC/VAC VC/VDC

Akrilonitril butadien stiren Akrilonitril metil metakrilat Akrilonitril stiren akrilat Etilen etil akrilat Etilen propilen Etilen vinil asetat Perfluoretilen propilen tetrafluoro etilen/heksafluoropropilen Stiren butadien Stiren maleik anhidrit Stiren / a metil stiren Vinil klorid etilen Vinil klorid metil metakrilat Vinil klorid metil metakrilat Vinil klorid vinil asetat Vinil klorid/viniliden klorid

3.2.3. Plastiklegtiriciler: ASE BBP BOA DBP DCP

DEP DHP DHXP DlBP DlDA DIOP DlNA DlDP DlTOP DMP DNP DOA

Alkil siilfonik asit ester Benzil butil ftalat Benzil oktil adipat Dibutil ftalat Dikapril ftalat Dietil ftalat Diheptil ftalat Diheksil ftalat Diizobutil ftalat Diizodesil adipat Diizooktil ftalat Diizononil ftalat Diizooktil ftalat Diizotridesil ftalat Dimetil ftalat Dinonil ftalat Dioktil adipat

Wit

PLASTiKLER DUNYASI

DOlP DOP

DOS DOTP DOZ DPCF DPOF ELO ESO ODP TCF

TIOTM TOF

TOPM TPF

Dioktil izo ftalat Dioktil ftalat Dioktil sebekat Dioktil tere ftalat Dioktil azelat Difenil krezil fosfat Difenil oktil fosfat Epokside edilmis bezir yagi Epokside edilmiยง soya yagi Oktil desil ftalat Trikrezil fosfat Triizooktil tri mellitat.

Trioktil fosfat Tatraoktil mellitat Trifenil fosfat

1.2.4. TSE Dismda Diinyada Yaygin Plastik ve Plastikleยงtirici Sembolleri: ABA ACS CPE CTA DAP EAA EC EEA EMA

EMAA EPDM EPE EPS E/TFE EVA E/VAL FEP FF HDPE LDPE LLDPE MC MDI MDPE

Akrilonitril butadien akrilat Akrilonitril klorlu polietilen ve stiren Klorlu polietilen Seliiloz triasetat Diallil ftalat Etilen akrilik asit Etil seliiloz Etilen etil akrilat Etilen metil akrilat Etilen metakrilik asit Etilen propilen dien monomer Epoksi ester Polistiren kopuk Etilen tetrafluor etilen Etilen vinil asetat Etilen vinil alkol Fluorine etilen propilen Furan furfuril alkol Yiiksek yogunluklu polietilen Aleak Yog. Polietilen Lineer al$ak yog. polietilen Metil seliiloz Metilen difenil diizosiyanat Orta yog. polietilen

PLASTiKLER DUNYASI

.. k *

1*1 I MPE MPO PAN PBT PE-CTFE PEEK PES-tp PES-ts PI PIR PMDI PPO PPS PSB PTMT PVF RF TDI TPA UHMWPE V

Melamin fenol formaldehit veya modifiye polifenilen eter Modifiye polifenilen oksit Poliakril nitrit Polibutilen tereftalat Polietilen kloro trifluoretilen Polietilen etilen kopolimer veya Polieter eter keton Termoplast poliester Termoset poliester Poliimid Poliizo siyantirat Polimetilen diizosiyanat Polifenilen oksit Polifenilen siilfid Polistiren butadien kopolimer Politetrametilen tereftalat Polivinil fluorid Rezorsin formaldehit Toluen diizosiyanat Tereftalik asit £ok yiiksek mol agirlikh polietilen Vinil polimer

2. PLASTIKLERIN TARIHCESI

20. Yuzyilin ba§lanndan itibaren "Organik Kimya" konusunda hizli tempoda geli§meler olurken sayisiz kimyasal madde yanmda, plastik hammadde veya maddelerine de yonelik bircok sentezler yapilmi§tir. Ancak, o zamanki ko§ullarda plastikler, kullanim gereksinimi veya tuketim yeri pek gorulmemesi nedeniyle belirli bir sure sonra, bircok a§amalardan da gecerek toplumun yararlanmasina verilebilmi§lerdir.

Butiin bu geli§meler sirasinda plastik diinyasina acilan ilk onemli pencere, Amerikali bir i§ adammin iyi bir bilardo topu yaptirmak istemesi ve buna biiyiik bir maddi odiil koymasi uzerine, "BAEKELAND" tarafindan sentezi yapilan fenol-formaldehit recinesi (Bakelit) iledir. Bundan gunumiize kadar hizli bir siirecte ara§tirmalar ve yatinmlar yapilarak ustiin nitelikli plastikler kiitle iiretimiyle diinya pazarlarina verilmi§lerdir. Boylece sanayi devrimi icinde plastikler de layik olduklan yeri almi§lardir.

Bazi plastiklerin ilk bulunus, yili ile, teknolojik problemlerinin coziilerek insanhgin hizmetine girdigi yillar a§agida verilen Qizelge-3'te gbriilmektedir.

10

PLASTIKLER DUNYASI

Qizelge-3. Bazi Plastiklerin Bulunuยง ve Kullamm Yillan PLASTIGIN ADI

ILK BULUNUยงU

Akril nitril Akrilonitril butadien stiren Aramid (aromatik poliamid) Asetal Epoksi

1943 1969

Fenol formaldehit Kazein formaldehit Melamin formaldehit Poliamid (nylon) Poliester Polieterimid Polietilen, aleak yogunluklu

1907 1879 1938 1928 1940 1982 1936

Polietilen, yuksek yogunluklu Polikarbonat Polimetil metakrilat Polipropilen Polipropilen oksit Polistiren Politetra fluor etilen Poliuretan Polivinil asetat Poliviniliden klorid Seluloz asetat Seluloz nitrat Silikon plastigi Ure formaldehit

-

1947

-

1956

KULLANIM 1943 1970 1972 1960 1950 1909 1879 1938 1940 1943 1982 1950 1954 1956

1928 1966 1930 -

1938 1920 1941 1865 1838 1921

1928 1956 1967 1937 1962 1938 1932 1941 1900 1870 1945 1921

3. PLASTIKLERIN ELDE EDILMELERI VE GENEL OZELLIKLERI Bir plastikte polimeri oluยงturan ana gruplar plastik tiiriine gore degiยงik sayilarda olurlar. Ayrica bu gruplar dogrusal, dallanmis. veya capraz bagli bir yapi oluยงtururlar. Gruplann bir molekuldeki sayisma "Polimerizasyon derecesi" denir.

Grup molekiil kiitlesi ile polimerizasyon derecesinin carpimi da plastigin molekiil kiitlesini verir.

Bu kavramlar Polivinil klorid ornegiyle aciklanabilir: Polivinil klorid polimerinin monomeri olan vinil klorid'in mol kiitlesi 63, polimerizasyon derecesi de 1000 olduguna gore, Polivinil kloridin mol kiitlesi: 63x1000 = 63000 olur.

PLASTiKLER DUNYASI

11

Plastiklerde mol kutlesi genelde 10 OOO - 1000 000 arasindadir.

Daha 50k petrol, belirli olciide de komiir ve diger kaynaklara dayali olan plastik iiretiminde tepkime yiirudiikge ba§langic maddelerinin ozellikleri bir siirecte azar azar degi§ir, polimerle§me sona erince de ba§langic maddelerinden tamamen farkli yeni bir iiriin olusur. Ornek olarak etilen gazindan kati bir plastik olan polietilenin elde edilmesi gosterilebilir.

Her plastik polimerinin bir baglangic, monomeri vardir. Belirli sayida monomer bir tepkime ile polimer zincirini olustururlar. Cizelge 5'de buna ait ornekler goriilmektedir. Cizelgeden de goriilecegi iizere polimeri olusturan monomerler ana grup haline gegerken gift baglann acilmasi gibi bazi yapisal degi§ikliklere ugrarlar.

Qizelge-5. Bazi Plastiklerin Monomerleriyle Bu Monomerlerin Polimer Igindeki Tekrar Halleri (ana gruplar) Polimerin adi

Monomer

Polietilen

CH2=CH2

Ana grup

Polivinil klorid

CH2=CHCL

-CH 2 -CHCL

CH3 Poliizobutilen

CH 2 =C

CH33 1 -CH2-CCH3

CH 3 CH2=CH

-CH2-CH-

H-N(CH 2 ) 5 -C—OH

-N(CH2)5C-

Polistiren

Polikaprolaktam

6

H

O

6

H

O

Polimerle§me sonunda ele gecen iiriinler dogal renkli (mum beyazi, saydam vs.) olmakla beraber ozel olarak renklendirilmi§, kullanim kolayligi ve amaci bakimlanndan da tablet, toz, plastisol, film, levha, blok, profil ya da degi§ik bigimlendirilmi§ halde piyasaya suriilurler.

Polimerizasyon siirecleri Carothers ve Flory tarafindan iki ana grupta toplanmi§tir. Bunlar "KATILMA (Addition)" ve "YOGU§MA (Condensation)" polimerizasyonlandir.

3.1. Katilma Polimerizasyonu: Yukanda da ifade edildigi gibi katilma polimerizasyonu monomer gift (bazan da iiglu) baglannin belirli sicaklik, basing ve katalitik etki ko§ullarmda agilarak iiruniin mol kiitlesine bagli miktarda birle§melerinden ibarettir. Bu kimyasal olaylar sirasinda genelde yan uriin agiga gikmaz. Bu yolla elde edilen termoplast iiriinler 12

PLASTIKLER DUNYASI

yalmz bir cins monomer kullanilmasi halinde "Homopolimer" birden fazla cins monomer kullanilmasi halinde de "Kopolimer" olarak elde edilirler.

Katilma polimerizasyonu icin halojenli bir homopolimer olu§um denklemi 6rnek olarak a§agida gosterilmi§tir: CH 2 = CH + CH 2 = CH x x

n tane -»(-CH 2 -CH—)n

i

x

Burada x halojeni yerine Klor almirsa "Polivinil klorid" meydana gelir: CH 2 CH + CH 2 = CH + ... n tane (-CH2-CH—)n Cl Cl Cl Termoplast plastikler sicaklik uygulamakla yapisal kristal-amorf durumuna bagli olarak yavas, yavas, yumu§ar ve erirler. Bir bicimlendirme cihazmda (parca haline getirildikten sonra ufalanirsa) yeniden bicimlendirilebilir. Malzemenin arka arkaya devamli §ekilde cihazda iflenmesi sonucu mekanik ve diger bazi ozelliklerinde du§meler goruliir. Bu nedenle kirpinti veya arai§ denilen kullanilmis, plastik parcaciklan saf malzemeye az oranda katilmalidir. Elde edilecek parca veya uriin niteligine gore bu oran yiizde 9-15 kadardir.

Katilma polimerizasyonu ile elde edilen onemli termoplast plastik ornekleri PA, PB, PC, PE, PETP, PMMA, PP, PS, PVAC, PVC, PVDC, PI, kopolimerlerden de ABS, A/MMA, E/P, SB, VC/MA ornek olarak venlebilir.

3.2. Plastik Alasim ve Harmanlan: Yapisal farklihk gosteren homopolimer veya kopolimerlerin yalniz ba§lanna Qizelge-6. ABS Ala$imlarimn Tipik Ozellikleri OZELLIK

(*) ABS/PC

ABS/PVC

ABS/PVC

ABS/PU

rijit

rijit

rijit

FON rijit

Darbeli ?entik 22.5oC'de

5.57

6.67

8.12

4.33

deneyi J/cm . 4 0 °c'de (Jekme dayammi, kg/cm2

0.81

0.70

0.59

1.24

N/mm2 Esneklik mod. kg/mm2 (22.50-C de) N/mm

2

Sertlik, Rockwell R. 22.5°C de

ABS/POLiSUL 5.14

576

383

211

313

518

56.4

37.5

20.7

30.7

50.8

260

225

70.3

154.5

246

2548

2205

688

1514

2411

118

102

50

82

115

117.7

63.2

73.2

82.5

148.5

126

71

89.6

95.7

158.4

1.14

1.21

1.13

1.04

1.13

Isiyla egilme sicakhgi °C 18.5At.de 4.6 At.de Yogunluk, gr/cm3 22.5X de

(*) Plastik sembollerine bakimz PLASTIKLER DUNYASI

13

ozellikleri yeterli olmadigi durumlarda iki veya daha fazla sayida plastigin ozel yontemlerle istenen ozelliklerde homojen hale getirilmesidir. Molekiiller arasi kovalent baglar, Van der Waals Kuvvetleri gibi faktorler farkli molekullerin rijit bir kiitle meydana getirmesini saglar. Boylece plastik kullammindan beklenilen optimal veya ara ozellik degerleri ile ucuz maliyet ve daha ba§ka isteklere ula§ilabilir.

Plastik ala§imlanmn yapimmda kullanilan ba§langic polimerleri toz, graniil, lateks veya cozelti halinde olabilir. £izelge 6'da bazi plastik ala§imlannin ozellikleri goriilmektedir.

Plastik bic.imlendirme sirasinda da bazen graniil halindeki farkli iki veya daha fazla tiir plastik manuel olarak kan§tirilarak, ala§imlar kadar miikemmel degilse de, bir dereceye kadar istenen ozelliklere yakla§an iiriinler elde edilir.

Plastik ala§imi hazirlamada ve harmanlamada fazla sayida plastik kullamhrsa da yaygm olanlar akrilik, poliamid, polikarbonat, polipropilen, poliester (termoplast) ve polistirendir.

3.3. Yogusma Polimerizasyonu: Iki veya daha fazla tiir monomerin ozel kogullarda bir kimyasal tepkimeye girerek belirli sayilarda birle§meleri ve ortamdan su (bazen de amonyak veya ba§ka kiiciik bir molekiil) ayrilarak bir polimer olu§turmalandir. A§agidaki ornekte bir organik asitle alkoliin yogu§ma polimerini olu§turduklan genel bir formiil goriilmektedir: Somut ornek olarak Barkelit re^inesini verebiliriz: xHO -ROH + xHOCO - R' - COOH -> HO (-R - OCO - R ; - COO)xH+(2x-l) H 2 O 2 nC 6 H 5 OH + nCH 2 OH -> nH 2 O + -C 6 H 5 OH-CH 2 -C 6 H 5 OH-CH 2 -...n tane Yogu§ma polimerizasyonu ile elde edilen iiriinlere Termoset Plastikler denir.

Bunlar ISI ile yumu§amazlar, ancak basinc ve ISI uygulamasi ile bir kahpta bifimlendirilebilirler. Bicimlenmis, parca kinlip ufalanarak kahpta yeniden bicimlendirilemez. (*) Plastik polimerlerinin mol agirhgi, bile§im ve fonksiyonel gruplarla molekiiller arasi baglarm niteligi onlarin ozelliklerini belirlerler. Bu ozelliklerin ba§licalan goriiniim, optik ve diger fiziksel ozellikler, mekanik, kimyasal, lsisal ve elektriksel ozelliklerdir.

3.4. Gortinum, Optik ve Diger Fiziksel Ozellikler: Plastigin goriiniimu onun bicimi, rengi, opak veya saydam olu§u, yiizeyinin parlak ya da mat olu§u, varsa yiizeysel iiretim kusurlari gibi ozelliklerini belirler.

Plastiklerin renkli gorunumii genelde pigment veya boyar maddelerle saglamr. (*) 14

Yaygm kullanilan yo§u$ma polimerizasyon uriinlerine ornek olarak EP, MF, PF, PI, UF verilebilir.

PLASTIKLER DUNYASI

\\1\11M> A

Bazi plastiklerin saydamhk derecesi % 92 ile cammkine ula§ir. Bunlar da azo ve anilin smifi boyar maddelerle yine saydam, Titan dioksit ve diger ce§itli metal oksitler, karbon siyahi gibi maddelerle de mat olarak boyanabilirler.

Plastiklerin i§igi farkli derecelerde gecirmeleri onlann yapilanyla ilgili olup sanayide ve giinluk hayatta kullamlan 50k iyi optik ozelliklere sahip iirunler elde edilmi§tir. Polimetilmetakrilat, polikarbonat, kristal polistiren, seliiloz asetat bunlann yaygm ornekleridir.

Plastiklerin katkisiz yogunluklan 0.9-2 gr/cm 3 kadardir.

3.5. Mekanik Ozellikler: Turlerine gore plastiklerin mekanik ozellikleri cok biiyiik dagilim gostenr.

Yiiksek mekanik ozelliklere sahip olanlannki demir di§i metallerinkine yakla§ir.

Bununla beraber bazi plastikler icin a§inma dayanimi, uzama degerleri metallerinkinden yiiksek olabilir. Mesela, oto cam silici motorunun poliamid di§lisi, hie yaglanmadan, arabanin omrii boyunca hizmet goriir. Sertlik, basma ve cekme dayammlan ise, genelde metallerinkinden daha diis.uk degerlerdedir.

Yaygm kullamlan plastiklerin mekanik ozellikleri (Jizelge 4'de verilmi§tir. §ekil l'de plastiklere ait tipik bir gerilme-uzama grafigi, §ekil 2'de de degi§ik mekanik ozelliklere sahip plastiklerin grafikleri goriilmektedir.

Suriinme dayanimi plastikler ic.in de cok onemli bir mekanik ozelliktir. Statik olciimler teknoloji gereksinimlerini her zaman yeterli bir §ekilde kar§ilayamamaktadir. Bigimlendirilmi§ bir plastik parca basmc, sicaklik, kimyasal ortam gibi faktorlerle belirli bir siire zorlanirsa ilk andaki mekanik degerlerinde du§meler goriilur. (Bkz. £izelge-7) Bazi plastiklerin belirli mekanik ozelliklerine ait kalitatif bilgiler ornek olarak a§agida verilmi§tir: Akrilonitril : £ekme ve darbe dayammlan yiiksek, uzamasi az, Asetal : (Jekme, darbe dayanimi, sertlik ve uzama yiiksek Epoksi : Asetal ile aym ozelliklerde, Fenolik : Sert, kinlgan, gekme dayanimi dolgu maddesine gore yiiksek veya du§uk, uzamasi 50k az, Melamin : Fenolik gibi, ancak cekme dayanimi daha yiiksek, Poliamid : £ekme dayanimi, uzamasi ve a§inma dayanimi yiiksek, Poliester,ts : Darbe dayanimi ve uzamasi dii§uk, Poliester, tp : Darbe ve cekme dayanimi yiiksek, Polikarbonat : £ekme, suriinme ve darbe dayanimi ile uzamasi yiiksek, Polietilen, yy : Darbe dayanimi yiiksek, Poliimid : Qekme ve darbe dayanimi yiiksek, suriinme dayanimi yiiksek (yiikleme sonu dayanim degi§imi az), Poliiiretan : £ekme dayanimi degi§ik, darbe dayanimi yuksek, uzamasi cok fazla, PLASTIKLER DUNYASI

15

Polivinilklorid : Cekme dayanimi ve esneklik degiยงik, Silikon : Mekanik ozellikler zayif, ISII direnci yiiksek Siilfon : Cekme, basma, suriinme dayanimi yiiksek, sicakta da bu ozelliklerini korur.

Plastiklerin sert, yumuยงak veya elastik olmalanni nitelendiren onemli bir kavram da "KOHEZYON ENERJlSl YOGUNLUGU"dur. Molekiillerin cekim enerji-

Uzama

ยงekil 1. Plastiklere Ait Tipik BIT Gerilme-Uzama Grafigi

ยงekil 2. Degiยงik Mekanik Ozelliklerdeki Plastiklerin Gerilme-Uzama Grafikleri (D (2) (3) (4) (5)

Akma ve gekme dayanimlanyla esneklik modulii yiiksek, uzama vasat degerlerde.

Akma yok, gekme vasat, esneklik modulu yuksek, uzama ?ok az.

Akma degeri ve esneklik modulu dCisuk, uzama yuksek, Akma ve ?ekme dayanimlan yuksek, esneklik modulu yuksek, uzama vasat degerlerde.

Akma ve gekme dayanimlan yuksekge, kirilma toklugu yuksek.

PLASTiKLER DUNYASI

Qizelge-7. Bazi Plastiklerde Sicakhk, Yiikleme ve Suieye Bagh Olarak Suriinme Modullennin Degisimi i§LEMLER

Yiikleme gerilmesi

Plastik Tiiru

Yukleme 1 saat yiiklemede siiresi

suriinme modiilu

1000 saat

Modiil

yiik. surunme mod. degisimi

Deney sic. °C ABS Akrilik Asetal Poliamid 6

kg/cm2 N/cm2

22

70

686

saat

<g/mm 2

N/mm2

1000

239

2344

77 ' 10

288 188

kg/mm2 N/mm2

(*)

210

2059

12

755

15

147

80

2824

240

2353

16

2843

140

1373

25 57

70

35

343

22

70

686

50

35

343

22

70

686

281

2755

119

1167

84

35

343

127

1245

63

618

50

22

140

1373

337

3304

212

2079

37

1000

686

49

480

32

314

35

98

961

*

64

672

50

490

22

Poliamid 6.12

125

211

2068

*

513

5027

365

3577

29

Poliamid 6.10

23

351

3440

1476

14465

974

9545

34

(% 60 cam lifli)

23

703

6889

1075

10535

928

9094

14

Poliester,

1372

963

9437

654

6409

32

2068

-

984

9643

548

5370

44

735

•

309 ,

3028

265

2597

14

934

9153

680

6664

27

39

382

15

147

60

140

(termoset)

CM CM

70

90

CM CM

120 Poliamid 6.6

211

PET (termoplast)

22

75

*

PET (%30 cam.t)

22

422

4136

*

Poolietilen, yy

22

88

862

*

22

211

2068

242

2372

218

2136

10

125

35

343

105

1029

39

382

63

Polikarbonat

54

211

2068

731

7164

527

5165

28

(%40 cam tak.)

54

351

3440

717

7027

703

6889

2

Poliimid cam. t.

197

176

1725

100

2003

19629

1898

18600

5

343

1000

105

1029

46

685

56

Polikarbonat

Polipropilen

42

412

34

333

21

206

38

1372

30

309

3028

140

1372

54

686

1000

190

1862

127

1245

33

343

*

35

343

16

157

54

140

(darbe day.)

CM CM

60 CM CM

20

35

70-

PTFE

22

35

Polistiren

*

PTFE (%25 cam.t)

20

70

686

83

813

43

421

48

PU (%40 cam. t.)

23

35

343

*

112

1098

88

862

21

Suifon

22

281

2754

*

246

2411

217

2127

12

291

2852

6

126

1235

46

Vinil (sert)

20

102

1000

30

308

3018

Vinil (sert)

22

70

686

1000

232

2274

*) 1 ve 1000 saat yOkleme ile modullerinin fark orani yOzdesidir.

PLASTIKLER DUNYASI

17

(Jizelge-8. Bazi Plastiklehn Kohezyon Enerjisi Yogunluklan Polimer Adi

Tekrarlanan birim (ana grup)

Kohezyon En. Yog. (cal/cm3) J/cm 3

Poliakrilonitril

- C H 2 CHCN-

(237)

991.8

Polietilen, (Ay)

—CH2 —CH2—

(62)

259.5

Polietilen tereftalat

- C H ? CH 2 OCOC fi H 4 COO-

(114)

477

Poliheksametilen adipamid

NH(CH2 )6>NHCO (CH ? ) 4 CO-

(185)

774.2

Poliizobutilen

—CH2C (CH3 )2~

(65)

272

Polimetil metakrilat

-CH 2 C(CH 3 ) 2 (COOCH3)-

(83)

347.3

Polistiren

-CH 2 CH (C 6 H 5 )-

(74)

309.7 368.3

Polivinil asetat

-CH 2 CH (OCOCH3)-

(88)

Polivinil klorid

-CH 2 CHCI-

(91)

380.8

Poliizopren

-CH 2 C (CH3) = CH-CH 2

' ' (67)

280.4

lerinin yiiksek oldugu, veya dusuk oldugu oranlarda plastikler rijit veya yumusak olabilmektedir. Bir bakima kohezyon enerjisi yogunlugu plastiklerin belirli mekanik ozelliklerini tariflemektedir. Kohezyon enerjisi yogunlugu birimi kalori/cm3tur. £izelge 8'de bazi plastikler icin bu degerler gorulmektedir. (^izelge incelendiginde, Polietilen (AY), Poliizobutilen ve Poliizopren'in rijitlikleri az, aksine mekanik ozellikleri 50k iyi olan, ornek olarak da sanayide hadde yatagi olarak kullamlabilen ISII islemi yapilmi§ Poliheksametilen adipamid (naylon)'e ait kohezyon enerjisi yogunlugunun da biiyiik oldugu goriiliir.

Homopolimer veya kopolimerlere belirli amaflar i^in katilan dolgu maddeleri onlann degi§ik ve iyilestirilmis mekanik ozellikler kazanmasmi saglar. Ornek olarak cam lifi veya asbest'in katildigi plastigin cekme dayammini arttirmasi (uzamasini azaltmasi) ve boyut kararhgim iyile§tirilmesi verilebilir. (Bk. Dolgu maddeleri). Bunun aksine maliyeti ucuzlatmak icin plastige a§in miktarda katilan odun unu cekme dayammini onemli olciide azaltir.

Plastiklerin mekanik ozellikleriyle ilgili onemli Tiirk Standardlan asagida gosterilmi§tir: TS 1398 (Jekme ozellikleri (ve uzama) TS 1096 Basinc dayanimi TS 1005 Darbe dayanimi, izod TS 1326 Sertlik 3.6. Elektriksel Ozellikler

Ozel bir amacla iiretilmedikge plastiklerin hemen hemen hepsi yahtkan olup iyi bir dielektrik ozelligine sahiptir. (Volt/mm olarak).

Dielektrik sabiti, herhangi bir maddeden yapilmis kondansatorun kapasitesi 18

PLASTIKLER DUNYASI

ile ayni kondansatorde dielektrik madde olarak hava (veya bo§luk) bulundugu zaman gosterecegi kapasite (siga) arasindaki orandir.

Yillar once, plastikler sanayideki yerini almamis, iken elektrik kablosu iiretiminde yalitkan madde olarak lastik kullanilirdi. Uretim guclugu ve zaman kaybi yaninda bu tiir yahtkanlar aradan yillar gecince yapi bozunmasiyla tehlikeli akim kagaklarma neden olurdu. Plastikler sayesinde dayanikh ve istenilen kalitede yalitmaya sahip elektrik malzemelerini ekonomik olarak yapmak mumkun olabilmi§tir. Biraz lsimn aciga ciktigi bazi elektrik devre elemanlan yapiminda siradan termoplast plastiklerin kullanimi sakincali ise de yumugama sicakhgi yuksek, hatta bazi dolgularla lsisal ozellikleri daha da iyile§tirilen termoplastlar ve termoset uriinler bu tiir iiretimlere iyi bir coziim getirirler. Fenol formaldehit, melamin formaldehit ve halojenli plastikler tipik birer ornek olarak verilebilirler. Dielektrik dayammini arttiran, lsisal ozelliklerini iyile§tiren ba§hca dolgu maddeleri mika, asbest ve antimon trioksittir. (Bk. Dolgu maddeleri).

Ali§ilagelenin diginda, bazen, ozel amaclar icin plastigin belirli derecede iletken olmasi istenir. Siradan plastikler icin bu amaca, bile§imine metal tozlari, grafit, karbon siyahi gibi maddeler katilarak ula§ilabilir. Son zamanlarda iizerinde cali§ilan "POLlASETlLEN" ve benzeri plastiklerin dolgu maddesirie gerek kalmadan iletken ozelliklere sahip oldugu bilinmekte olup, kablo yapimi ve diger metalden yapilan elektrik malzemeleri icin bakira alternatif olabilecegine iimitle bakilmaktadir.

(Jizelge 4'te yaygin kullamlan plastiklerin dielektrik dayanimlan gorulmektedir.

Plastik maddelerin dielektrik dayanimlan TS 1397, dielektrik sabitleri de TS 1224'teki deneylerle olciilmektedir.

3.7. Kimyasal Ozellikler Genelde cogu plastik maddeler belirli deri§imlerde asitlere ve bazlara kar§i direnclidirler. Bu direnc plastik tiirlerine gore az cok degi§mektedir. PE- PTFE, PP, Epoksi, Poliester, Siilfon, Vinil plastikleri kuvvetli asitlere ve bazlara direncli tipik orneklerdir. Akrilik, Fenolik, Poliasetal ve termoplast poliester ise kuvvetli asit ve bazlara kar§i direnc gostermeyen iiriinlerdir.

Keza acik hava ko§ullannda da her plastik degi§ik §ekillerde etkilenir.

Plastiklerin kimyasal direncleri (Jizelge 4 ve 9'da, acik hava ko§ullanndan etkilenmeleri de (Jizelge 10'da goriilmektedir. Polibutilen, Polikarbonat ve teflon grubunun acik hava ko§ullanna en dayanikh plastikler oldugu anla§ilmaktadir.

3.8. Coziinijrlukler: Fenol formaldehit, melamin formaldehit, poliester gibi termoset plastiklerden kahplanmis, pargalarla PE, PP, PVC, PA, PTFE gibi yuksek mol agirlikli polimerPLASTIKLER DUNYASI

19

Qizelge-10. Agik Hava Kosullannda Bazi Plastiklerin Mekanik Ozelliklerindeki Degi§meler Plastik turu Poliasetal

Kaldigi bolge Florida

Sure, yil

Qekme

Uzama

dayammi

degismesi

degismesi (%)

(%)

(1)

1

0

0

Poliasetal

Florida

(1)

10

-3

-24

Akrilik

Florida

(1)

1

0

0

Akrilik

Florida

(1)

3

-4

-5

Akrilik

Bristol

(2)

5

-23

Poliamid

Florida

1

-21

-49 -

Poliamid

Florida

5

-11

-78

Poliamid

Florida

15

-34

-80

Polibutilen

Arizona

2

-

0

Polikarbonat

Arizona ve Florida

3

-1

+1

Polietilen

Londra

(4)

1

-12

-12

Polietilen

Londra

(4)

3

-14

-20

Polistiren

Los Angeles (5)

1

-11

-

Polistiren

Los Angeles (5)

2

-9

Polisulfon

Malverne

(3)

Poliester

DAGILIM

(6)

1

+5 -(-9)

-15 -

(6)

2

-6 -(-10)

-

-2

0

Polisulfon

Malverne

Teflon 6

Florida

15

Teflon 7

Florida

15

Poliuretan Vinil Plastikleri

BUYUK

5

16 DAGILIM

B U Y U K

Genelde cekme yuksek, uzamalar dusuk gozlenmistir.

Bolgelerin iklim ozellikleri: (1) (2) (3) (4) (5) (6)

Yagi§h, sicak (tropikal) Ihk ve yagi§li (nemli) Sicak ve kurak Ihk ve yagi§li (nemli) Ihk ve yagisli (nemli) Soguk ve yagisli (nemli)

ler ?6zuculere kar§i ?ok direngli maddelerdir. Seluloz plastikleri (seluloz asetat, seluloz nitrat gibi) akrilik, vinil asetat, polistiren gibi maddeler de universal cozuciilere direnc gosteremeyip gozuniirler. £6ziinurluk dereceleri de plastik ve coziicu turlerine gore degisim gosterir. (Bk. (^izelge 11) Plastiklerin coziinurluk ozelliginden yararlanilarak onlann dispersiyon haline 20

PLASTiKLER DUNYASI

Ilililffl!! •

getirilmeleri ve yapi§tinlmalan saglamr. Dispersiyon haline getirilmeleri lak ve boya yapimi icin 50k onemlidir.

Kimya sanayi ile kimyasal maddelerle cali§ilan i§ yerlerindeki donammin plastikten yapilmasi halinde kimyasal ve coziinurliik ozellikleri de dikkatle incelenmelidir.

Belirli plastiklerle kaplanmis, bir metal parca veya yiizeyin yeniden temiz hale getirilmesi soz konusu oldugunda bazi kimyasal maddeler kullamlarak, tahriple bu amaca ulasir. (Bk. £izelge-12) Plastiklerin degi§ik deri§imlerdeki asit ve alkalilerle cozuculere direncleri TS 710'daki deneylerle saptanmaktadir.

Qizelge-11. Bazi Plastiklerin Qdziinurlukleri

QOZUCU

P L Seliiloz Seliiloz Etil seliiloz asetat butirat

Aseton Benzen Cellosolve Dioksan Etilen diklorid Etilen glikol

0 0 0 + + -

Etanol Eter Toluen

0 0 0

+ : poziinur

+ + 0 -

- : gozunmez

+ 0 + + -

A Seluloz

S PMMA

T PS

i Vinil asetat

K Vinil asetat klorid

+ + + -

0 + -

0 -

nitrat + + + 0 -

+ -

+ + -

+ + + + + -

+

+ +

+ + +

+ + -

0 : az poziinur

3.9. Isisal Ozellikler Plastiklerin en onemli isisal ozellikleri ISI iletkenligi, ISI genlesmesi (boyca), lsiya dayamkhlik, egilme sicakhgi, erime sicakligi, yumu§ama sicakhgi, yanma orani ve yanma urunlerinin incelenmesidir.

Plastikler genelde cok kiiciik ISI genle§mesi katsayisi ve isi iletkenlik katsayisina sahiptirler. Ozellikle kopiik plastik haline getirildikten sonra yalitim degerleri daha da yiikselir.

Egilme, yumu§ama ve erime sicakhklan daha cok termoplast uriinler icin bahis konusudur. Termoset iiriinler ise genelde daha yiiksek isisal ozelliklere sahiptirler. Termoplastlar genelde 50-125°C sicakhktaki ortamlarda kullanilabildigi halde termosetler 110-300°C lerde bile dayaniklidirlar. Keza yanma ozellikleri de plastiklerde cok degi§iktir. Kiiciik bir alevle hemen tutu§abilen seluloz nitrata PLASTIKLER DUNYASI

21

kar§ihk bek aleviyle adeta dogus,en silikon plastigi ve termoset poliimid bu konuda tipik orneklerdir.

Plastiklerin bazi lsisal ozellikleri a§agidaki standardlarla tayin edilmektedir.

TS 388 Isi iletkenligi Isi genle§mesi (boyca) • TS 1065 Egilme sicakhgi TS 1400 ve TS 1402 Vicat yumu§ama noktasi TS 1825 Erime alus indisi TS 1323 Bazi polimerler ozel kimyasal maddelerle sicakta i§leme tabi tutuldugunda yapisal bozulma ile coziinurler.

Qizelge-12. Yapisal Bozulma ile Plastiklerin Qoziinmesi Plastik Turn

Kimyasal Madde

Epoksi

Derisjk sulfat asiti, sicak

Fenol formaldehit vb.

Poliamid

Sodyum hidroksit gozeltisi, sicak Formik asit cozeltisi, % 90'lik

Polietilen

Telrahidronaftalin, toluen, gikloheksan, sicak,

Polietilen tereftalat

O-Klorofenol, fenol ve krezol kari§imlan

Termoplast plastikler, isi ile yumu§amalanndan yararlanilarak ce§itli yontemlerle bicimlendirilirler. Termosetler de nispeten lsiya dayanikh olduklarmdan elektrik malzemeleri yapiminda fazla miktarda kullanihrlar.

Bazi sivi polimerler uygun soguma hizlarina sahip olduklarmdan celiklere su vermede ba§ariyla kullamlmaya ba§lanmi§tir. lsisal ozellikler bakimindan yaglann yerine gecebilecek olan Polialkilen glikol, su verme catlak riskini biiyiik 61ciide azaltmakta ve malzemeye boyut kararliligi saglama avantajlanna sahiptir.

4. PLASTIKLERE KATILAN DOLGU MADDELERI Birgok plastik kendilerine ce§itli ozellikler kazandiran dolgu maddeleriyle i§lenmeden veya i§lendikten sonra piyasaya siirulurler. Belirli amaclara yonelik dolgu maddelerinin en onemlileri a§agiya cikanlmi§tir.

1. Pekis, tirici ve dayanim arttincilar 2. Renklendiriciler (boyar maddeler veya pigmentler) 3. Plastikle§tiriciler 4. Kaydmci ve i§lemeyi kolayla§tincilar 5. Antistatikler (statik elektriklenmeyi onleyiciler) 6. Ultraviyole i§imm dengeleyiciler (UV stabilizatorleri) 7. Oksitlenme onleyiciler 22

PLASTIKLER DUNYASI

8. Kopiik yapicilar (genle§tiriciler) 9. Diger dolgu maddeleri: Yataklarda kaymayi arttincilar, yanmayi giiclestiriciler ve ISI dengeleyiciler (ISI stabilizatorleri) 4 . 1 . Pekistirici ve Dayanim Arttincilar Bu dolgu maddeleri plastiklerin mekanik elektriksel ve lsisal ozelliklerini yiikseltir, boyut kararlihgi saglar, bazi hallerde de maliyetlerin du§urulmesine yardimci olurlar. Bu tiir dolgu maddeleri plastiklere degisik ozellikler kazandinrlar: a- Cam lifi, asbest lifi, seramik lifi ve mika parcaciklan: (*) Plastigin mekanik dayammim arttinr, boyut kararhligi verir, ozellikle hassas 6l?ulerin tutturulmasinda ve uzun sure hizmet verecek plastik urunlerin yapiminda kullamhrlar. Aynca dielektrik dayammim arttinr, isi iletkenligini du§iirurler. b- Odun unu, seliiloz lifi, kizelgur (diyatome topragi) kalsiyum ve baryumun V bonatlan, talk, kaolen, kum ve alci: Urun maliyetini du§uren bu dolgu maddeleri a§in oranda kullanilmadikca mekanik dayammi arttinr. Keza ozelliklerinden kaynaklandigi iizere katildiklan plastigin isi iletkenligini dii§urur. c- Metal ve grafit tozlari: Ozel ama? icin kullanilacak plastige katildiklannda belirli degerlerde iletkenlik verirler. Statik elektrigin istenmedigi yer do§eme malzemeleri gibi.

4.2. Renklendiriciler Renklendiriciler veya plastik boyar maddeleri en onemli dolgu maddelerindendir. Bir boyar madde asagidaki ozellikleri biinyesinde toplamalidir.

5.2.1. Plastik icinde cok iyi dagilabilmeli ve homojen goruniim saglamah, uriinii etkili bir §ekilde boyamalidir.

5.2.2. Plastikle uyumlu olmalidir.

5.2.3. Bicimlendirme siirecinde bozulmamahdir.

5.2.4. Giin i§igina dayanabilmelidir.

5.2.5. Yikanabilmeli, yani yikama ile boya cikip gitmemelidir.

5.2.6. Plastigin ozelliklerini bozmamahdir.

5.2.7. Zehirsiz olmalidir.

Plastik renklendiricileri iiriinii saydam ya da opak olarak boyamak iizere iki tiirde hazirlamrlar. Saydam olarak kullanilan renklendiriciler organik kaynakli (*) Qe$itli Hflerin bilgileri ve kullammi icin bak. birle$ik malzemeler.

PLASTIKLER DUNYASI

23

azo ve anilin sinifi kimyasal maddelerdir. Opak renklendiriciler ise organik ve inorganik kaynakh olabilmektedir. Saydam renklendirici kullanilacak ise kmlma indisi plastiginkine yakin olmahdir.

Renklendirici kullanim oranlan her ne kadar kendi ozelligi ve plastik turiine bagh ise de genelde sivi olanlar icin % 0.5-1, toz halindekiler icin de % 0.1-0.25 kadar dir. £izelge 13'de ana renk gruplan icin gerekli renklendiriciler gosterilmi§tir. £izelge-13. Plastik Renklendiricileri Renk

Kullamlan Kimyasal Madde

Beyaz

Titan dioksit, Baryum sulfat, Qinko oksit, litofon

Gumu§ rengi Sari

Titan sarisi, krom sansi, kadmiyum sarisi

ince aluminyum tozu

Mavi

Ftalosiyanin yesili, krom yesili

Kirmizi

Kadmiyum kirmizisi, demir oksit (Fe2O3), kursun molibdat

Siyah

Karbon siyahi

Panltili goriinum

Mika, kursun karbonat

Digerleri

Bakir, bronz, piring ve ginko tozlan

4.3. Plastikle?tiriciler Isi ve basincla bicimlendirmede plastigin aki§im ve i§lenebilirligini kolaylas,tiran, kirilganligini azaltan, esnekligini arttiran dolgu maddeleri olan plastikles,tiricilerden beklenen temel ozellikler beraber kullanildigi plastikle uyumlu olmali, cok iyi kan§abilmeli, biinyede kalabilmeledir. ^ozuculii tiirlerin yapacagi iyile§tirmeler gecici oldugundan bunlan miimkiin oldugu kadar kullanmamahdir.

Plastikle§tiricilerin ilki seliiloid igin kullamlan kafur olup, yiiksek oranda (% 10-20) kullamlmi§tir. Daha iyi plastikle§tiriciler yapilinca bu oran %5'lere ; hatta daha a§agilara du§mu§tiir.

Yaygm olarak kullamlan plastikle§tiricilerden bazilan a§agida gosterilmi§tir: Dioktil ftalat, dibutil ftalat, dinonil ftalat, diizooktil ftalat. Bunlar birincil plastikle§tiriciler olup en iyilerindendir.

Trikrezil fosfat cok iyi bir plastikle§tirici olmasi yaninda plastiklerin yanma direncini de arttinr.

Adipat, azelat, oleat ve sebekatlar daha cok vinil plastiklerinde du§iik sicakhk esnekligini artiran ikincil plastikle§tiricilerdir. (Dioktil adipat, dioktil sebekat gibi).

Epoksi plastiklegtiricileri doymami§ bitkisel yaglar ve yag asitlerinin hidrojen peroksit ile lsitilmasiyla elde edilirler.

Dogal kaynakh yag asiti esterleri ucuz, ikincil plastikle§tiricilerdir.

24

PLASTiKLER DUNYASI

Glikol tiirevleri yaglayici ve dokiim kolayla§tirci olarak daha 50k polivinil alkol icin kullanilmaktadir.

Siilfonamidler plastize seliiloz esterleri, fenolik ve amino recineleri amidler ve protein plastikleri icin kullanilirlar.

Hidrokarbon ve tiirevleri de ikincil plastikle§tiricilerdir.

4.4. Kaydinci ve i^lemeyi Kolay!a$tiranlar Genelde % 0.5-1 oramnda kullamlan bu maddelerin de ba§licalan Mineral yaglar, emiilsiye polietilen, metal stearatlar (aluminyum, cinko, kalsiyum, kur§un), yag asiti esterleri ve amidlerdir.

4.5. Antistatikler Plastik endiistrisinde elektrostatik yiik bazi problemler dogurur. Yapis.ma, toz tutma, yanmaya ve patlamaya sebep olma gibi mahzurlar biinyeye antistatiklerin katilmasiyla onlenir. Kullamlacak antistatik madde plastikle uyumlu olmalidir.

Antistatik maddeler plastiklere iki §ekilde kazandmlir. Bunlardan biri dogrudan dogruya graniil icine katma, digeri de yiizeysel puskurtme uygulamasidir.

Granule katilan antistatikler etoksilatlanmis. tersiyer aminler ve gliserin esterleridir.

Sulu veya alkollii cozelti halinde yiizeysel uygulamalarda yag asitlerinin kvaterner amonyum tuzlan ve yag asitlerinin etoksilatlanmis gliserin esterleri kullanihr.

Bir bilgi olarak PE, PP icinde etoksilatlanmis, tersiyer aminden %0.1-0.2, Polistiren icin de %l-2 oranlannda kullanildigmi belirtelim.

Bazi uygulamalarda sivi antistatik maddeler ozel bir diizenle plastik bi^imlendirme cihazma verilirler.

4.6. Ultraviyole Isinim Dengeleyiciler Giine§ i§inlarinm plastik malzemeyi zamanla soldurarak gorunumiinu degi§tirdigi, yapisim etkileyerek de cekme dayammim du§urdiigu bilinmektedir. Bir i§ima 0.01-0.4 mikron ise polimer baglan tahrip olur. Giine§ zengin bir UV kaynagi oldugundan bunun etkilerinden korumak icin plastik malzeme biinyesine UV dengeleyicileri katihr. Bu katki maddelerinin de zehir etkisi ve tercihen rengi olmamalidir.

Kullamlan ba§lica UV dengeleyicileri a§agida gosterilmi§tir: Aril esterler, tetrametil piperidin, benzofenon, benzoasit esterleri, rezorsinol monobenzoat ve benzotriazol.

Bu katki maddeleriyle hazirlanan plastiklerden yapilmi§ parcalar kisa dalga i§inimlanna dayanikh hale gelirler.

Amlan iiriine bagli olarak UV dengeleyicilerinin kullamm orani % 0.5-2 dir.

PLASTIKLER DONYASI

25

4.7. Oksitlenme Onleyiciler (Antioksidanlar) Plastik malzemede polimer yapimn havamn oksijeni ve i§ima etkileriyle tahribatini onlemek icin antioksidanlar kullanihr. Bu maddeler ya dogrudan dogruya oksijeni baglar veya polimer ile kararli bir uriin meydana getirerek oksitlenmeyi onler.

Kullanim §ekli plastik gramilun imali sirasmda biinyeye katilma ile olabilecegi gibi, plastik graniilden parca basilmasinda graniiller 'arasina katmakla da saglanabilir.

Kullanim oram %0.1-2.5 kadar olup ba§hca antioksidanlar fenoller, aromatik aminler ve tuzlan, amin ve aminofenollerin aldehit, keton ve tiyo bile§ikleriyle yaptigi kondenzasyon iirunleridir.

4.8. Kopuk Yapicilar Bu katki maddeleri kati, sivi ve gaz halindeki bazi kimyasallar olup polimere i§leme sirasinda katildiklarinda buharla§arak sistemden ayrilma veya bozunma ile hiicresel bo§luklu yapi meydana getirirler. Daha cok polietilen, polistiren, vinil ve poliiiretan plastikleri icin uygulama yaygindir.

Kullanim oranlan enjeksiyon ve ekstriizyonda %0.1-l, basmc kaliplamada %5-15 kadar olabilmektedir.

Kopuk yapici maddeler kullanilarak rijit ve elastomer hallerinde iiriinler elde edilebilmektedir. Kopuk malzeme yogunlugu genelde 15-60 kg/m 3 olabilmektedir.

Ba§lica kopuk yapici katki maddeleri pentan, heksan, toluen, trikloretilen, metilen klorid, benzen 1,3 disiilfon hidrazid, azo karbonamid, p-toluen sulfonil hidrazid gibi maddelerdir.

Isi ve elektrik yalitkanligi, hafiflik, koroyon dayanimi, ucuzluk gibi bircok niteliklere sahip olan plastik kopiik malzemeler daha cok yalitim, ambalajlama, balikci malzemesi ve mobilya benzeri i§lemeli parcalann yapiminda kullanihrlar.

4.9. Diger Dolgu Maddeleri Antimon siilfid: Yatak imal edilen poliamid, poliasetal gibi maddelere katildiginda kaymayi kolayla§tirir.

Antimon trioksit, cinko borat ve halojen bile§ikleri: Yanmayi gucle§tirici olarak kullanihrlar. Bunun ifin % 15-30 oranindaki toplam yanmayi gucle§tirici kari§imin %10'u kadar katihrlar. 2000 yilinda tiinel faciasiyla can kaybinin fazla olmasinin bir nedeni de High-tech kayak malzemelerinin kolay yanar olmasiydi.

Kur§un kloriir, bazik kur§un karbonat, metal stearatlar (kadmiyum ve cinko), fenol ve epoksiler sicakta bozulma dayamkligini arttmrlar.

5. PLASTIKLERIN KALITE KONTROLU Hammadde iiretim tesislerindeki siirec kontrolu bir tarafa birakilacak olursa plastik kalite kontrolu a§agidaki §ekilde gruplandinlabilir: 26

PLASTiKLER DUNYASI

5 . 1 . Plastik (Hammadde Olarak) Kalite Kontrolii

Uretim veya pazarlama amacina yonelik graniil, toz, aki§kan hallerinde plastik hammaddeler satin ahnirken once bilinen §artnamelere uygunlugu belirtilmelidir. Malm ahnmada satici tarafindan verilen kalite belgesi veya muayene sertifikasi ahci kurulu§ca yeterli veya tatminkar goriiliirse hammadde dogrudan dogruya kullanilabilir ya da sati§a verilir. Aksi halde hammadde giris, kalite kontroluna tabi tutulur. Plastigin yapisimn aydinlatilmasi icin giiniimuzde modern yontemlerin uygulanmasi en emin yoldur. Bu yontemler kiitle Spektrometresi, Infra Red Spektrometresi, Gaz Kromatografisi, x I§ini Difraksiyonu vb. (Bk. §ekil 3).

Yurdumuzda yaygin olarak kullamlan kalite kontrol dokiimanlan TS (smirk), ASTM, DIN ve ISO standartlandir. (Bk. Cizelge 14, 15, 16) jZarum?

c =x X- H uzan:rni

X-h

Ce

*. ve

Fon.s • yone. gru:> absor 3 <.,,,«•, b CH,

H

C-C

C - h (A!*ei)

C-0

C-N

C"H(» -iken)

Z" N C-h?)n

c C

:=c

C-H(A

h,, C h , S- H

> 3

C-H ISa

N-H

( N - H ' al.n i m )

Si-H

H H O-H

C«N C"C 2 ml 5000

3

k

H H

C-F c-Ct (Arm) 5

2000

6

7

8

.-Cl 9

10

11

-+-

1000

12

13

!_,.

800

U 15 Mikron —1_—1_ i i 700 Dalsa sa»isi(fr«k»i<»)c;m'

§ekil 3. Polimer Spektruwunda Dagih$lar

Genelde i§lenecek hammadde ki bu plastik graniil olabilir, kimyasal durum, nem, yabanci madde kirliligi, mekanik ve diger ozellikler bakimindan kontrol edilir. Mekanik, lsisal ve diger bazi muayeneler icin deney fubuklan hazirlanmasi cok onemlidir. Cubugun elde edilmesi icin kaliplann cah§ma sicakligini almis, olmasi yamnda bicimlendirme cihazimn da rejime girmis, olmasi gereklidir.

5.2. Biqmlendirilmis Parca veya Malzemenin Kalite Kontrolu

Bicimlendirilmi§ parcamn kalite kontroliinde: PLASTIKLER DUNYASI

27

5.2.1. Goriinum olarak istenilen renkte olup olmadigi, renk dalgalanmasi, kabarcik, cokiintu, carpikhk, catlakhk ve cizikler, saydam ise pusluluk ve benzeri kusurlardan an olmasi gozlenir.

5.2.2. Olciilerin kendi teknik resmindekilere uygun olup olmadigi, eksantriklik ve konsantriklik degerlerinin aranan smirlar iginde olmasi incelenir. A§in kinlganhk basit deneylerle gozlenir.

5.2.3. Bicimlendirilmis, parca uretimiyle birlikte deney cubuklan veya deney parcalan da ilgili teknik dokiimana gore hazirlamr ve muayenelere alinir. Onceden belirlenmedikce deney parcalarmin kondisyonlanmasi maddenin ozel standardmda belirtilen ko§ullara veya o standarda atif yapilan deney yontemine uygun olarak yapilmalidir. Kondisyonlama, kurutma, kizdirma ve/veya lsittiktan sonra yavas. yava§ sogumaya birakma gibi islemleri de icerir.

Verilen deney cubuklan ve parcalanyla mekanik, lsisal, kimyasal, elektriksel vb. muayeneler yapilir. Parcalarla beraber deney cubugu verilmemis, ise parcalardan mini deney cubugu cikanlarak da bazi bilgiler edinilebilir.

Qizelge-14.1°lastikler Igin Bazi ISO Standartlan (*) Standard

Konusu

ISO F* ISO ISO ISO ISO

178

Fenoplastlarda asetonda gozunenlerin tayini Kahplama malzemelerinde gorunur yogunluk tayini Su absorbsiyonu tayini Yuk altmda egilme sicakhgi tayini Fenoplastlarda serbest fenol tayini Polistirende stiren yuzdesi tayini PVC igin gozelti halinde viskozite tayini Rijit plastiklerde egilme ozellikleri tayini

ISO

180 316

Rijit plastiklerde izod darbe deneyi Plastik malzemelerin kondisyonlanma ve deneyleri igin standard atmosfer

ISO ISO

380 381

Vicat yumusama noktasi tayini Seyreltik poliamid regine gozeltilerinde viskozite sayisi.

ISO ISO ISO ISO

(*)

28

59 60 62 75 118 173 174

ISO, International Organization for Standardization.

Merkezi: ISO Center, 39 Route de Malagnou, Geneve, Switzerland.

PLASTiKLER DUNYASI

in

I

Qizelge-15. Plastikler /pin Bazi Turk Standartlan (*) Standard

Konusu (malzemeler)

TS TS

201 418

Sert PVC plastik borular Polietilen borular

TS

624

PVC yer dosemeleri

TS

1404

Polipropilen

TS

1801

PVC reginelerinin tanimlanmasi

TS

2193

Isi yalitma malzemeleri, sert kopiik plastik

TS

2294

Ore formaldehit kaliplama karisimlan

TS

2380

Plastikler, terimler ve tanimlanmalan

TS

2412

Melamin formaldehit kaliplama karisimlan

TS

2538

Polietilen agir hizmet torbalan

TS

2772

Poliamid enjeksiyan ve ekstruzyon maddeleri

TS

2992

Fenolik kaliplama karisimlan

TS TS

3423 3435

Darbeye dayanikh polistirenlerin tanimlanmasi PS kaliplama ve ekstruzyon maddeleri

TS

3782

Polietilen filmier

TS

3971

Plastik sirmgalar

TS

5015

Plastik ganta bidonlar

TS

5341

PS Kaliplama kansimlari

TS

5358

Sert PVC profiller

TS TS

90 710

Deneyler

(*)

Gerilme ozellikleri Plastiklerin kimyasal maddelere karsi direng tayini Saydam plastiklerde kirilma indisi tayini

TS

785

TS

1066

Alevlenme ozelliklerinin tayini

TS

1148

Termoplast maddelerden deney paralarinin basing kaliplama ile hazirlanmasi

TS

1149

TS

1398

Termoplast maddelerden deney pargalannin enjeksiyon kaliplama ile hazirlanmasi Cekme ozelliklerinin tayini

Daha yeni ve ayrintili bilgi Qizelge 47'de verilmiยงtir.

PLASTIKLER DUNYASI

29

Qizelge-16. Plastikler Igin Bazi ASTM Standartlan Standart

Konusu (malzemeler)

ASTMD700

Fenol farmoldehit kahplama bilesimleri

ASTM 701

Seluloz nitrat plastikleri

ASTM 702

Dokum metakrilat bilesimi

ASTM 703

Polistiren kaliplama ve ekstruzyon bilesimleri

ASTM 705

Ore formaldehit kaliplama bilesimleri Seluloz asetat kaliplama ve ekstruzyon bilesimleri

ASTM 706 ASTM 788

Metakrilat kaliplama ve ekstruzyon bilesimleri

ASTM 789

Poliamid kaliplama ve ekstruzyon bilesimleri

ASTM 1201

Poliester kaliplama bilesimleri

ASTM 1248

Polietilen kaliplama ve ekstruzvon bilesimleri

ASTM 1431

SAN kaliplama ve ekstruzyon bilesimleri

ASTM 1541

Akrilik akstriizyon levhalar

ASTM 1564

Poliuretan kopiik malzeme, esnek

ASTM 2125 ASTM 2146

Polistiren kopiik malzeme, rijit Polipropilen kaliplama ve ekstruzyon bilesimleri

ASTM 2473

Polikarbonat kaliplama bilesimleri

Deneylerle ilgili onemli ASTM standartlan Qizelge 18'de verilmi§tir.

5.3. Deney Raporu

Deney raporunda en az a§agidaki bilgiler bulunmahdir: - Deney yapilan laboratuvarm, deneyi yapanin ve/veya raporu imzalayan yetkililerin adlan, gorev ve meslekleri, - Deney tarihi, - Numunenin tamtilmasi, - Deney uygulanan standartlann numaralan, - Plastik i§leme cihazi ile ilgili bilgiler (yapisi, kapasitesi, kontrol sistemi gibi).

- Kaliplama ko§ullan (cihaz sicakhgi, plastik malzemenin olculen sicakligi, kalibm yuzey sicakhgi, enjeksiyon basinci, kahbin acik ve kapali kalma siireleri, toplam devir vb.)

- Sonuclann ayri ayn gosterilmesi, - Uygulanan deney yonteminde belirtilmeyen ve zorunlu goriilmeyen, fakat deneyde yer almi§ i§lemler, - Rapor tarihi ve numarasi.

5.4. Plastiklerin Taninmasinda Uygulanan Pratik Yontemler

Plastiklerin yapilarinm aydinlatilmasmda modern cihazlar yok ise onlarin taninmalan icin bazi pratik deneyler yapilabilir. Bu deneylerin genelde hicbiri yal30

PLASTIKLER DUNYASI

mz ba§ina tamnmaya yeterli olmadigi halde hepsi bir arada 50k yararh olur ve te§hisi saglar. Bu pratik deneyler a§agida a<jiklanmi§tir: 5.4.1.Qaki Deneyi: Termoplast plastikler caki ile yontuldugunda yonga talas, verecek §ekilde zorlanmadan kesilebilirler. Termosetler ise kesilmeye kar§i biiyiik direnc gosterirler; kopan parcalar da ufalanarak tozlasirlar.

5.4.2. Yogunluk: Yalmz ba§ma yeterli olmamakla beraber diger bilgilerle degerlendirilir.

5.4.3. Eritme, Yakma ve Koku: Verilen ISI kar§isinda yumu§ayarak eriyen bir plastik genelde termoplasttir.

Erimeden bozulanlar ise termoset gruptadir. Fluorokarbon plastiklerinden Teflon serisi de boyledir.

Erime noktasi tayini Fisher Johns yontemiyle yapilabilir. Bu yontemde belirli buyiikluk ve olfulerdeki plastik numunesinin ozel cihazinda isi karfisinda geQizelge-17. Plastiklerin Isi Karsismda Durumlan Plastik turu

Erime

Yanma durumu

Verdigi koku

nok. °C A B " Polimer

190

sari alevli, isli, yava§ yanma ve damlama

karakteristik

Akrilik

tepesi sari, mavi alevli yavas yanma

meyva kokusu

Asetal Fenolik

175 -

mavi alevli, issiz yava§ yanma yuksek sicakhkta erimeden bozulur

formaldehit fenol

yiiksek sicakhkta erimeden bozulur tepesi sari, mavi alevli yavas yanma,

kuvvetli balik kokusu

Melamin

-

Poliamid 6

207

Poliamid 66

254

Polikarbonat Poliester

220 250

Polietilen Polipropilen

105 . 168

Polistiren

190

Polivinil klorid

127

Politetra fluoretilen Seluloz asetat Seluloz asetat butirat Seluloz nitrat Ore formaldehit

PLASTIKLER DUNYASI

•

230 180

eriyip akma tepesi sari, mavi alevli yavas yanma, eriyip akma

yanik yun yanik yun

sari alevle yanma, yakici alev gekilince sonme isli, sari alevle yanma, damlama

fenol karakteristik

tepesi sari, mavi alevle yava§ yanma tepesi sari, mavi alevle yavas yanma

mum, parafin tatli ve dizel duman

<pok isli, mavi alevle yanma

guha gigegi

kenarlan yesil, sari alevli

tuz asiti

bozularak deforme olur

-

kivilcimh sari alevli, yakici alev gekilince sonme sirke tepesi sari, mavi alevli, yakici alev gekilince sonme

tereyag

-

sari beya? sievle gabuk yanma

keskin

-

bo;-i;::.:

amonyak

31

ometrik ยงeklini yumuยงama veya erimeyle kaybettigi sicaklik derecesi onun erim noktasi olarak okunur.

Yakma deneyinde her plastik grubu veya tiirii kendine ozgii belirtiler gosterir Yanma sirasinda cikardigi gazlann veya dumanin kokusu, alevin ยงekli ve rengi, eriyip akma veya akmama durumlan baยงka baยงkadir. Bu ozellikler ยฃizelge 17'de goriilmektedir.

5.4.4. Qozuntirliik: Plastik orneginin cegitli coziiciilerle iยงlemi sonunda edilen bilgiler ยฃizelge 11 'den de yararlanilarak degerlendirilir.

5.4.5. Baku Tel Deneyi: Akkora kadar lsitilan ve renksiz alevi artik boyamayan bir bakir tel (2-3 mm 0) kizgin halde plastik parcasina dokundurularak az miktarda plastik bulaยงtinhr.

Bu haliyle tekrar aleve tutulan tel mavi-yeยงil renkte alevi boyarsa plastik halojen (klor, fluor vb.) iceriyor demektir.

5.5. Kisa Aciklamalanyla En Yaygin Kullamlan Fiziksel Nitelikteki Standart Plastik Deneyleri: Diger pek cok malzemede oldugu gibi plastikler de, bazi fiziksel ve kimyasal ozellikleri ile tammlanmaktadir. Bu ozelliklerin belirlenmesi icin cok sayida standart deney uygulanmaktadir. Bu deneyler sayesinde, iireticiler, igleyiciler ve kullamcilar, bahis konusu plastik malzemelerin ne oldugunu ortak bir dille anlamakta ve aralanndaki iliยงkileri diizenlemektedir. Deneyler dinamik bir yapiya sahip olup geliยงtirilmeye ve degiยงtirilmeye a^iktirlar. Kalite kontrol amaciyla yapilan deneylerin pratikte fabuk sonuc verici olmasi arzu edilir. Aynca deney sonuclarinin dogrulugu, deneyin yapildigi laboratuvarin sicakhgi, nem oram, deney orneklerinin hazirlanis, yontemi ve ยงekli/ kondisyonlanmasi vs. gibi ceยงitli parametrelerden etkilendiginden, standart deneylerde bu hususlarin da bir esasa baglanmasi zorunlu olmaktadir. Uygulanan yontemlerde etkili parametrelerin hicbir zaman gozardi edilmemesi gerekmektedir. Her deney icin etken parametreler ยฃizelge 18'de verilmiยงtir.

5.5.1. Gerilme Ozellikleri Deneyi: Deney standart numaralan: ISO 1184, ASTM D638-84, BS 2782, DIN 53455, TS-90 Deney ornegi: Deney ornekleri enjeksiyonla kahplanmakta veya basincla kaliplanan plakalardan kesilip hazirlanabilmektedir. Hazirlanan deney orneklerinin ยงekli ve boyutlari genellikle ยงekil 4'te gosterildigi gibidir. Ancak plastik tiiriine 32

PLASTIKLER DUNYASI

gore §ekil ve boyutlar degisik olabilir. Hazirlanan biitiin deney orneklerinin (cubuklanmn) kondisyonlanmasi da mutlaka gereklidir.

Deneyin Uygulani§i: Deney orneginin her iki ucu ; deney makinasinm ceneleri arasina sikistinlmakta ve ceneler belirli, sabit bir hizla birbirlerinden uzaklastirihrken deney ornegi her iki ucundan belirli bir hizla gerdirilmektedir. (Bkz. §ekil 4) Genellikle, 5-12.750.8-508 mm/dakikalik (0.2-0.5-2.0 veya 20.0 in/dak.'lik) gerdirme hizlan standart yontemlerde yer almaktadir. Bu arada gerilme miktari, uzama miktanyla birlikte kaydedilmektedir.

N

216 mm

wj i

1

12.7 mm

-1

Kalinlik 3.2 mm

"DENEY ORNEGI

J^

14 JT ^.

Deney cihazinm ^ ) \ \ * — sabit kafasi

j

Siki$tirma cenesi

Uygulanan yukiin ydnu

I I1

c

f

l^vUzama ol?um Lf' ijaretleri TT i ^i?W" "*' Deney cihaz nin h raketli kafasi I V JTT a \

¥

Deneyin Anlami: Gerilme deneyleri, malzemelerin dayanimmi, yapi sikligini gosteren en §ekil 4. Gerilme Ozellikleri Tayini igin onemli deneylerden biridir. Bu yolla de- Deney Qubuga ve Bunun Qenelere ney ornegini iki ucundan tutup uzatmaya Baglanmasi ba§lamak ve gerdirerek koparmak icin gerekli giic miktarlari belirlenebilmekte, uzama miktarlan ve uygulanan giig gozoniinde bulundurularak esneklikleri veya kinlganliklan hakkinda bir yargiya vanlabilmektedir. Bu deneyde fazla uzayan plastikler elastik bir yapidadirlar. Rijit uygulamalar igin malzemenin pek de fazla uzamamasi gerekmektedir. Uzama miktari malzemenin darbelere dayanimmin da bir gostergesi oldugundan, orta derecede uzamalar plastik malzemenin aranan ozelliklerinden biridir. Aynca uzamaya karsi cizilen gerdirmedeki giic egrilerinin altmda kalan alamn buyuklugiiniin de onemi bulunmaktadir. Bu alan ne kadar biiyiikse malzeme mekanik a?idan o kadar giiclii olmaktadir. Bu nedenle, kopma aninda uygulanan giic miktannin fazla olmasi istenen bir husus olmakla beraber, sozii edilen bu egriler altindaki alan da dikkatle izlenmelidir. Ornegin, kopma aninda uygulanan gii? degeri yuksek olan bir plastik tiiriinde, gerdirme giicii-uzama egrilerinin altmdaki alan kiiciikse, yani malzeme cok az uzuyorsa, soz konusu malzeme kinlgan olacaktir.

5.5.2. Esneme Ozellikleri Deneyi Deney standart numaralan: ISO 178, ASTM, D 790-84, BS 2782, DIN 53452, TS 985.

Deney ornegi: Deney brnekleri genellikle 3.2x12.7x127 mm boyutlannda cuPLASTIKLER DUNYASI

33

buklar halindedir. Enjeksiyonla kaliplanarak elde edilirler. Kahnligi 1.6 mm'ye kadar, daha ince olan plaka ve levhalar da kullamlabilmektedir. Bu levhalarin eni ve boyu kalinhklanna gore belirlenmektedir. Ancak yukarida boyutlan verilen deney cubuklan tercih edilmektedir. Bunlara kondisyonlanma da deneyden once uygulanmaktadir.

Deneyin Uygulamgi: Deney cubuklan, aralanndaki aciklik 101.6 mm olan iki destek iizerine §ekil 5'te goriildiigu gibi yerle§tirilir. Daha sonra deney cubugunun ortasina standart bir bashkla ve belirli bir hizla giic uygulanir.

Deney cubugunun kinlmasina neden olan giic, o plastik cubugun esneme giiciidiir.

Eger ornek kmlmiyorsa, %5 esnemede kaydedilen guc esneme giicii olarak kaydedilir. (yiik uygulanmadan kafa hizi en cok 6.35 mm/dak, olmahdir).

ORNEK 3.2x12.7x127 mm

§ekil 5. Esneme Ozellikleri Deneyinin §ematik Gosterilisi

Deneyin Anlami: Bu deneyde kullanilan ornekler hem gerilme hem de basmaya maruz kalmaktadir. Termo-plastiklerin biiyuk bir cogunlugu, bu deneyle kinlmadiklanndan %5 esnemede kaydedilen giic esneme giicii olarak verilmektedir. %5 esneme, deney cubugunun dis yiizeyinin %5 gerdirildigi an olarak tarif edilmektedir.

5.5.3. hod Darbe Dayammi Deneyi Deney standart numaralan: ISO 180, ASTM D256, BS 2782, DIN 53447, TS 1005.

Deney Ornegi: 3,2x12,7x50,8 mm boyutlannda enjeksiyonla kahplanmis. cubuklardir. Zaman zaman 12,7 mm'ye kadar olan daha kalin ornekler de kullaniliyorsa da, ozellikle kaliplama amaciyla kullanilan plastiklerde 3,2 mm kalmlik tercih edilmektedir. Ayrica deney orneginin ince yiiziinde standart boyutlarda bir centik acilmaktadir. Bu centik deney cubugunun bicimlendirilmesi (enjeksiyonla kaliplama gibi) sirasinda acilabilecegi gibi, sonradan i§leme ile de a?ilabilir. (Bkz. §ekil 6) Deneyin Uygulani§i: ^entik lusmi sarkac koluna doniik olacak §ekilde deney cubugu deney aletinin alt kismindaki yuvasina dikine yerle§tirilerek siki§tinlir. Aletin list tarafinda hareketsiz bekletilen sarkac kolu serbest birakihr. Sarkac cubugu carparak centigin oldugu yerden kinlmasina neden olur ve malzemenin darbe dayanim mikta34

PLASTiKLER DUNYASI

J,

•1

V

s

?

](kaliplama yonu

34.75

1 31.75

Enjeksiyon ybnii

I.

22°30

-0.0

Darbe ucu

12.7 I

!

I "*

L J

635 '

Deney fubugu boyut ar , mm

i/ 6. /zod Darbe Dayammi Aleti ve Deney Qubugu

nna gore darbeyi yaptigi yoniin aksi tarafinda belirli bir miktar yiikselir. Sarkac kolunun yiikseldigi miktardan malzemenin darbe dayanimi hesap edilerek kaydedilir.

Bu deney aym plastik turiinun ce§itli tiplerinin birbiriyle kiyaslanmasi acisindan yararhdir. Farkh plastiklerin kiyaslanmalannda ise ?e§itli yanilgilara neden olabilmektedir. Zira, bazi plastikler acilan centik ve centik etrafmda olu§abilecek gerilmelerden dolayi olumsuz yonde etkilenebilmektedir.

Ornegin naylon ve asetal tiirii plastikler centik acilma i§leminden olumsuz bir bicimde etkilendiklerinden, ashnda darbeye dayammlan yiiksek olan malzemeler olmalarma ragmen dii§iik izod darbe dayanimi sonuclan vermektedirler.

5.5.4. Rockwell Sertligi Deneyi: Deney standart numaralan: ASTM D785-86, BS 2782, TS 1326 Deney Ornegi: Bu deneyde en az 6.35 mm kalinhginda levha veya plakalar kullamlmaktadir. Yukanda ifade edildigi gibi deney ornekleri kaliplanarak ya da levha malzemeden talas.li i§lenerek hazirlanabilmektedir. Orneklerin her durumda kondisyonlanmasi da gerekmektedir.

Deneyin Uygulam§i: Deneyde bir standart celik bilya plastik levhanin yiizeyine dii§iik bir yiikle bastinlmaktadir. Boylece celik bilya ile plastik yiizeyin iyice temasi saglamr. Bu konumda iken deney aletinin gostergesi sifirlamr. Daha sonra bilya dii§uk yuke PLASTIKLER DUNYASI

35

ilave olarak deneyde belirlenen daha biiyiik bir yiikle plastik yiizeyine bastmlmakta ve 15 saniye beklenmektedir. 15 saniyenin sonunda biiyiik yuk kaldinlmakta ve 15 saniye daha beklendikten sonra celik bilyamn plastik malzemenin yiizeyinde actigi oyugun derinligi kaydedilmektedir. Deneylerde degi§ik bilya biiyuklukleri ve agirliklar kullamlmakta olup, bir bilya-agirlik kombinasyonuyla elde edilen sonuclar, bir bagka bilya-agirlik kombinasyonuyla elde edilen sonuclarla baglantih olmamaktadir.

Deneyin Anlami: Rockwell sertligi ayni plastik tiiriinun degi§ik tipleri icin, kiyaslama amaciyla uygulanabilecek bir deney §eklidir. £elik bilyaya yiik uygulayarak plastik malzemede meydana getirilen oyugun boyutlannda, 15 saniye beklenerek esneklik nedeniyle §eklinin geriye donmesi de soz konusu oldugundan, sertlik yaninda esneklik de etkili olmakta ve bu nedenle, Rockwell sertligi farkli tiirdeki plastiklerin sertlik tayinlerinde uygulanamamaktadir. Aynca bu sertlik tiirii kendine 6zgii olup, malzemenin siirtiinmeyle a§mma veya cizilme ozelligi hakkinda bir fikir vermemektedir. Ornegn polistirenin Rockwell sertlik degeri oldukca yiiksek olmakla birlikte, siirtiinmeyle a§inma veya cizilmeye dayammi oldukca kotiidiir.

5.5.5. Diirometre Sertligi Deneyi Deney standart numaralan: ISO 868, ASTM D-1706-67 (son yillarda programdan cikanlmistir), DIN 53456, BS 2782, TS 1181.

Deney ornegi: Bazen 3.2 mm kahnhktaki deney cubuklan da kullamlmakla beraber daha cok 6.35 mm kalinhktakiler tercih edilmektedir. Diger deneylerdeki gibi deney cubuklannin kondisyonlanmasi da zorunludur.

Deneyin Uygulani§i: Diirometre cihazlannin basinc uygulanan kismina bagli ince uclu bir ayagi bulunmaktadir. Bu ayak, temeli yuzeye degecek §ekilde bastinldiginda gostergede okunan deger sertlik degeri olarak kaydedilmektedir.

Deneyin Anlami: Deney sonuclan O'dan 100'e kadar bolumlenmis, bir gostergeden okunmakta olup, elde edilen degerin bir birimi yoktur. Diirometreye basinc uygulanir uygulanmaz okunan degerler, basinc uygulamasindan sonra bir sure bekleyip okunan degerlerden farklidir. Bu durum plastik malzemenin siirunme (creep) ozelliginden kaynaklanmaktadir. Suriinme degerinin cok fazla olmasi nedeniyle rockwell deneyi polietilen icin anlamim yitirdiginden, bu deney daha cok polietilen orneklerine uygulanir. Diger plastik tiirleri icin ise Rockwell sertligi tercih edilmektedir.

36

PLASTIKLER DUNYASI

5.5.6. Sert Plastiklerde Siki§tirma Ozellikleri Deneyi Deney standart numaralan: ISO 604, ASTM D695-85, DIN 53454, BS 2782, TS 1096.

Deney ornegi: Enjeksiyonla kaliplanmis, 12.7x12,7x25.4 mm boyutlannda kare prizma §eklinde veya 12.7 mm capinda 25.4 mm yiiksekliginde silindirik deney cubuklan kullamlmaktadir. Orneklerin standart ko§ullarda kondisyonlanmasi gerekmektedir.

Deneyin Uygulanigi: Deney ornegi standart bir siki§tirma aletinin kafalan arasina dikine yerle§tirilir. Belirli bir hizla sikigtinlir. (*) Ornegin kinldigi andaki kuvvet psi (x6.9=kPa) olarak basing cinsinden ifade edilir. Plastik maddeler bu deneyde genellikle kinlmadiklanndan, deney cubugunun boyunca belirli bir yuzdede kisalma saglandigi andaki kuvvet kPa cinsinden hesaplanip malzemenin sikistinlmaya dayammi olarak belirlenir.

Deneyin Anlami: Kopiik tiirleri haric plastik malzemelerin hemen hepsi sadece sikigtirma nedeniyle dikkate deger olciilerde etkilenmediklerinden, bu deneyin plastik malzeme tasariminda pek de anlami bulunmamaktadir. Bu deneyle aym plastik tiirunun degi§ik tipleri arasmdaki farkhliklar belirlenebildigi gibi, elde edilen sonuc.lardan, diger deney sonuclanyla birlikte, malzemenin genel dayammi hakkinda bir fikir edinilebilir.

5.5.7. Vicat Yumu§ama Sicakhgi Deneyi Deney standart numaralan: ISO 306, ASTM D 1525-82, DIN 53460, BS 2782, TS 1825.

Deney ornegi: 19 mm geni§liginde ve 3.2 mm kalmliginda yassi cubuklar olup enjeksiyonla ya da basmc kaliplama ile hazirlanmis, olmahdir. Gerekli kalmhgi elde etmek igin ince ornekler iist iiste de koyulabilir.

Deneyin Uygulamgi: Vicat yumu§ama noktasi tayin cihazi sabit sicakhkta bir yag banyosundan ve ucunda, uc kismi duz bir ignesi olan bir batirma kolundan olu§ur. Batirma kolunun, ignenin battigi miktari bir gostergeden okunmasma imkan verecek bir de diizenegi bulunmaktadir.

Deney ornegi batma ignesi yiizeyinde serbestge duracak §ekilde cihaza yerle§tirilir. Daha once beklenen vicat yumu§ama noktasmm 50°C altinda isitilmi§ olan (*) Yiifc uygulanmazken kafanin hareket hizi 0.05 in/dak, dan (1.27 mm/dak) fazla olmamahdxr.

PLASTiKLER DUNYASI

37

yag banyosunun sicakligi, deneyde belirlenmi§ olan hizla yiikseltilir. (genellikle 50°C/saat). Batma ignesinin 1 mm battigi sicaklik vicat yumu§ama noktasidir.

Deneyin Anlami: Vicat yumu§ama sicakligi tayini, plastiklerin degi§ik tiirleri veya bir turiiniin degi§ik tipleri arasmda sicaklikla yumu§ama ozelliklerinin kiyaslanmasi acisindan yararli bir deneydir.

5.5.8. Isiyla Egilme (Deflection) Sicakligi Deneyi Deney standart numaralan: ISO 75, ASTM D 648-86, DIN 53411, TS 1400.

Deney ornegi: 127x12.7x3.2 m olciisunde (kalmlik 12.7 mm'ye kadar cikabilir), enjeksiyonla kahplanmi§ dikdortgen prizma biciminde ve ozel ko§ullarda kondisyonlanmis. cubuklardir.

Deneyin Uygulani§i: Deney ornegi aralarmdaki aciklik 101.6 mm (4 in.) olan desteklerin iizerine yerle§tirilir. Deney cubugunun ortasma 0.455 veya 1.82 MPa (66 veya 24 psi) basinc uygulanir ve deney kutusunun sicakligi dakikada 0.2 °C hizla arttinlir. Deney cubugunun orta yerinden 0.25 mm (0.01 in.) egildigi sicaklik 0.455 veya 1.82 MPa'daki [66 veya 264 psi dekij isiyla egilme sicakligi olarak belirlenir.

Deneyin Anlami: Bu deney, uygulanan belirli bir yiik altinda, deney orneginin rastgele secilen bir egilmesini gostermesi icin gerekli sicakligi belirlemektedir. Bu nedenle, belirli uygulamalar icin ihtiyac duyulan yiiksek sicaklik uygulama limitlerinin belirlenmesi igin uygun degildir. Ancak, deney ko§ullannda kiyaslamalar yapilabilmesi icin yararlamlabilir. Aynca kontrol ve geli§tirme cali§malarmda da yararli olabilir.

5.5.9. Ekstruzyonla Akma Hizi Deneyi Deney standart numaralan: ISO R1133, ASTM D 1238-86, BS 2782, DIN 53735, TS 1323 (TS 1675).

Deney ornegi: Silindir besleme hunisinden cihaza verilebilecek toz, graniil, §erit, film parcalan vb. gibi ce§itli §ekillerde ornekler kullamlmaktadir. Plastik tiiriine gore kondisyonlama ko§ullan aynca belirtilmektedir.

Deneyin Uygulam§i: §ekilde gosterilen deney sistemi, deneyin yapilacagi ve plastik cinsine gore degi§en sicakliga lsitilir. Ornegin polietilen icin bu sicaklik 190 °C'dir. Deney ornegi, isitilmi§ bolgede yer alan silindire doldurulur. Numune uzerinde yakla§ik 298.5 kPa (43.25 psi) basing yaratacak §ekilde agirlik ta§iyan piston silindire sii38

PLASTIKLER DUNYASI

riiliir. Be§ dakika sonra silindirin sonundaki kapilerden ekstriide edilmekte olan ornek kesilip atilir. Aym §ekilde takibeden 1. dakikadaki ekstriide edilmis olan ornek de kesilip atilir. Daha sonra, numunenin akma hizina (ekstriizyon hizina) gore, 1, 2, 3 ve 6. dakikalarda kapilerden cikmi§ olan numune kesilerek tartilir ve Akma Hizi, gr/lOdak. olarak hesaplanir.

Deneyin Anlami: Bu deney, plastik hammaddesi iireten firmalann, uretimlerinin uniform olmasmi kontrol edebilmeleri acisindan yararli bir deneydir. Bu deneyden elde edilen sonucla, plastigin islenmesi sirasindaki akiskanligi arasinda dogrudan bir baglanti bulunmamaktadir. Ancak igleme sirasinda hangi tiir veya tip plastigin daha aki§kan olacagi konusunda bir kiyaslama yapmak miimkundur. Bu deneyle aslinda olciilen, plastigin erimi§ halindeki viskozitesi veya "shear" hizidir. Aynca, genel bir kural olarak akmaya direnci daha fazla olan plastik orneginin molekiil agirhgi, daha az olan bir digerine nazaran daha fazladir. "Ekstruzyon Plastometresi" diye adlandinlan deney cihazmdan elde edilen "akis hizi", temel polimer ozelliklerinden biri degildir. Bu, ampirik olarak tammlanmis bir parametre olup, deneyi yapilan polimerin ozelliklerinden geni§ olciide etkilenmektedir. Erimis haldeki polimer maddelerin rekolojik ozellikleri cok sayida degi§kene baghdir. Bu deneydeki degi§kenlerin sayisi ve degerleri gercek plastik i§leme ko§ullarindakinden farkli olabileceginden, elde edilen sonuclarin da gercek isleme ko§ullariyla korelasyonu olmayabilir. Ancak, hassas bicimlendirme cah§malannda sartlann kontrol altinda tutulabilmesi yaran vardir.

0.376 inf ±0.003 besleme yuvasi

Yalitim Piston

1.1/8 ing

Plaka

Isitici

"5/16 in?

Oritis

' — 5/16 in?

Yalitim Ekstruzyon plastome tresivnin genel gorunusu

§ekil 7. Ekstriizyonla Akma Hizi Tayin Cihazi §emasi

PLASTiKLER DUNYASI

39

5.5.10. 1.27 mm (0.050 in.)'den Daha Kahn Plastiklerin Yanabilirlik Deneyi Deney standart numaralan: ISO 1220, ASTM D 635-81, BS 2782, TS 1066 (TS 1850).

Deney ornegi: 12.7 x 127 x 1.27-6.35 mm (1/2x5x0.05-0.250 in.) boyutlannda, aksi belirtilmedikce olduklan gibi deneye verilmektedirler.

Deneyin Uygulamgi: Deney ornegi, uzun kenan yatay, bu kenann kar§isindaki kenan ise yatayda 45°lik bir aci olu§turacak §ekilde, halka §eklindeki bir destege yerle§tirilir. Daha sonra deney orneginin yatay kenarmdan 9.5 mm (3/8 in.) asagiya, iizerine bunzen beki konulmak iizere uygun bir levha yerle§tirilip siki§tinhr. Bu levha iizerine, alevi deney orneginin alt kenanna degecek §ekilde, yanmakta olan bir bunzen beki yerle§tirilerek alevinin deney orneginin alt kenariyla 30 saniye temas etmesi saglanir ve bu sure sonunda bunzen beki deney orneginden uzakla§tinlir. Eger deney ornegi yanmaya ba§lamazsa, bunzen beki alevi tekrar 30 saniye daha deney orneginin alt kenanna temas ettirilir.

Deneyin Anlami: Eger deney ornegi yanmaya ba§lamazsa, plastik madde, bu deneye gore "yanmaz" olarak nitelendirilir. Deney ornegi yanmayla baslarsa, alt yiizeyden 101.6 mm (4 in.) yukanya cizilmis olan isarete kadar yanip yanmadigi gozlenir. Eger yanma 101.6 mm (4 in.) isaretihden once durursa, plastik madde, bu deneye gore, kendi kendine sonen olarak nitelendirilir ve yanmamn ilerledigi uzunluk, yanma mertebesi olarak rapor edilir. Eger yanma 101.6 mm (4 in.) isaretine eri§ir veya onu gecerse, plastik madde yanabilir olarak nitelendirilmektedir. Aynca, yanmamn eri§tigi mesafe ve gecen zaman belirlenerek in./dak. cinsinden yanma hizi da tespit edilir.

5.5.11. Kmlganhk Sicakhgi Deneyi Deney standart numaralan: ISO 974, ASTM D 746-79, BS 2782, TS 1166.

Deney ornegi: Enjeksiyonla kaliplanmis 6.35 mm (1/4 in.) geni§liginde, 1.9 mm (0.075) kalinliginda ve 31.75 mm (1 1/4 in.) uzunlugunda deney ornekleri kullamlmaktadir.

Ornekler standart ko§ullarda kondisyonlanmahdir.

Deneyin Uygulani§i: Ta§iyicisina yerle§tirilmi§ olan ornekler daha onceden kinlginliga neden olacagi tahmin edilen sicakliga getirilmi§ olan deney aletine yerle§tirilir. Deney ornekleri 3 dakika deney aletinin icinde bekletildikten sonra, turn orneklere ayni anda darbe uygulanir. Daha sonra ornekler di§an alinarak darbenin etkisi incelenir. Kmlmalar, kismi kinlmalar ve gozle goriilen catlaklar iceren orneklerin kinldigi kabul edilir ve toplam orneklere gore yiizdesi belirlenir. Deney, cesitli yiiz40

PLASTiKLER DUNYASI

delerde kinlan deney ornegi sonuclan veren degi§ik sicakliklarda tekrar edilir. Elde edilen bu sonuclardan grafik veya hesaplama yontemiyle deney orneklerinin % 50'sinin kinldigi sicaklik, bu deney tarafmdan belirlenen kinlganlik sicakhgi olarak rapor edilir.

Deneyin Anlami: Bu deneyin, ce§itli plastiklerin dus.uk sicakhklardaki darbe dayanimi hakkinda kismen bir anlami olabilmektedir. Deney sonuclan, kullamlan deney orneklerinin §ekline ve uygulanan deney ko§ullanna bagh oldugundan, bu sonuclar soz konusu §ekil ve ko§ullar cercevesinde gecerli olabilmekte bir ba§ka §ekildeki 6rnekler ve kogullar icin korelasyon yapiiamamaktadir. Aynca bu deneyle elde edilen kinlganlik sicakliklan deneyi yapilan plastigin uygulamadaki en du§iik kullanim sicakhgim da belirleyememektedir. Bu deney zaman zaman §artname deneyleri arasmda yer almaktadir.

5.5.12. Say dam Plastiklerde Bulamkhk ve Gegirgenlik Deneyi Deney standart numaralan: ASTM D 1003-87, DIN 53490.

Deney ornegi: Saydam film veya levha halindeki mamul maddelerden hazirlanmi§ veya alt ve iist yiizeyleri birbirine paralel olacak bicimdeki kaliplanmi§ deney ornekleri kullamlmaktadir. Qapi 50.8 mm (2 in.) olan disk §eklindeki ornekler tercih edilmektedir. Ornegin kondisyonlanmasina gerek duyulmamaktadir.

Deneyin Uygulani§i: Deneyde cihaz olarak bir bulamkhk olcer kullanildigi takdirde uygulama yontemi A, bir spektrofotometre kullanildigi takdirde uygulama yontemi B kullamlmaktadir. Ornek iizerine gonderilerek ornekten gecen i§igin, 2.5°'den daha fazla sapma gosteren miktan, yiizde olarak belirlenmek suretiyle bulamkhk diye ifade edilmektedir. Ornekten gegen i§igin, ornege gonderilen i§iga orani ise, deney 6rneginin gegirgenligi olarak belirlenmektedir.

Deneyin Anlami: Isminden de anla§ilacagi iizere bu deney saydam veya gecirgenligi olan plastiklere uygulanmaktadir. Deney sonuglan mutlak,veriler olmaktan §ok, kiyaslama amaciyla yararh olabilmektedir. Aynca hammadde iireticileri icin, onemli bir kalite kontrol deneyi olarak da kullanilabilmektedir.

5.5.13. Afiic Havada Ya§lanma Deneyi Deney standart numaralan: ASTM G 23-81, DIN 53387, DIN V 53389, BS 2782, ISO 4892 (ISO 877}.

Deney ornegi: 127 x 178 x 50.8 mm (5x7x2 in.) boyutlanna kadar, her boyutta ve §ekilde deney ornekleri kullanilabilmektedir.

PLASTIKLER DUNYASI

41

Deneyin Uygulanigi: Bu deneyde, deney orneklerinin bulundugu atmosferde, dogal ko§ullara kiyasla oldukca abartilmis,, ancak benzeri ko§ullar saglanmaya cali§ilarak acik havada gercekle§tirilen ya§lanma deneyinin hizlandinlmasma cali§ilmaktadir. Bu amacla deney ornekleri, suyla du§lanirken veya du§lanmazken deney kabininde bir program cercevesinde periyodik olarak degi§tirilen ce§itli sicaklik, bagil nem ve UV i§imasimn etkisi altinda birakilmaktadir. Deneylerde uygulanan UV i§imasinm §iddeti, dolayisiyla kullanilan UV kaynagi, deneyde kullanilan plastigin turiine, ongorulen kullanim alanina, daha onceki deneyimlere ve elde edilmeye cali§ilan bilginin tiiriine gore degi§mektedir. Kapali veya acik alevli karbon ark veya su sogutmah ksenon ark lambalan en yaygin kullanilan UV i§imasi kaynaklandir.

Iki farkli atmosferik ko§ul yaratabilen oniki kadar farkli deney cihazi bu amacla kullamlabilmektedir. Bu ko§ullardan ilkinde, deney siiresince devamli UV i§imasi ve kesikli du§lama i§lemi uygulanmaktadir. Bu uygulamada atmosferik ko§ullara yakin UV i§imasi/nem orani yaratilabildiginden, tercihen ve siklikla kullamlmaktadir. Yaratilan ikinci atmosferik ko§ulda zaman icinde degi§en parametreler kullanilmaktadir. Deney orneginin zaman zaman du§landigi; % 50 bagil nemde 18 saat UV i§imasi uygulandiktan sonra, deney ornegi, % 95 bagil nemde 6 saat karanlikta birakilarak bu i§leme periyodik olarak devam edilmektedir.

Deneyin Anlami: Atmosferik ko§ullar giinden giine, yildan yila ve cografi bolgeden cografi bolgeye onemli degi§meler gosterdiginden, hizlandinlmi§ acik havada ya§landirma deney sonuclarimn, uygulama ve agik havada ya§landirma deneyleri ile dogrudan bir baglantisi bulunmamaktadir. Ancak, standart deney ko§ullannda da gercekle§tirilen deneyler oldukca iyi tekrarlanabilir sonuclar vermekte ve genel yargilar agisindan acik havada ya§landirma deneyleriyle paralellik saglanabilmektedir.

Sbz konusu yargilar i?inde §iiphesiz daha onceden gercekle§tirilmi§ a§ik havada ya§landirma deney sonu^larma veya uygulama sonu?lanna ihtiya? duyulmaktadir. Bu nedenle hizlandmlmis, deneylerin hicbir zaman tam bir alternatif olmadigi rahathkla soylenebilir.

5.5.14. §i§me Deneyi Deney standart numaralan: ASTM D 570-81, DIN 53495, BS 2782, ISO 62, TS 702.

Deney ornegi: Kahplamada kullanilan plastiklerde 3.2 mm (1/8 in.) kahnhginda 50.8 mm (2 in.) capinda disk §eklinde ornekler kullamhr. Levha halinde olan malzeme de, kalmligi degi§ik olabilen 76 x 50.8 mm (3 in. x 2 in.) boyutlannda ornekler tercih edilmektedir.

42

PLASTIKLER DONYASI

i." << '•nf

IHt

Deneyin Uygulani§i: Deney ornekleri 73.4 °F (22.7°C) sicakliktaki suyun icerisine daldinlarak 24 saat veya daha fazla bekletilir. Sudan cikarilan ornek temiz bir pamuklu bezle kurulamp hemen tartilir. Agirligmda kaydedilen arti§ % su absorpsiyonu olarak hesaplanir. Suya daldinldigi zaman, icerdikleri suda cozunebilen maddeler nedeniyle kismen agirlik da kaybeden, seliilozik plastikler gibi tiirlerde, ornek sudan cikanlip kurulandiktan sonra tekrar kurutulup tartilir. Ilk ve kurutulmus, agirhk arasindaki fark suda cozunebilen maddeler olarak belirlenir. Sonuc olarak, % suda kazanilan ag.+% cozunebilen maddeler = % su absorpsiyonu (§i§me) olarak rapor edilir.

Deneyin Anlami: £e§itli plastikler degi§ik miktarlarda su absorplayabilmektedir. Absorplanmis. olan su ise plastiklerin ozelliklerini degi§ik acilardan etkilemektedir. Ornegin elektrik ozellikleri absorplanan su miktanyla onemli olciilerde kotule§mektedir.

Aym §ekilde su absorpladikca boyutlan degi§en bir plastik tiiriinde de bu ozellik onem kazanmaktadir. Poliamid gibi plastiklerin su absorpsiyonuyla mekanik ozcliklerinin degi§mesi bu deneyin onemini belirleyen bir ba§ka misaldir. Bu nedenlerle, belirli uygulamalar igin kullamlacak plastik tiirlerinin belirlenmesinde, su absorpsiyonu deneyi ve sonuc,lan siklikla kullamlmaktadir.

5.5.15. Bagil Yogunluk ve Yogunluk Tayini Deneyleri Deney standart numaralan: ASTM D 792-86, BS 2782, ISO R 1183, TS 1310.

Deney ornegi: Ytintem A uygulandigi takdirde, levha, cubuk, boru vs. gibi ge§itli §ekillerdeki plastikler, Yontem B uygulandigi takdirde ise kaliplama tozlari, tabletler (graniiller) vs. deney ornegi olarak kullanilabilir. Ancak ekstriide edilmi§ ve kaliplanmi§ ornekler tercih edilmektedir. Kaliplanmi§ orneklerin deneyleri, bunlar 24 saat bekletildikten sonra yapilmaktadir.

Deneyin Uygulamgi: Ince bir telle baglanmi§ olan ornek tartilir. Daha sonra bu ornek suya daldinlarak su icinde iken tekrar tartilir. Havada ve sudaki agirlik farklanndan yogunluk kolayca hesaplanir. Yontem B uygulandigi takdirde, toz veya tablet halindeki 5 g numune hacmi bilinen bir piknometreye almarak bilinen yolla 23 °C de belirlenen hacim ve agirlik degi§ikliginden yogunluk (uansite, density) hesaplanir. Yontem B uygulamrken piknometre icinde hie hava kalmamasma ozen gosterilir Bu nedenle film halindeki numunelerin kullamlmasi halinde yontemin, kalabilecek hava kabarciklanndan kaynaklanan belirli darbogazlan bulunmaktadir.

Deneyin Anlami: Yogunluk ve bagil yogunluk plastiklerin fiyatlan acisindan ayn bir oneme saPLASTIKLER DUNYASI

43

hiptir. Aynca bu ozellikler gerek mamul, gerekse i§lenmi§ madde iiretiminde onemli bir kontrol parametresi olarak da kullanilmaktadir. Ornegin kaliplanmasi sirasinda uygulanan ko§ullara, ekstriizyon sonrasindaki ani sogutma i§leminin hizina ve sicakhgina bagh olarak, polietilen ve benzeri malzemenin yogunlugunda onemli farkhhklar olabilmektedir.

Yogunluk ve bagil yogunluk sikhkla birbirinin yerine kullanilmaktadir. Ancak iki ozellik arasinda az da olsa bir fark bulunmaktadir. Yogunluk 23°C de birim hacim plastigin kiitlesidir. Bagil yogunluk ise belirli hacimdeki plastigin kiitlesinin ayni hacimdeki suyun kiitlesine oramdir: Yogunlugun (kut./hacim) boyutuna kar§1 bagil yogunluk iki kiitlenin orani oldugundan boyutsuzdur. Bu nedenle bagil yogunluk 23/23°C olarak ifade edilir. Yogunluk ile bagil yogunluk arasindaki fark ise 23°C de suyun yogunlugunun bir degil, birden biraz kiicuk olmasindan kaynaklanmaktadir. A§agidaki ifade ile iki kavram birbirine donu§turulebilir: D 23 °C g/cm3= Bagil yogunluk 23/23 °C x 0.99756 5.5.16. Elektrik Direnci Deneyi: Deney standart numaralan: ASTM D 257-83, ISO 1325, DIN 53482; TS 1403.

Deney ornegi: Deney cihazina uygun levha, duz plaka veya boru §eklindeki 6rnekler kullanilabilmektedir.

Deneyin Uygulam§i: Deneyin yapihginda deney orneginin yuzeyine yerle§tirilen veya batinlan elektrotlara belirli bir gerilim uygulanmaktadir. Deney orneginden gecen akimin miktanna gore de ce§itli ozelliklere ait degerler hesaplanmaktadir. Bunlar, yalitim direnci, hacimsel direnc, yiizeysel direng gibi degerlerdir.

Deneyin Anlami: Yalitim amaciyla kullanilan plastiklerde miimkun oldugu kadar yiiksek yalitim direnci degerleri arzu edilmektedir. Yiizeysel ve hacimsel direnc degerlerinin bilinmesi, belirli uygulamalar icin yahtkanlarin tasanmina imkan vermektedir.

Bir plastik maddenin hacimsel ve yiizeysel direnc degerleri ne kadar yiiksekse, bir iletken maddeyi yalitmak amaciyla kullanildigmda o olciide az akim kagaklan olacak demektir.

5.5.17 Dielektrik Sabiti ve Dagilma Faktorti Deneyleri: Deney standart numaralan: ASTM D 150-81, ISO 1325, BS 903, DIN 53483, TS 1224.

Deney ornegi: Deney cihazinda kullanilabilecek boyutlarda levha §eklindeki deney ornekleri kullanilmaktadir. Bu orneklerin kahnliginm uniform olmasi gerekmektedir.

44

PLASTIKLER DUNYASI

Deneyler, sicakhgi ve bagli nem orani tarif edilmi§ standart laboratuvar ko§ullarinda yapilmaktadir. Zaman zaman istege gore belirlenen ozel ko§ullarda da deney yapilabilmektedir. Deneyin yapildigi ko§ullar ne olursa olsun ; deney orneklerinin, deneyin yapildigi ko§ullarda daha onceden kondisyonlanmasi gerekmektedir.

Deneyin Uygulam§i: Deney orneginin kar§ilikh iki yiizeyine elektrotlar yerle§tirilir. Deney cihazinda yer alan dielektrik koprii devresinde, kiyaslama veya cikarma yontemleri uygulanarak, kapasitans ve dielektrik kayip degerleri olciiliir. Bu olciimler ve deney orneginin boyutlan kullanilarak, dielektrik sabiti ve dagilma faktoru hesaplanir.

Deneyin Anlami: Dagilma faktoru ce§itli §ekillerde tarif edilmekle birlikte genel olarak gertjek giiciin (fazda olan guciin) orani olarak hesaplanmaktadir.

Dielektrik sabiti, belirli bir dielektrik madde ile yahtilmis. bir kondansatoriin (deney yapilan ornek) kapasitesinin, dielektrik madde olarak hava kullamlmasi halinde elde edilen kapasite degerine oranidir. Elektrik aletlerinin pargalanni birbirinden veya topraktan yalitmak icin kullamlan malzemelere ait dielektrik sabitinin mumkiin oldugu kadar kiiciik olmasi arzu eldilmektedir. Diger taraftan dielektrik malzeme veya kapasitor olarak kullamlmak istenilen malzemelerde ise, dielektrik sabitinin yiiksek olmasi arzu edilir.

5.5.18. Dielektrik Dayammi Deneyi: Deney standart numaralari: ISO 1325, ASTM D 495-84, BS 2782, (BS 903), TS 1397. Deney ornegi: Bunlar alt ve iist yuzeyleri birbirine paralel; ince tabaka veya levhalar §eklindedir. Dielektrik dayammi, kullamlan orneklerin kalmhklanna bagli olduklarindan, deney sonuclanyla birlikte, deney orneginin kalinligi da rapor edilmelidir.

Sicaklik ve nem deney sonuclarmi etkilediginden, her plastik tiiriinun, deneyden once, §artnamelerinde belirtilen ko§ullarda kondisyonlanmasi gerekmektedir.

Aynca deneyin, ya ozel kondisyonlanma kabinlerinde veya deney ornekleri kondisyonlama kabininden alinir alinmaz hemen gercekle§tirilmesi gerekmektedir.

Deneyin Uygulam§i: Deney ornegi, elektrik akiminin ornege iletilmesini saglayan, kalin silindir §eklindeki pirincten yapilmi§ elektrotlar arasina yerle§tirilir. Deneyin uygulanmasmda iki yontem kullamlmaktadir. a- Kisa siireli deney; Bu deneyde, malzemeye uygulanan gerilim sifirdan ba§lanarak, 0.5'le 1,0 kV/s PLASTIKLER DUNYASI

45

'Mi-- , ''

Qizelge-18. Plastiklere Uygulanan Onemli Deneyler ve Bu Deneyleie Etki Eden Faktorler(*) Ozellikler Aยงinma Darbe dayanimi, ag. dufCirerek Darbe dayanimi, izod Dinamik mekanik Esneme Gerilme Sertlik, Barcol Sertlik, Rockwell Sikiยงtinlma Surtiinme Surtunme, (creep) Yorulma Is 11 gecirgenlik Isil genleยงme

ASTM deney no (1 veya daha gok)

Etki faktorleri

D1242

A, C, F, G, H, J, L,M A, B, C, D, E, H, J, N A, C, D, E, H, J A, C, H, J, K A, B, C, H, J A, C, H, J, M A, C, F, H, J, N A, C, F, H, J, M, N A, B, C, H, J A, C, F, G, H, I, J, L, M, N A, C, H, J, M A, B, C, D, H, J, K, M A, C, H A, H, J

D 244, 3029, 3420 D256 D 2236, 4065 D 790, 747 D638

D2583 D 785 D695 D, 1894, 3028 D 2990, 621 D671, 3479 C 177 D 696, 864, E289

E831 Kinlganlik sicakligi Yanma, yatay Yanma, dikey Duman yogunlugu Gaz gecirgenlik hizi Geciยง sicakliklan If ik gecirgenligi ve bulanikhk Oksijen indisi Parlaklik Refraksiyon indisi Renk Su absorpsiyonu Su buhari gecirgenlik hizi Bagil yogunluk ve yogunluk Dielektrik gucu Dielektrik sabiti Elektrostatik yuk Resistivite (DC, yuzeysel ve hacimsel) (*)

D746 D 1790, 635

A, C, D, E, H, I, J, N A, C, D, E, H, I, J

D757 D2843 D 1434, 3985 D 3418, 4065 E 286...

D 1003 D2863 D 523, 2457, E 179 D542 E308 D570 E398 D792, 1505 D 149, 3426, 3755 D 150, 669, 1531...

D 3756, 2679 D257

A, C, D, E, M A, C, D, F, H, J, M A, C, H E, F, H, J, L, N A, C, D, E, J, N E, H, J, K, N A, K, N K A, D, E, F, J, M A, C, G, H, J A, B, C, D, E, H, J, K, M, N A, C, H, J, L A, C, D, F, G, H, I, J, L, M, N A, C, H, J, L, M, N

A sicaklik, B yiikleme hizi, C nem diizeyi, D deney orneginin boyutlan, E deney orneginin sekli, F basinc, G yuzey hizi, H kaliplama kosullan, I kotu tekrarlanabilirlik, J cevresel kosullara maruz kalma, K frekans, L yuzeyin veya birlikte kullanilan malzemenin kalitesi, M deney suresi, N deney cihazi,

iLERi TEKNOLOJiK DUZEYDE BAZI KALiTE KONTROL SEMBOLERi: Differential Thermal Analysis (Dieransiyel isisal analiz) DTA Diff. Themogravimetric Analysis (Diferansiyel isisal ag. analiz) DTG Effluent Gas Analysis (Akis halinde gaz analizi) EGA Evolved Gas Detection (Dagitilmis gaz analizi) EGD Heat Deflection Temperature (Isida egilme sicakligi) HDT International Committe for Thermal analysis (Isisal analiz icin uluslararasi kurulus) ICTA Torsional Braid analysis (Burulma kordonu analizi) TBA Thermal Evolution Analysis (Isisal gelisme analizi) TEA Glass Transition Temperature (Camlasma sicakligi) Tg Thermogravimetric Analysis (Isisal agirlik analizi) TGA Thermal Mechanical Analysis (Isisal mekanik analizi) TMA

46

PLASTiKLER DUNYASI

A

arasmda secilen sabit bir hizla arttinhr. Secilecek hiz, deneyi yapilan plastik malzemenin sartnamesinde belirtilmi§ olmahdir. Belirli hizda gerilim arttmlisma, malzeme kendini biraktigi ana kadar devam edilir. Bu an, deney sisteminde yer alan gostergelerde izlenen, malzemeden ani olarak buyiik'miktarlarda akimin gectigi veya gozle gozlenen, malzemede hasar meydana geldigi andir. b- Adim-adim uygulanan deney: Malzemeye ilk uygulanan gerilim, kisa siireli deneyde belirlenen malzemenin kendini biraktigi gerilimin % 50'sidir. Daha sonra volt, malzemenin §artnamesinde belirtilen belirli bir hizla arttinlarak, malzemenin kendini biraktigi voltaj tesbit edilir.

Genel olarak deneyin, malzemenin gercekte kullanilacagi ortamda yapilmasi tercih edilmektedir. Dolayisiyla ortam hava, belirli gazlar veya yaglar olabilmektedir. Eger malzemenin gercjekte kullanilacagi ortam belli degilse, deneyin hava ortaminda yapilmasi tercih edilmektedir. Veya varsa, plastik turiine gore ilgili standartta belirtilen ortam kullanilmahdir. Malzemenin kendini biraktigi voltaj degeri cok yiiksek olan orneklerde deneyin yag icinde yapilmasi uygun olmaktadir. Bu takdirde kaliteli ve temiz bir transformator yaginin kullamldigi uygun ebatli bir yag banyosuna ihtiyac duyulacaktir.

Deneyin Anlami: Bu deneyin sonuclan, deneyi yapilan plastik malzemenin, yahtkan malzeme olarak dielektrik giicunii gostermektedir. Elektriksel acidan belirlenen bu ozellik, bir acidan mekanik ozelliklerden gerilme dayammma kar§i gelmektedir denebilir.

Bu deneyin de sonuclan, yapildigi belirlenmi§ kosullarda ge^erli olup uygulama ile dogrudan bir baglantisi bulunmamaktadir. Bu nedenle sonuclar mutlak olmaktan 50k, kiyaslamalar yapilabilmesine imkan vermeleri acismdan onem arzetmektedir.

5.5.19. Deney Orneklerinin Kondisyonlanmasi Deneyi: Deney standart numaralan: ISO 291, ASTM D 618-81, DIN 50005, TS 720.

Deney ornekleri: Deney oncesi standart ko§ullarda kondisyonlama gerektiren, yukanda belirtilen veya benzerleri standart deneylerde kullamlan ce§itli orneklerdir.

Deneyin Uygulam§i: Deney degisik yontemlerle uygulanmaktadir. En yaygin kullamlan yontem A'dir.

Yontem A'ya gore, % 50±2 bagil nemi bulunan 23 ± 1°C (73.4 ±1.8°F) sicakligindaki deney ortaminda 6.35 mm (0.25 in.), veya daha ince ornekler 40 saat, 6.35 mm (0.25 in.)den daha kalin ornekler ise 88 saat bekletilerek kondisyonlandinlirlar. Bu i§lem sirasinda tiim orneklerin etrafinda iyi bir hava akimi saglanmahdir.

PLASTIKLER DUNYASI

47

Deneyin Anlami: Plastiklerin mekanik ve elektrik ozellikleri, sicakliga ve neme bagli olarak degi§mektedir. Degi§ik zamanlarda kiyaslanabilir sonuclar elde etmek ve laboratuvarlar arasi uyumu saglamak amaciyla bu standarta ihtiyac duyulmu§tur.

Yontem A'nin yaninda, daha yiiksek veya du§iik sicaklik ve nemde kondisyonlama yapilmasina olanak verecek diger bazi kondisyonlama yontemleri de ilgili standartlarda verilmi§tir.

LH

6. PLASTIKLERIN BICIMLENDIRILMESI

"Plastik" sozcugiiniin sozlukte gecen anlami yogrulabilen, yogrularak istenilen bicim verilebilendir. Boylece incelenmekte olan plastik smifi elemanlannin onemli bir ozelligi tariflenmi§ oluyor.

Sanayide uretilen plastikler ancak iyi bir bicimlendirme ile deger kazanirlar.

Plastikler tiirlerine ve kullanim amaclanna gore degi§ik yontemlerle bicimlendirilirler. Bu yontemlerin ba§licalan a§agida gosterilmi§tir: 6.1. Kaliplama

6.1.1. Basing kaliplama (compression molding), 6.1.2. Doner kaliplama (rotational molding), 6.1.3. Doner dokiim kaliplama, 6.1.4 Enjeksiyon kaliplama, 6.1.5. Enjeksiyon ile sisirme kaliplama, 6.1.6. Santrifuj dokiim kaliplama, 6.1.7 Dokiim.

6.2. Diger Bicimlendirme Yontemleri

6.2.1. Ekstriizyon, 6.2.2. §isirme ile film cekme, 6.2.3. Kahpsiz ekstriizyon, 67.2.4. Basmcta ISI ile bicimlendirme (Thermoforming), 6.2.5. Lif sarma, 6.2.6. Kopiik plastik.

6.1.1. Basing Kaliplama Bu yontem lsitilabilen ve sogutulabilen kalip alt ve list parcalan arasinda polimer toz veya granullerinin isi ve basin? altinda belirli bir siire preslenmesinden ibarettir.

Bu amac icin kullamlan kaliplama cihazlan genelde hidrolik sistemli, bazen 48

PLASTIKLER DONYASI

x

havali, bazen de laboratuvar tiplerinin kiiciiklerinde oldugu gibi el ile cali§tinlan §ekilde uretilmi§lerdir, gii^leri degi§iktir.

Kalip yapiminda ortamin korozif olabilecegi de dikkate alinarak direncli malzemeler secilir. Ornek W.Nr. 1.2342 (%olarak C 0.1-Mn 0.3-Cr 5-Mo 0.75-V 0.23).

Konstriiksiyon itibariyle kahplar alt ve list parca olarak cok iyi intibak ettirilmeli ; eksantriklik ve konsantriklikler en az duzeyde tutulmahdir. Yiizeyler cok iyi i§lenerek parlatilmali, tercihen sert krom kaplanmalidir. Bicimlendirilecek parca acismdan kahn cidarlardan, keskin ko§elerden, degi§ik cidar kalinhklarindan kacinilmah, dayanikhhk vermesi bakimindan da destek (feder, kaburga) tasarimlan yapilmahdir. Malzeme tiiriiyle kalip bicimine bagli cekme payi hesaplanmahdir.

Kalip tasanmlari malzeme akigini en saglikli ve gerilimleri azaltacak §ekilde yapilmahdir. Parca iiretimi sirasinda cikan gazlar icin kanallar da koyulabilir. §ekil 8'de degi§ik tiir kahplar goriilmektedir.

Kalip yapim teknikleri ve kaliplarla ilgili diger ayrintili bilgiler icin uciincii boliime bakmiz.

Bo§altma, pozitif ve yari pozitif olmak iizere tasarlanan uc tip kalip sisteminden bo§altma tipleri nispeten basit ve ucuz olup ince cidarh ve fazla ozellik istenmeyen parcalann basilmasinda kullanilirlar. Bicimlendirilen parcanin iist cevresinde, kalip birle§me yerlerinde capak olu§umu fazladir. Pozitif kaliplarda §ekilden de anla§ilacagi iizere ^apak olu§umu hemen hemen hie goriilmez. Zira plastik toz veya tabletlerinin tamami kalip iist parcasi tarafmdan cok iyi bir §ekilde siynlarak asil kaliplama bolgesine sevkedilir. Bu kaliplarda karma§ik ve yiiksek yogunluga sahip olmasi istenilen parcalar bicimlendirilir. Basmc onemli olciide i§ pareasma geldigi i^in derinligi fazla olan parcalarm basilmasi bir sakinca getir-

Bo§altma tip kalip 1- Pres usttablasi 2- Kalip tutucusu 3- Ost kalip

Pozitif kalip 4- Alt kalip 5- i§ par^asi 6- Qikanci miller

Yari pozitif kalip 7- Pres alt tablasi 8- Tahdit pargasi 9- Ost fikanci

§ekil 8. Basing Kahplamada Kullamlan Degi§ik Kahp tiirlen PLASTIKLER DUNYASI

49

mez. Yan pozitif kaliplar diger iki kalip tiirii tasariminin arasinda yer alir. Biiyiik parcalar bu kaliplarda yaygin olarak bicimlendirilirler.

Kahplarda lsitma ve sogutma diizeni ile seri cali§mayi saglayacak cikanci miller ve bazen de capak kesme sistemleri bulunur.

Parca maliyetleri bakimindan bir kahbin 30.000 - 50.000 adet is parcasi basabilecegi dikkate ahnmahdir.

Basinc kaliplama yontemiyle bicimlendirmede gerekli miktarda plastik malzeme kalip ic bo§luguna ya dogrudan dogruya veya bir tezgahta disk, silindir gibi §ekillere getirilerek koyulur. Bu amac icin gelistirilmis helezonlu sistemlerden yararlamhr. Bicimlendirme cihazini otomatik olarak besleyecek olculii §arjlar veya on §ekilli preslenmi§ parcalar boylece seri calismayi saglarlar. Ayrica bu sarjlar veya on §ekilli parcalar bicimlendirme sicakliginm 50°C kadar a§agisina lsitilarak cali§ma veriminin arttinlmasi saglanabilir.

Basinc kaliplama yonteminde kaliba ahnan malzemenin bicimlendirme sicakhgi, basmci ve siiresi malzeme cinsine ve bicimlendirilecek parcanin biiyiikliigu ile konstruksiyonuna bagli olarak degi§ir. Bu degerler basinc icin 150-400 kgf/cm2, sicakhk icin 135-200°C, sure icin de 1-5 dakika olarak verilebilir. Bu ko§ullar altinda kaliba ahnmi§ olan malzeme yogu§ma polimerizasyonuna ugrayarak rijit halde bicimlenir. Daha sonra kalip acilarak koniklikten yararlanmak suretiyle 5ikancisiz, bazen de gikancilann yardimiyla i§ parcalan di§anya alinir. ^apak var ise ve otomatik alinmami§sa gapak alma i§lemine verilir. Her defasinda kalip iyice temizlenerek gereginde yapi§mayi onleyici yaglama yapilir.

Basinc kaliplama bicimlendirmesi sirasinda iiriin kalitesinin incelenmesi icin deney parcasi hazirlanmasi da ilgili standardina gore yapilir.

Basinc kaliplama yonteminin avantajlan: - Bicimlendirilmi§ parcada mekanik ozellikler bakimindan bolgesel farkliliklar yoktur, gerilmeler bulunmaz.

- Parcalarda merkez kacikhgi pek goriilmez.

- Hiicresel bosluklar olu§maz.

- Malzeme aki§indan ileri gelen erozyon azligi kalip bakim masraflannin du§iik olmasim saglar.

- Kalip konstriiksiyonlan her tiir cihaza kolayca uyarlanabilir.

- Malzeme kaybi azdir.

- Presin son kapama basincina gerek kalmadan bo§luk alici giice eri§ilir.

Bunlara kar§ilik yontemin dezavantajlan da vardir: - I§lem siiresi uzundur.

- Parcaya ait yiikseklik toleranslan capaktan dolayi kritik hale gelir.

- Bicak gibi ince parcalar cabuk hasar goriir.

- (Japak giderme guctur.

50

PLASTiKLER DUNYASI

- Parca derinliginin parca ic capi veya olcusuniin iki bucuk mislinden fazla olmasi halinde bolgesel ozellik degi§imleri goruliir.

Sonuncu dezavantaji en az diizeye indirmek amaciyla 25 mm derinligindeki parcalar icin 210 kgf/cm2 lik nominal degerde bir basincin her ilave 25 mm derinlik icin 50 kgf/cm2 arttinlmasi gerekir.

Aktarma kahplama basinc kaliplamamn ba§ka turiidiir, malzeme once kahp di§mda lsitihr sonra bir pistonla kahp yollugundan aktanhr.

6.1.2. Doner Kahplama (Rotational molding): Tammlama: Doner kahplama ongoriilen buyiikliik ve bicimlerde, eksiz, ici bo§ ve saglam yapih plastik iiriinlerin yapilmasi i$in geli§tirilmi§ bir yontemdir. Bu yontemin ash kuru ve eriyebilir toz halindeki bir plastigin bir veya daha cok ekseni etrafinda donen kahp ic yiizeyinde sivi haline d6nu§tiirulmesi ve sogutularak bicimlendirilen parcanin di§an ahnmasindan ibarettir.

Makinalar: Doner kahplamada yaygin olarak kullamlan makina "Carousel" denilen yatay tip olanidir. §ekil 9'da goriildugii iizere uc kisimlanna kahplann monte edildigi lie kol vardir. Ancak bazi makinalarda kol sayisi be§i bulmu§tur. Genelde iic istasyondan ibaret olan sistemin birinci boliimiinde yukleme-bo§altma, ikincisinde firinlama, uciincusiinde de sogutma yapihr. Isitmada degi§ik uygulamalar varsa da temiz, dii§iik maliyetli ve giivenilir i§lem icin "sicak hava" en uygunu olarak tasanmlamr.

SOGUTMA iSTASYONU

FIRINLAMA iSTASYONU

YUKLEME-BOSALTMA iSTASYONU

§ekil 9. Doner Kaliplamamn §ematik Olaiak Gosterili§i PLASTiKLER DUNYASI

51

Tesis kapasiteleri 50k degi§iktir. Laboratuvar tipi ve deneysel geli§tirmeler icin 75 dm3'e kadar hacimdeki pargalan bicimlendirenler yaninda 10m3'luklere kadar tekneleri veya hazneleri yapabilecek kapasitede biiyiik sinai tesisler de iiretilmigtir. Aynca yakin yillarda biiyiik haznelerin doner kaliplanmasi icin "mekik tip" makinalar planlanrms. ve uretilmi§tir. Bunlarda kalip (icinde malzeme olarak) finnla sogutma haznesi arasinda bir yolda otomatik hareket eden buyiik bir mekik aracina yiiklenir. Bir, iki ya da uc arac firm ve sogutma haznesi arasinda birbirlerinden bagimsizca kullamlabilmektedir.

Kaliplar:

Enjeksiyon ve §i§irme kaliplama ile kar§ila§tinldiginda doner kaliplama kaliplannm pahah olmadigi goriiliir. Kahp yapiminda bircok degi§ik metal kullamlmakla beraber, kiiciik ve orta biiyiiklukteki cok katli dokumlerde "Aliiminyum" metali en uygun olanidir. Elektroform yontemli nikel kaliplar 50k diizgiin bir yiizey elde etmek icin avantajhdir, ancak 50k pahahdir.

Yapfak (levha) metal genellikle ilk ornek kaliplann ve cok biiyiik pargalann tek kat bicimlendirilmesinde kullamlir. Bu amac icin cam lifi ile peki§tirilmi§ epoksi recinesi de kullanilabilir. Ancak fmnlama sicakligi 250-400 °C dolaylannda oldugu gibi epoksi kaliplar kisa zamanda elden ciktigindan seri uretime uygun degildir. Ancak sicakhk istenmeyen sivi recinelerin veya plastisollerin doner dokiim kaliplanmalannda ekonomik ve kullam§li olurlar.

Bifimlendirilen Plastikler: Doner kahplamada daha cok lsiya dayamkli plastikler kullanilirsa da son zamanlarda dallanmi§ zincir ve capraz bagh polietilen tiirleriyle bazi termoset plastiklerin de bigimlendirilmesi yayginla§mi§tir.

Bifimlendirme: Temel i§lem oldukga basittir. Toz veya tablet (graniil) polimer ongoriilen miktarda kaliba koyulur. Kalip once birbirine dik iki eksen iizerinde aym anda donerken lsitilir. Bu sirada polimer gerekli lsiyi alarak erir ve viskositesi dii§er. Kalibin donmesi sayesinde de kahbi iyi bir §ekilde doldurur. Isitma istasyonundan sonra kalip komplesi sogutma boliimune gelir. Plastigin ozelliklerine gore uygun bir sogutma i§leminden sonra kalibin acildigi boliime gelir. l§lemi tamamlanan parcalar cikanlir, kalip benzer bir i§lem icin gerekli temizlik ve hazirliklar yapilarak tekrar doldurulur.

Kazandinlan Ozellikler: Plastik turiine gore kontrollii bir sogutma, kahptan cikan iiriine boyutsal kararlilik verir. Gerilme kalmaz. Diger avantajlar: - Smirsiz iiriin tasarlama serbestligi, 52

PLASTIKLER DUNYASI

- Ce§itli iiriinler ve ce§itli renklerdeki plastikler aym anda kahplanabilirler, - Darbe dayanimi ve rijitlik saglamak icin kaliplama birkac tabaka olarak yapilabilir.

- Arai§ (artik mlz) en az diizeye indirilmi§tir.

- Qih ceperli parcalar iiretilebilir.

Uygulama Alanlan: Doner kaliplama iirunleri gerek ge§it ve gerekse miktar olarak her yil gitgide artmaktadir. Bulunan yeni malzemeler ve biiyiitulen makina boyutlanyla daha 50k degi§ik ve buyiik iirunler sanayinin hizmetine verilmektedir. Bu uriinlerden bazilan tanmsal piiskurtme aletleri, depo ve tohum tanklan, otomotiv sanayinde gosterge panolari, gemicilikte kullamlan gegitli kaplar, kimya fabrikalan icin tekne ve depolar, buro ve i§ mobilyalan, yazlik masa ve sandalyeler, deniz botlari, kamp araclan, cop bidon ve kabinleri, kucuk yuzme havuzlan, reHam panolan, mankenler ve yakit depolaridir.

Son £ahs.malar: £e§itli alanlarda tesis, tezgah ve cihazlara Have edilerek modernize olmalarim saglayan mikro i§lemli, programlanabilir kontrol teknolojilerinden doner kaliplama makineleri de payini almi§tir. Boylece ce§itli kalip domi§ verileri saklanabilir, yeniden kullamlabilir ve saniyeler mertebesinde i§leme koyulabilir hale getirilmi§tir, aynca bircok giiflukleri yok edici nitelikler sisteme kazandinlmi§tir.

6.1.3. Doner Db'kiim Kaliplama: Yontem, doner kaliplama makinalannda epoksi, poliester gibi sivi recinelerin veya plastisollerin herhangi bir yolla katila§tinlmasi ve istenilen bigim verildikten sonra kahplarm acilarak fikanlmasindan ibarettir.

Doner kaliplamada soylenenler doner dokiim kaliplamada da gecerlidir, ancak katila§tirma i§lemi tamamen kullamlan recine ozelliklerine gore degi§iktir. Keza bu recineler kaliba daha siki bir yapi§ma sagladiklan icin kalip igi yuzeylerine ayinci bile§imler ince bir tabaka halinde siirulur.

6.1.4. Enjeksiyon Kaliplama: Tammlama: Enjeksiyon kaliplama termoplast bir plastigin lsitilmis, bir cihaz silindirinin liilesmden kapah bir kaliba basinc uygulanarak enjekte edilmesi ile yapilan bir bicimlendirme i§lemidir.

Enjeksiyon kaliplamada hidrolik sistem basinci, uygulanan sicaklik ve siire onemli olctide bicimlendirilen plastik turiine baglidir. Genelde bazi degerler vermek gerekirse bunlar basinc icin 700-2000 kgf/cm2; sicaklik i£in 160-250°C; siire icin de 10-30 saniye dolaylarindadir.

PLASTIKLER DUNYASI

53

Makinalar (Cihazlar):

Enjeksiyon kahplamada kullamlar cihazlar kiiciik kapasiteli ve basit parcalann kaliplanmasmda Piston-Dalgic tipi, daha kaliteli ve fazla sayida parcalann kaliplanmasi icin de helezonlu olmak iizere iki ana grupta imal edilirler. (Bk. §ekil 10 a, b,c).

Isitma elektrikle, basinc ta hidrolik sistemde cihaza akupledir. Helezonlu makinalarda helezon hareketi de lsitici etki yapabilir.

Kalip kapama ozellikleri bu makinalar icin cok onemlidir, aksi halde enjeksiyon basincinin fazlahgi kahptan malzeme kacmasina sebep olur. Kalip kapama donanimlan da kiiciik cihazlar icin mekanik, biiyiik makinalar icin de hidrolik ve hidromekanik olmak iizere tic ce§it uretilirler.

QE§ITLI TIPLERDE ENJEKSIYON CIHAZLARI:

- Malzeme haznesi Besleme olu§u

Enjeksiyon ko?u

Enjeksiyon yuvasi

Enjeksiyon pistonu

§ekil lO.a. Piston - DalgiQ Tipi Enjeksiyon Cihazi

Hazne

Sonsuz valf

Enjeksiyon pistonu Hidrolik motor

Liile

Erimis birikinti

$ekil W.b. Helezonlu, Kar§ihkh Tip Enjeksiyon Cihazi 54

PLASTiKLER DUNYASI

P!astikle§tirme helezonu

Enjeksiyon pislonu

§ekil lO.c. On Plastiklegtiricili (Olgunla§tmcih) Tip Enjeksiyon Cihazi

Uretim maliyetlerini azaltmak, verimi arttirmak ve ozel istekleri kar§ilamak bakimlanndan enjeksiyon cihazlan da bugiinku sanayi devrimi icinde ara§tirma cali§malanndan payini alarak hayli geli§mi§lerdir. 15 gr'lik 50k kiiciik kapasitelilerden 23 kg'lik biiyuk parcalan bicimlendirebilecek kapasitede olanlan yapilmis, bulunmaktadir. Aynca ileri bir teknikle basing sicaklik ve zamani kontrol eden, i§lem zamanim ayarlayan, istatistik siire? kontrolii ile iiretilen parcalann kalite sapmalarmi belirleyen mini bilgisayarli cihazlar da yapilmi§tir. Aynca yine zamandan kazanmak amaciyla 50k istasyonlu "Rotary" tip cihazlar da geli§tirilmi§tir.

Kahplar:

Bundan onccki bicimlendirmelcrde ifade edilen kalip genel kurallari enjeksiyon kaliplari icinde gecerli olmakla beraber bunlar tasarim ve iiretimlerinde daha cok ozen ister. Parca bicimine bagli olarak malzemenin kalip icine akmaya ba§ladigi yolluk denilen kanallarm boyutlan ve sayisi, kahbin ce§itli bolgelerine verilmesi gerekli koniklikler, hafif olarak imali ; ic yiizeylerin parlatilmasi, alt ve ust par?alann 50k iyi intibak etmeleri kalip imalinde ozenle yerine getirilmesi gerekli hususlardir.

Kalip malzemesi olarak ta basing kaliplama bicimlendirilmede kullanilan W Nr. 1.2342 en iyisi olmakla beraber daha ekonomik bir kalip malzemesi olarak % 1 kromlu karbon celigi kullanilabilir.

Bifimlendirilen Plastikler: Bu yontemle enjeksiyon tiirii biitiin termoplastlar, bazi elastomerler ve makinamn donanimlannda degi§iklik yapilmak kaydiyla termoset iiriinler bigimlendirilirler.

PLASTIKLER DUNYASI

55

Enjeksiyonia kaliplamada ve kaliptan is par?alannin f ikarilmasinda uygulamadan alinmis kalip semasi Ornekleri:

kalip

_i§i kaliptan ~;ikarma ;engeli yolluktaki malzemeyi gikarma mili i fikarma mili omlegi

6 ad. (ikarma mili gbmleg'i ve pikarma gengeli

§ekil 11. Kafesli Parmakhk, 8 onzluk (227 g) Presle Polistiren Mlz. den. yolluk direkt giri;l kamla $ali§an hareketli ma?a

x •

X •

•

x

.x

.x

' *

kalip ebadi 3 ing x 4 i n ;

kaliptan i; (ikarma itici milleri, 10 adet

§ekil 12. Sogutucu Boliitn Kapisi, 16 onzluk Presle, Polistiren Malz. den.

Bifimlendirme: Bunun igin kalip, malzeme ve cihaz hazirliklarinin yapilmasi ba§ta gelir. Plastik malzeme nemli ise kurutulur (*), renklendirme ve diger dolgu maddeleri katmak gerekiyorsa bunlar yapilir.

Kalip soguk olmamahdir, orta yumu§ama sicakligindaki plastikler i?in kalip sicakligimn 50-70 °C olmasi iyi sonuc verir. (*) Genelde 60-70°C'de iki saat kurutma icin yeter/idir.

56

PLASTIKLER DUNYASI

yolluk gikarma kahbi yuvadan gikaran harekelli tikag

t_

ยงekil 13. Otomobil Hiz Gostergesi, Saydam Akrilik, 8 Onzluk Presle

Graniil plastik, besleme hunisinden cihaza verilir. Kontrollii bir lsitmayla eriyen madde istenilen sicakliga gelince gereken basinc ve hizda kaliba enjekte edilir. Erimiยง plastik cihaz silindirinde fazla tutularak yakilmamali, bunun aksine kaliba soguk halde de enjekte edilmemelidir.

On plastiklestiricili helezonlu makinalarda (ยงekil 10c) besleme hunisinden haznedeki doner helezon yardimiyla lsitilmis, bolgeye sevkedilen plastik graniilleri erimeye baยงlar. Helezonun donmesiyle ve surtunmesiyle plastik maddenin

51 karma milleri (4 ad.)

, - yolluk

sinirli.giri?

t yolluk itici mili

4J kamla gah^an harekelli maga

j

kalip ebadi uzunluk 21 in? kahnlik 3 ing on yukseklik 2

ยงekil 14. Sogutucu On Kismi ve Rafi, Polistirenden, 48 Onz Presle PLASTIKLER DUNYASI

57

f*S< .( , f

H yolluk direkt giri§i

kaliptan i§ gikaran 'itici miller, 20 ad.

\

/ •

_r

K

•

kalip ebadi 14 ing x 11 ing x 2 ing dennlik

i

§ekil 15. Dondurma. Koruyucu Kapagi, Polistiren, 48 Onzluk Presle

erimesi kolaylasir. Eriyen madde bir valften gecerek asil enjeksiyon bolumune gelir. Burada yeteri birikim saglaninca otomatik olarak valf erimis, plastigin geli§ yolunu kapayarak kahp yolunu agar ve enjeksiyon saglamr. ^ift hareketli helezonlu enjeksiyon makinalarmda da helezonun donmesiyle lsitma bolgesinde eriyen plastik on taraftaki birikme bolgesine gelir. Ko§ullar yeterli oldugunda kaliba enjeksiyon icin bir hidrolik motor ve kavrama yardimiy-

yolluk girifi (agzi)

hava bojaltma agzi BARDAK

.yolluk giri^i

kalip ebadi: 15 inp x 8 ing x 5 ing derinlik QEKMECE

§ekil 16. Naylon Bardak, 4 Onzluk Presle ve Polistiren Buzdolabi Qekmecesi 28 Onzluk Presle.

58

PLASTiKLER DUNYASI

i$ parcasini kaliptan siyiran miller, 3 ad,

yolluk

§ekil 17. Buzdolabi Buhaila$tnma Kapisi, Say dam Polistirenden, 16 Onzluk Presle

la helezon, bir piston gibi ileri dogru gali§ir. Bu sirada helezon on tarafindaki sonsuz valf kapanarak erimis, malzemenin geri kacmasim onler.

Biitun enjeksiyon sistemlerinde kaliba basilan plastik maddenin soguyarak katila§masindan sonra kalip acma sirasinda cihaz liilesinden kalip yolluguna dogru giden katila§mi§ malzeme de otomatik kesme ile aynlabilir.

Degerlendirmek ve ekonomi saglamak amaciyla hammaddeye arais, katma halinde bunun % 15'in altinda olmasi dikkate alinmahdir. Aksi halde elde edilen parca ozelliklerinde olumsuz sapmalar meydana gelir. yolluk

dagitici yolluk •

8 li duz parpasi iticisi, kenarda

5 yolluk ve yolluk iticisi

4 yolluk

4 simrli giri§

ana yolluk

§ekil 18. Televizyon On QerQevesi (Tup Tutucusu), Polistizenden, 28 Onzluk Presle PLASTIKLER DONYASI

59

Termoset plastiklerin enjeksiyonunda daha degi§ik cihazlar kullanilmaktadir. §ekil 19'da goriildiigii iizere helezon haznesi hassas bir §ekilde su ceketiyle lsitilmaktadir. Aynca liile konstriiksiyonu da farkhdir. Plastik, hazne (*) icinde pi§meden akabilecek bir sicaklikta tutulur. Liileden gecerken de pi§me sicakhginin iizerine lsitilir. Buradan hizla pi§irme sicakligindaki kaliba basildiktan sonra piston yeniden besleme icin geri cekilirken liile kismi sogutulur. Aksi halde liile tikanarak iiretim engellenir. Bazi kaynaklarda bu tur kaliplamaya "Jet kaliplama" adi verilir.

Kazandmlan ozellikler ve uygulama alanlari: Malzeme, kalip ve makinadan kaynaklanacak kusurlarla cali§ma yonteminde ongorulen i§lemlerden sapma olmamis. ise enjeksiyon kaliplamada elde edilen iiriinler genelde kaliteli ve iiriin yapiminda kullanilan ham maddenin literatiir niteliklerini ta§ir.

Arka isi kontrol Qabuk lijle sdkum yen

§ekil 19. Termoset Plastiklerin Enjeksiyonu l$in Cihaz Govde ve Helezonu

Bu yontem hemen hemen en yaygin plastik bicimlendirme teknigi olup her alanda kullamlabilen degi§ik boyut ve bi?imlerde, sayisiz parga iiretilmesinde uygulanmaktadir.

6.1.5. Enjeksiyon He §i§irme Kaliplama: Termoplast plastikler kullanilarak kiiQuk, orta ve biiyiik boy, i?i bo§ kaplann uretimi icin uygulanan bir bicimlendirme yontemidir. Adeta cam hamurunun bicimlendirilmesini andirir. Bicimlendirmenin iki ana i§lemi vardir. Once bu i§ icin uygun, §i§irme tipi plastik, bir ozel enjeksiyon §i§irme makinasinda eritilmi§ (viskoz hamur kivami) alti kapali bir borucuk (parizon) halinde a?ik kaliba akitilir. Sonra kalip kapanarak basincli hava, ya da buhar iiflenerek parizonun §i§mesi ve kalip ici formunu almasi saglamr. (*) Plastiklegme haznesi

60

PLASTIKLER DUNYASI

n n

Parcalar bu yontemle istenilen cidar kalinhginda, gramajda ve di§ olciileri hassas bir §ekilde tutturulmak kaydiyla iiretilebilirler. 20-30 cm 3 'liik kiigiik §i§elerden orta ve biiyuk boy kovalar, legenler, bidonlar hatta variller bu bigimlendirme yonteminin ornekleridir. §ekil 20'de yontemin evreleri goriilmektedir.

Parizon kalip

Ciki? par?asi

Parizon akma

Ufleme ve bitirme

§ekil 20. Enjeksiyon ile §i$irme Kahplama (Ufleme Bigimlendirme)

6.1.6. Santrifuj Dokiim Kahplama: Aki§kan bir monomer, yan polimer veya polimer dispersiyonu iceren bir eksen etrafinda yiiksek hizla donen kalip yardimi ile ici bog silindirik kaliplama uriinleri yapilmasinda uygulanan bir yontemdir. Kalibin donmesi sirasinda polimerik malzemenin uygun yontemle, ornegin lsitilarak sertle§mesi saglamr.

Doner dokiim kaliplamayi andinrsa da bu yontemde sadece ici bo§ silindirik parcalarm yapilabildigini yineleyelim.

6.1.7. Doktim Kaliplama: Birden fazla bile§enli, sivi veya az aki§kan reginelerin bir kaliba ya da onceden hazirlanmi§ bir yiizeye herhangi bir basmc uygulanmadan dokiilmesi ve daha sonra maddenin kendi kendine katila§masi i§lemidir.

Kalip tesviyesinin sivi recineyi kacirmayacak kadar iyi yapilmasi veya contalama, bantla kapatma gibi yardimci i§lemler uygulanmasi gerekir. Keza kalip ayinci yag veya bile§imlerin de mutlaka kullamlmasi unutulmamalidir.

Recine ve sertle§tirici katalizor, varsa hizlandinci maddeler dokiime verilmeden once cok iyi kan§tinlarak homojenize edilmeli, kan§tirmadan dolayi cok viskoz recine biinyesinde hava kabarciklan kisa siirede dinlendirme ile cikmiyorsa vakum uygulanarak bu saglanmalidir.

Kaliba dokiilen recine ve katki maddeleri oda sicakhgmda genelde 24 saat icinde sertle§erek kaliptan gikacak hale gelir. Ancak daha cabuk cikanlmasi istenirse bu taktirde iiretici firma onerilerine gore finnlama yapilarak kiir saglamr.

PLASTIKLER DONYASI

61

Akrilik, Epoksi, Furan, Poliester, Poliiiretan, Silikon ve Tiyokol recineleri bircok tiirleriyle dokiimde kullanilan degerli maddelerdir.

Sertle§tirici, hizlandinci gibi bile§enlerin kullamm oranlan iiretici firmalarca verilmekle beraber ortam sicakliklan ve parca buyukliikleri gibi faktorlerle bu oranlar degi§eceginden on denemeler yararli olur. Refine depolama omrii de satin alma ve stoklama bakimindan onemlidir. Bir bilgi olarak poliester icin depolama omruniin 6 ay, epoksi icin de 24 ay oldugunu belirtmis. olalim.

Dokiimde bazen de peki§tirici maddeler kullamlarak mekanik ozellikler iyile§tirilir. Bu konu ileride "Birle§ik Malzemeler" bahsinde aynntili olarak i§lenmi§tir.

Dokiim kaliplamanm sicakliga ve karmasik yapili cihazlara gerek gostermemesine kar§i seri cali§maya uygun olmamasi en biiyiik dezavantajdir. Zira sertle§me zaman aldigi icin 50k fazla kalip yapilmasini gerektirir. Bu nedenle yontem ozel iiretimlerde kullanilir.

6.2.1. Ekstruzyon (Fi§kirtma): Ekstriizyon, plastik bir maddenin ISI ile aki§kan hale getirilerek, belirli bir §ekilli kaliptan basmcla gecirilmesi ve bicimlendirilmesi yontemidir. Bu bicimlendirme cubuk, boru, profil malzeme, levha, film ve herhangi bir ba§ka malzeme iizerine kaplama §eklinde olabilir.

Ekstruzyon §ekil 21'de bir ornegi goriilen ekstruzyon cihazlan ile yapilmaktadir. Enjeksiyon cihazlannda oldugu gibi graniil plastigin konuldugu bir besleme hunisi, iizerinde elektrikli lsitma diizeni bulunan helezon haznesi, hatvesi ve di§ yuksekligi degi§en bir helezon, bazen birden fazla uc kisma bagli bir kalip ile kontrol sistemi ve diger yardimci kisimlardan ibarettir. Devamli galifmada sicakligin arti§i hazne kanallannda dola§tmlan su ile giderilir. (tercihen paslanmaz borularla) ~ U — Titrejimli yukleyici

Kesme plakasi ve ayirma perdesi

Refine ikmali Malzeme haznesi

Debi valfi

Donerli baglanti

, Besleme bogazi soSutmaceketi

pompaslna/

Kalip isiticilan Emme basinci ayarlayicisi

§ekil 21. BIT Ekstriizyon Cihazmm §ematik Gosterilisi

62

PLASTIKLER DUNYASI

Ekstriizyonda genelde termoplast plastikler kullamhr. Yaygin olanlan PVC, PE, PP, PS, PA, termoplast poliester ve siilfon plastiklerdir.

Ekstriizyon i§leminde helezonun donmesi, govdenin lsitilmasi ve eriyen plastik maddenin one dogru hareket etmesiyle ileri dogru bir basinc birikimi olu§ur.

Bu basinc besleme hunisi bogazmda sifir Atii iken cihazin cikis. bolgesinde en yiiksek olur. Plastik erimis. halde helezon kanallanndan gecerken homojenize olur. Kaliptan cikan plastik soguk hava jeti veya sivi banyolarla sogutularak deforme olmasi onlenir.

Helezonun en onemli ozelligi boyunun capina oranidir. L/D ile gosterebilecegimiz bu oran bicimlendirilecek plastik tiiriine gore degi§ir. Genelde yiiksek sicakhklarda calisiyorsa bu oran biiyiiktiir. Ekstriizyon cihazlarmin yapiminda oran genelde 24/1 olarak almir. Helezon di§ iistii ile hazne arasinda mesafe ortalama 0,075 mm kadardir. A§inma dolayisiyla bu bo§luk 0,125 mm'yi a§tigi zaman uygun bir ekstriizyon yapmak iizere helezon degistirilmelidir.

Ekstriizyon kapasitesine ve plastik tiiriine gore cesitli cihazlar yapilmi§tir. Cihaz kapasitesi secimi asagidaki gibi formiile edilebilir.

Q: Ekstriizyon cihazimn kapasitesi, kilogram/saat, kg/h D: Helezon capi, cm N: Helezon devri, devir/dakika H: Vida derinligi, uc kisimda, cm w: Bagil yogunluk, erimi§ plastige ait olmak iizere: Q=2,3 D2 N h w 0,8'dir.

Ekstriizyon siirecleri: Plastik ve dolgu maddelerinin kan§tinlmasi, Boru ve diger profil malzeme iiretimi, Levha uretimi, Film tiretiminden ibarettir.

Plastik ve Dolgu Maddelerinin Kariftinlmasi: Fabrikadan saf olarak piyasaya verilen polimerler, kullanim amaci ve beklenilen ozellikler bakimindan bazi dolgu maddeleri, hatta ba§ka tiir plastiklerle karistinlmasi gerekebilir. Ekstriizyon cihazlanna alman bu bile§enler eritilerek, cihaz agzina takili bir §erit veya tel kahbindan gegirilir, ciki§ta da uygun boyda kesilerek gerek enjeksiyon, gerekse diger bicimlendirme cihazlannda kullamlmak iizere granul hale getirilirler.

Hurda plastikler de herhangi bir plastik bicimlendirme cihazmda dogrudan dogruya kullanilamaz. Bunlar, ayiklamp temizlenerek, bir ogiitme makinasindan ge9irildikten sonra % 15 oranim a§mamak iizere yukanda ifade edildigi gibi ekstriizyon cihazmda diger iyi cins plastikle i§lenip granul haline getirilir.

PLASTIKLER DUNYASI

63

Boru Uretimi:

Ekstriizyon cihazi agzma takilan boru kalibmdan cikan boru vakum altindaki sogutma suyundan, acik sogutma suyu tankina gecirilir. Vakumun yaran, borunun ice dogru cokmesini onlemektir.

Ozel amach boru iiretiminde ISI i§lemi ve haddeden gegirme gibi yardimci i§lemler uygulanir. (Av fi§egi plastik borulan gibi).

Levha Uretimi:

Ekstriizyon cihazina takili kaliptan ahnmaya baglanan levha, yiizeyi cok parlak olan ve suyla sogutulan, genellikle dik durumda uc merdaneden gecirilir. Ayri motorla hareket eden merdaneler levhalarin kalinliklarini hassas olarak ayarlar, yiizey durumunu iyile§tirir. Hava ile son sogutmadan sonra levhalar tekrar yumu§ak merdanelerle ahnmaya devam edilir, istenilen olciilerde kesilerek kullanima verilir.

Film Uretimi:

Cekme kalibmdan alinan film, icinde su dola§tinlarak sogutulan cok buyiik bir tambur iizerine sanhr. Sogutmanin yeterli olmadigi durumlarda ba§ka tamburlardan da gecirilen film gerekirse baski da yapilarak bobinlere sanlir ve ambalajlamr. Bu yontemle 15 mikron kalinliga kadar film cekmek miimkun olabilmektedir.

Bir ba§ka film iiretim yontemi de "§i§irme ile film cekme"dir.

6.2.2. §i§irme ile Film Qekme: Ekstriizyon cihazi agzina takili bir kaliptan cok ince cidarli bir boru seklinde erimis. plastik malzeme cikarken kalip ortasindan boru ekseni dogrultusunda aynca hava iisenir. Balon halinde yukari cikarken bir sogutma halkasmdan da gecirilen iiriin kilavuz merdane ya da levhalarin yonlendirmesiyle yavas, yava§ kapanir ve soguyunca da iki ceperli §lm halinde bobinlere sanlarak ambalajlanir. (§ekil 22) §i§irme ile film cekmede cok kullamlan plastikler PE (AY), PVC, PP, termoplast poliesterdir.

6.2.3. Kahpsiz Ekstriizyon (Calendering): Plastik sanayiinde pekistiricisiz film ve levhalarin uretimi ile cam veya kumas, dokularm kaplanmasi icin uygulanan bir yontemdir. Giinliik yagamda gorulen duvar kagitlan, gosteri ekranlan, bagaj ve kredi kartlan, ce§itli ambalaj malzemeleri, reklam panolan kahpsiz ekstriizyonun tipik ornekleridir.

Esnek ve rijit PVC bile§imleriyle ABS, PE, PC gibi polimerler bu yontemde kullamlan ba§hca malzemelerdir.

Kahpsiz ekstriizyon siireci kan§tincili bir eritme cihazindan alinan termop64

PLASTIKLER DUNYASI

§ekil 22. §i§irme ile Film (Bora) Qekme

last hamurunun gittikce sikla§an merdane giftleri arasindan gecirilmesi ve sabit gergili bir sarma mekanizmasi ile elde edilen ince levha filmin sanlmasindan ibarettir. l§lemde genel olarak 4'lu veya 7'li merdane sistemleri kullanilir. 4'lii sistem "Z" diizeninde, 7'li sistemde iicii dik, dordii yatay olan "L" duzeninde merdaneler dizisinden ibarettir. §ekil 23'te 4 merdaneli tesis §emasi goriilmektedir. Kullamlan merdane caplan 70-80 cm, merdane boyu 213-254 cm olup merdaneler arasi basinc cm ba§ina 200-900 kg kadardir. Merdaneler dokme demirden, ic kismmda

Plastik kiitle

§artlandirma dayanimi

§ekil 23. Kahpsiz Ekstiiizyonla Bi$imlendiime $emasi PLASTlKLER DUNYASI

65

sicakligin kontrol altinda tutulmasi icin aki§kan dola§acak §ekilde kanallar acilarak yapilmi§lardir. Bu kanallar merdane ortasindaki ana kanala baglanmi§lardir.

PVC icin merdane yiizey sicakhgi 160-230°C arasinda tutulur. Merdane hizlan ve giic esnek PVC icin tipik bir makinada kar§ihkh olarak 100-110 metre/dakika ve 559.5 kj/s (750HP)dir.

Kalipsiz ekstriizyonla 0.05-1.3 mm kalinlik araliginda, 200 cm eninde film ve levha yapmak mumkiin olabilmektedir. 0.05 mm kalinligin altindaki filmlerin iiretimi de mumkun olmakla beraber cidar degisimi tolerans di§ina gikar.

6.2.4. Basmgta Isi ile Biqimlendirme (Thermoforming): Yontemin asli levha haline getirilmis, termoplast plastiklerin belirli bir sicakliga kadar lsitilarak kaliba yerle§tirilmesi, daha sonra da basinch hava (bazi plastikler igin vakum) uygulanarak bicimlendirilmesidir. Basincli hava veya vakum uygulamasi yerine, isitilmi§ levhanin dogrudan dogruya kalip alt ve iist parcalan arasinda siki§tinlarak bicimlendirilmesi bu yontemin degi§ik bir §eklidir.

Bu yontemin uygulandigi plastikler, basincli hava ile PMMA, PS-PVC, ABS, CA tir. Sonuncusu vakumla da bigimlendirilebilir.

Kaliplar biiyiik i§ pargalan icin iyi bir iletken olan aluminyumdan yapihr.

Ozellikle ic yiizeyin piiriizlulugu kum puskiirtiilerek giderilir, boylece sogumaya etken olan plastikle metalin intibaki saglamr. Kalip tasarimmda su dola§im kanallan iyi ve cubuk bir sogutma igin du§uniilmelidir. Isitma sistemi elektrik veya gaz yakitla temiz ve etkili bigimde miimkiin olur.

Basmcta isi ile bicimlendirmede siirekli ve kesilmif levha kullanimi olmak iizere iki yol vardir. Birincisi daha cok ambalajlamada uygulanir. Bazen bir levha besleme bobininden, bazen de levha ekstriizyon cihazindan alinan ve sisteme baglantili olan malzeme lsitilarak (infrared, kuvars lambasi veya direnc telli) bicimlendirilir. Bu arada tesise ait hidrolik, hava aki§ diizeni, vakum pompalan (bazen), mikro i§lem iinitelerinin de bicimlendirme tesisinin onemli kisimlan oldugu belirtilebilir. §ekil 24'te bicimlendirme §emasi goriilmektedir.

Hava bo$altma kanali

Kalip

\

Plastik levha (Isitilmij) Plastik kutle

§ekil 24. BaswQta Isi lie Bicimlendirme (Thermoforming) 66

PLASTIKLER DUNYASI

Bicimlendirmenin yapilmasi lsitma, bicim verme, sogutma ve cikan i§ parcasinin gerekliyse tesviye edilmesi olmak uzere dort kademede tamamlanir.

Bu tiir iiretimde plastik seciminde goz oniinde tutulacak bircok husus vardir.

En onemlileri mekanik ozellikler, malzeme ekonomisi, yiiksek ve dus.uk sicaklik ozellikleri, bagil yogunluk, darbe dayanimi, neme ve catlamaya kar§i direnci, oksijen veya hava gegirgenligi, saydamlik ve berraklik, ambalajlamaya uygunluk, siirec kolayligi ve maliyettir. Bu hususlan 50k iyi bir §ekilde kar§ilayan polistiren bu tiir bicimlendirmede fazla miktarda kullamlmaktadir. Gida konusunda hacimli konteynerlerden porsiyonluk yogurt kaplan ve benzeri maddelerin kiigiik ambalajlarina kadar uygulama bulur. Yiyecek ve icecek kaplan normal polistirenden, buzdolabi ic zarfi, bekletilecek gida maddeleri ambalajlan ve otomotiv sanayi parcalan darbe dayanimli polistirenden yapilirlar. £ok iyi optik ozelliklerle darbe dayammina sahip Akrilik plastikler ve polikarbonatlar bot ve otomotiv sanayiinde, ozellikle i§iklandirma elemanlan ve pencere yapiminda kullanihrlar. Akrilikler aynca gama i§inlarma direncli ve saydam oldugundan bundan yapilmi§ ambalajlar sterilize edilebilir. Polivinil klorid cok defa saydam tiiriiyle et, tavuk, peynir gibi gida ambalajlan ile, sogutma kulesi elemanlan, kozmetik sanayii gibi kullanim alanlanna sahip, her bakimdan uyun bir plastiktir.

Bu yontemle daha bircok termoplast plastikler az oranda olmakla beraber, bi^imlendirilmektedirler.

6.2.5. LifSarma Yiizyilimizm ba§lannda Kollodyum Ipegi, Bakir Ipegi gibi verimsiz yapay lif iiretimi denemeleriyle halen biiyiik olciide odun seliilozundan yararlanilarak iiretimi yapilan Viskoz Ipegi bir tarafa birakilacak olursa birfok termoset ve termoplast plastiklerden cok iyi ozelliklerde yapay lif iiretimleri ba§hba§ina birer sanayi kolu haline gelmis, bulunmaktadir.

Seliilozun karbon disiilfit siireci ile koagiilasyonu saglayan siilfat asidi gozeltiQzelge-19. PETKlM Tesislerinde Uietilen Bazi Lif Tiirleriyle Iplikler, 1989 Y1I1 Itibariyle Uretilen miktar (ton)

ithal edilen miktar (ton)

160325

12000

2060

2500

Poliamid iplik

15200

20000

Poliester lif

50000

20000

Poliester iplik

75000

8000

Polipropilen lif

14500

-

317085

62500

Malzeme turn Akrilik lif Poliamid lif

TOPLAM

PLASTIKLER DUNYASI

67

sine puskurtulmesi sonucu viskoz ipeginin elde edilmesi di§inda polimerler iki ana yontemle lif halinde sanlabilmektedirler: 6.2.5.1. Isi ile eritilen termoplast plastiklerin ince delikli haddelerden fi§kirtilmasi, 6.2.5.2. Isi ile eritilmeyen plastiklerin cozgenlerde coziilerek fi§kirtilmasi.

6.2.5.1. Bu yontemle Poliamid 6/10, Poliamid 11, Poliamid 66, poliuretan, poliester, polietilen, polipropilen gibi termoplastlar uygun sicaklikta eritilerek basincla iizerinde cok sayida (13000-15000) delik bulunan bir haddeden fi§kirtilir.

Fi§kirtma ortammdaki serin hava ile temasa gecen erimi§ lifler hemen katila§ir.

Poliamid kullamldiginda sicaklik 275°C'dir. Haddeleme hizi 100 metre/saat'tir.

Katila§an lifler 4-4.5cC'de kuru cekime tabi tutulur. Elde edilen lifler belirli sayida bir araya getirilerek istenilen "Denye"(*) olciisunde ekseriya sol biikiim yapilarak iplik halinde bobinlere sarilir.

Poliamid ve poliesterden yapilan lifler cok saglam oldugundan yalniz ba§lanna oldugu gibi diger liflerin peki§tirilerek kuma§ dokunmasinda cok kullamhr. Bu harmanlama ile, mesela, gomlek kuma§i dokunur. Polipropilen ve polietilen ise daha kaba sanmlarla halat, cuval gibi malzemelerin ham maddesini olu§turur.

6.2.5.2. Seliiloz asetat, polivinil klorid, polivinil-asetat kopolimeri, poliakril nitril gibi polimerler belirli cozgenlerde coziilerek sicak hava bulunan ortama yukanda oldugu gibi fi§kirtilir. Sicak hava etkisiyle lifler hemen kurur. Bir taraftan da buharla§an cozgenler ozel bir donanimla geri kazanilir. Kurutulan lifler benzer i§lemlerle sanayinin hizmetine verilir.

Poliuretan lif yapimi ile esnek kuma§ dokunmasi mumkun olur. £izelge 19'da PETKlM kurulu§umuzca uretimigercekle§tirilen lif, iplik tiir ve miktarlari goriilmektedir. ^izelge 20'de ce§itli lif ozellikleri goriilmektedir.

6.2.6. Koptik Plastikler: Kopiik plastikler, icerisine dagilmi§ olan bireysel veya birbirine bagli cok sayida hiicrelerle yogunluklan azaltilmi§ plastiklerdir.

Hiicreler acik, kapali veya kari§ik yapih olu§abilirler.

Afik Hiicreli Kopiik Plastikler: Hemen hemen turn hiicreleri birbirleri ile baglantili olan kopiik plastiklerdir.

Ornek: Vinil plastisol, Polivinil klorid (algak basin?) Ure formaldehit, Poliuretan (yumu§ak) kopiik malzemelcr. (*) Bk. Birle$ik malzeme yapimmda kullamlan elyaf 68

PLASTIKLER DUNYASI

Qizelge-20. Bazi Liflerin Ozellikleh ^"^-^^

Viskoz

Lif turieri

Poliamid 66

Vinil klorid-asetat

Ozellikler

^ \ Asetat

Triasetat

1.30

1.30

Duzenli

Yiiksek

Devamli lif

Kesikli lif

Kesikli lif

1.14

1.14

1.33

(regular) dayanimh g/cm3

1.50

1.50

1500

1500

Yogunluk kg/m 3 kg/mm2

1300

1300

12.6-16.2

14-16.2

20.4-33.0 40.7-68.2

1140

1140

1330

46.4-61.8

40.8-73.8

7.03-8.4

Qekme dayanimi N/mm2 Uzama, en 50k, % Nem kazanma, %,

123.4-158.7 137.2-158.7 200-323

398.8-668 454.7-605.6 399.8-723.2

68.9-82.3

25-45

25-45

15-30

9-20

26

16-45

10-13

6.3-6.5

3.2

11.5-16.6

4.0-4.5

4.0-4.5

4.0-4.5

0

260 E (*)

300 E

-

-

265 E

265 E

127 Y ( " )

evet

hafif

evet

evet

evet

evet

hayir

21 °C ve %65 bagil nem Erime veya yumu§ama sicakligi, °C Giines i§iginda uzun sure kalmada dayanim dii§mesi (*)

E : Erime

(**)

Y : Yumu§ama

Kapali Hiicreli Kopiik Plastikler: Hiicrelerinin hemen hemen tiimii birbirlen ile baglantili olmayan plastiklerdir.

Hiicrelerde gaz kapatilmis, haldedir. Bu bakimdan yumu§ak olanlan esnek bir yapiya sahiptir. Kapali hiicreli kopuk plastiklere ornek olarak Polivinil klorid (yiiksek basincta), Polistiren, Polietilen, Epoksi ve Silikon plastik kopiikleri verilebilir.

Kan§ik Hiicreli Kopiik Plastikler: Hem acik, hem de kapali hiicreleri kan§ik halde bulunduran plastik kopiiklerdir. Ornek: Poliiiretan (sert), Fenol formaldehit kopiik plastikleri.

Uretim: Kopiik plastikler degisjk yontemlerle uretilirler.

Birinci Yontem: Bir plastik bi^imlendirme cihazinda (enjeksiyon; ekstriizyon gibi) eritilmi§ plastige basing altinda ya da serbest olarak kopiik yapici maddelerin (bir gaz, ISIsiyla kolay buharla§an sivi veya lsiyla bozulan kati madde olabilir. Bak plastik PLASTIKLER DUNYASI

69

W« Qizelge-20. Bazi Lifletin Ozellikleri { Devami) "N.

Lif turleri

Poliester

Viniliden klorid

OzelliklerN.

\ g/cm

3

devamli

kesikli

devamli

Akrilik

lif

lif

lif

kesikli

1.38

1.38

1.70

1.14

Pamuk

ipek

Yiin

1.50

1.25

1.30

YoQunluk kg/m 3 kg/mm2

1380

1380

1700

1140

1500

1250

1300

54.1-61.8

39.4-54.8

17.6-42.2

23.2-26.7

29.5-87.8

31.6-58.3

11.9-19.7

(Jekme dayanimi N/mm2

530.2-605.6 386.1-537.0 172.4-413.5 227.4-261.6 289.1-860.4 309.6-571.3 116.6-193.0

Uzama, en gok, %

19-23

30-36

20-35

20-28

3-10

13-31

20-50

Nem kazanma, %

0.4

0.4

0

1.5

8.5

11.0

17.0

265 E (")

265 E

125 Y ( " )

125 Y

-

-

-

Evet

Evet

Hayir

Hayir

Evet

Evet

Evet

21 °C ve % 65 baQil nem Erime veya yumusama sicakliQi, °C GQnes isiginda uzun sure kalmada dayanim dusmesi

(*) (**)

E : Erime Y : Yumu?ama

dolgu maddeleri) kan§tinlmasi ve cihaz ciki§inda da basincm kalkmasiyla kopiik malzemenin uretilmesidir. Ekstriiderlerin devamh iiretimiyle levha, cubuk vb. §eklinde olmasinin yam sira gazli tanecikler halinde de uretim yapilmaktadir. Bazi kiiciik isletmelerce bu gazli tanecikler ozel yontemlerle i§lenerek kopiik plastik haline getirilirler. (Bk. Polistiren). tkinci Yontem: Plastigin uretimi sirasinda olu§an gazlann plastige kopiiklu bir yapi kazandirmasidir. Poliiiretanin sert veya yumu§ak, kopiiklii tiir iiretiminde bu olay goruliir.

Ugiincii Yontem: Plastigin bir kimyasal tepkimeyle olu§umu sirasinda ortalama mekanik kan§tirma ile gaz verilmesi sonucu kopiik plastik iiretimidir. Ornek: Fenol formaldehit kopiik plastigi. Vinil plastisole gaz kan§tinlarak kopiik plastik iiretimini de bu kisimda sayabiliriz.

Dordiincii Yontem: Seliiloz asetat orneginde oldugu gibi cozgenlerde coziinebilen bazi plastiklerin 70

PLASTiKLER DUNYASI

Qizelge-21. Bazi Kopiik Plastiklerin Onemli Ozellikleri Qekme dayanimi

Basma dayanimi % 10 ezilme

Kopiik plastik

Yogunluk

tiirii

kg/m3 Kgf/cm2

N/cm2

Kgf/cm2

N/cm2

ASTM D 1622

AS™ D 1623

650-900

140-280

1372-2744

161-260

1578-2548

80

3.58

35

6.32

62

ABS polimer Epoksi, rijid kapali

ASTM D 1621

hucreli 32-80

1.4-3.79

13.7-37.1

1.54-5.97

15.1-58.5

Polietilen, yy

54.5-70.5

5.1-7.7

50-75.5

0.3-1

2.94-9.8

Polietilen, ay

33.6-52.8

2.46-7.03

24.1-68.9

0.21

2.05

Polikarbonat

800-1056

386.6

3788.7

527.2

5166.5

16-32

1.5-4.7

14.7-46.1

0.55-3.16

5.39-31.0

Fenol formaldehit

Polistiren Poliuretan, rijid

20.8-48

1-6.67

9.8-65.36

1-4.22

9.8-41.3

«

64-128

6.33-20.3

62.0-199

4.92-19.33

48.2-189.4

»

208-288

33.4-49

327.3-480.2

45.7-77

447.8-754.6

«

416-640

95-176

931-1724.8

148-280

1450.4-2744

«

656-1120

210-560

2058-5488

350-1050

3430-10290

Poliuretan, esnek

14.5-128

0.56-3.16

5.48-30.9

0.2-2

1.96-19.6

(%25 ez) Polivinil klorid Seluloz asetat Silikon, kapali

48-960

3.5-140

34.3-1372

98-128

12

117.6

8.78

86.04

400-544

0.1-0.2

0.98-1.96

-

-

13-19

cok dii§uk

-

0.35

3.43

160-352

-

-

21-84

205.8-823.2

hucreli Ore formaldehit Fenol formaldehit (yuk. yogunluklu)

bu cozgenlerle akicihgi az hale getirilerek lsitilmasi, ortamdan ayrilan gazlann yapiyi kopiiklu hale getirmesi bir ba§ka kopiik plastik iiretim yontemidir.

Kopiik Plastiklerin Ozellikleri.

Yogunluklarmin azligi, normal plastiklere gore 10-20 defa daha az olmasi, ISIsal ve ses yalitimma uygun ozellikler oncelikle ifade edilecek hususlardir. £izelge 21'de ve 21 a'da kopuk plastiklerin onemli ozellikleri gorulmektedir.

PLASTIKLER DUNYASI

71

Qizelge-21a. Bazi Kopiik Plastiklerin Onemli Ozellikleri (Devami) Kopiik plastik tiirii

Isi iletkenligi 2

Genlesme

Dielektrik

Su

kcal/cm .cm.

katsayisi

sabiti,

absorbsiyonu,

"C saat (x10"3)

dogrusal

23°C, 1mHz.

% hacimce, 96

5

saatte

x10"

cm/cm. °C

ABS polimer Epoksi, rijit kapali

ASTM C 177

ASTM D 696

16.24-58.8 7.28

ASTM a 673

ASTM D 2842

3.7-9.5

-

0.4-0.6

-

1.19-1.08 6

hucreli

10 ve10

Fenol formaldehit

5.6-6.16

0.5

Fenol formaldehit

-

Polietilen, yy

10

-

Hz

-

13-51 %100

-

1.19-1.2

1-4 %50 (*) «

8.4

-

1.06

<0.50

Polietilen, ay

7.84-9.52

2.3

1.05

<0.50

Polikarbonat

29.4

2.5

220

-

Polistiren

7.28-7.84

3-4

1.06-1.02

2-6

Poliiiretan, rijit "

3.08-4.76

4-8

1.05

1-5

103 ve 106 Hz

4.2-8.12

4

1.1

0.6-2

«

7.28-11.2

4

1.3

-

"

1.5

-

-

4

«

15.96

4

-

-

Poliuretan, esnek

5.6-7 32 (kg/m3 icin)

-

1-1.5

-

Polivinil klorid

yogunlukla degi§ir

-

-

-

SelCiloz asetat

8.68

2.5

1.12

13-17 % 100

-

-

-

5 en gok

5.04-5.88

-

-

1.9

1.9-2.5 % 50 (*) Silikon, kapali hucreli Ure formaldehit

(*)

% 100 ve % 50 bagil nem ortaminda

Kopiik Plastiklerin Kullanimi:

Di§ ve ig ambalajlamada plastik kbpuklerin bir?ok tiirii yaygm olarak kullanilmaktadir. Ozellikle hasar gormesi istenmeyen tibbi cihazlar, elektronik malzeme, askeri donanim (silah ve mtihimmat gibi), gida maddeleri, beyaz e§ya ambalajlan plastik kopiik kullamlan ait baglica yerlerdir.

Elektrik, isi ve ses yalitimlari da kopuk plastiklerin yaygin olarak kullanildigi 72

PLASTIKLER DONYASI

yerlerdir. £atilarm ISI yalitiminda daha 50k polistiren kopiik, buzdolaplannda sert poliiiretan ve polistiren kopiikler, ses yalitiminda da yerine gore yumu§ak veya sert kopuk plastikler kullamlmaktadir. Elektrik yalitiminda da yiiksek yogunluklu yumu§ak plastik kopiikler kullanihr. llerideki bahislerde kopiik plastikler aynntih olarak gorulecektir.

7. PLASTIKLERIN BICIMLENDIRILMELERINDE GORULEN KUSURLAR VE GIDERILME CARELERI 7 . 1 . Basinc Kahplama

7.1.1. Kahp TamDolmami§tir: Nedeni kahba az malzeme konulmasi veya kalibin cabuk kapatilmasidir. Buna gore gerekli onlemler almir.

7.1.2. Kahptan Qikan Uriin Yumu§aktir: Kullanilan malzeme cok nemli olabilir, kaydinci fazlahgi ve uriinun kalipta olgunla§mamasindan kaynaklanir. Her neden kontrol edilerek ona gore onlem ahmr.

7.1.3. Kahptan (Jikan Uriinde Kabarcik veya Delik Vardir. Nedenler ve Onlemler: -

Kalipta hava kalmasi, bu durumda kalip yavas. kapatihr.

Kahplama siiresinin azligi, kahplama siiresi uzatihr.

Malzeme 90k nemli, homojen ve yeterli bir kurutma yapihr.

Kahplama basinci cok azdir, basinc arttinhr ve kahba yeteri kadar malzeme ahmr.

7.2.4. Uriin Ytizeyi Mattir. Nedenler ve Onlemler: -

Kahp cok sicak veya soguktur, uygun sicakhga ayarlanir.

Kahp uygun malzemeden yapilmami§ ve iyi parlatilmami§tir. Krom kaplamah kahp kullanihr.

Plastik malzeme 50k nemlidir. Uygun §ekilde kurutulur.

7.1.5. Kahplanmi§ Uriin Kahba Yapi§iyor. Nedenler ve Onlemler: -

Sicakhk cok az veya cok yiiksektir, kahp sicakhga ayarlanir.

Kahp iyi hazirlanmami§tir, temizlenip parlatihr.

Plastik malzeme cok nemlidir. Uygun §ekilde kurutulur.

7.1.6. Uriin Yiizeyinde Qatlakhk ve Qizikler Vardir. Nedenler ve Onlemler: -

Plastik malzeme kirlidir, temiz malzeme kullanihr.

7.1.7. Yiizeyde Qukurluklar Vardir. Nedenler ve Onlemler: -

Uriin tasarimina gore plastik turn yumu§ak secilmi§tir, daha sert malzeme kullanihr.

PLASTIKLER DUNYASI

73

-

Kalip 50k cabuk kapatilmi§tir, kalip agir kapatilir.

Kullamlan malzeme miktan azdir, yeterli malzeme kullanihr.

7.1.8. Uriin Qarpik Kahplanmi§tir. Nedenler ve Onlemler: -

Kalip lsitma ve sogutulmasi homojen ve diizenli degildir, buna gore gerekli cali§malar yapilir.

- Uriin cidar kalinhk degi§imleri uygun degildir. Tasarim gozden gecirilerek gerekli degifiklikler yapilir.

- Tasanma gore malzeme yumu§ak secilmis.tir, daha sert bir plastik tiiru ile cali§ilir.

- Urun yeterince olgunla§mami§tir, kahpta bekletme siiresi arttinlarak olgunla§ma saglamr.

7.1.9. Uriinde Hemen veya Sonradan Qatlatna Olmasi: -

Icten buziilme veya sogutmanin cok cabuk yapilmasindan ileri gelir. Daha az biizulebilen malzeme kullanihr, sogutma agir yapihr.

7.1.10. Kahplanmi§ Malzeme Kavruktur. Bu da sicakligin cok yiiksek olmasindan ve kalibin cok yava§ kapatilmasmdan ileri gelir. Onlem olarak sicaklik gerekli dereceye dii§uruliir ve kalibin hizli kapatilmasi saglamr.

7.1.11. Kahplanmi§ Uriin Gozeneklidir. Nedenler ve Onlemler: -

Malzeme cok yumu§aktir veya az kullamlmi§tir, daha sert malzeme yeteri kadar kullanihr.

- Kalip tam kapatilmami§ veya cok cabuk kapatilmi§tir, kalip tarn ve daha yavas. kapatilir.

7.1.12. Uriin Yiizeyi Lekelidir. Nedenler ve onlemler: -

Malzeme graniil yapisi cok kabadir, daha ince taneli malzeme kullanihr.

Malzeme cok nemlidir, uygun §ekilde kurutulur.

Basing cok yiiksektir, basing veya sicaklik azaltihr.

7.2. Enjelcsiyonla Biqmlendirme Kusurlan: 7.2.1. Kahp Tam Dolmami§tir. Nedenler ve Onlemler: -

Enjeksiyon sicaklik ve basinci azdir, arttinhr.

Lulenin sicakhgi cok azdir, Kile alevle lsitilir.

Kalip sicakhgi gok azdir, kalibm soguma hizi du§urulur.

Kalip agizhk ve kanallarmm (yolluk) kesitleri cok dardir, bu kesitler buyiiltuliir.

- Agizliklar uygun yapilmami§tir ve yeteri kadar kanal yoktur, bu durumda agizhklann uygun hale getirilmesiyle kanal sayisi cogaltilir.

74

PLASTIKLER DUNYASI

-

Cihaz kapasitesi kiiciiktiir, daha biiyiik kapasitede cihaz secilir.

7.2.2. Kahplanmi§ Uriin Zor gikxyor. Nedenler ve Onlemler: -

Uriin yeteri kadar sogumami§tir. Kahp daha uzun sure sogutulur.

Kalipta yeteri koniklik yoktur, kaliba gerekli koniklik verilir.

Itici (cikanci) cubuk tasanmi ve cahs,masi uygun degildir, cubuklar degi§tirilir, mekanizma temizlenir veya onanlir.

Enjeksiyon basinci cok yiiksektir, basinc diis.urulur.

7.2.3. Agizlarda Capaklar Vardir. Nedenler ve Onlemler: -

Qapaklar az biizuliiyorlar, sogutma zamani uzatihr. £apak cok yumu§ak veya kaliptan kurtulamiyor, sogutma zamani uzatilarak agizlik capi kugiiltiiliir.

Agizlik yeteri koniklikte degildir. Agizlik daha konik yapilir.

7.2.4. Kahplanmi§ Uriin Qikarken Zarar Gormektedir. Nedenler ve Onlemler: -

Kalip sicakhgi homojen degildir ve kahp sogutma siiresi azdir. Sicaklik ayarlanarak sogutma siiresi, enjeksiyon siiresi ve sicakhgi arttinhr.

Agizlik yeri iyi secilmemi§tir, agizlik yeri iyi tayin edilir.

7.2.5. Urtinde Gaz Kabarcigi Var. Nedenler ve Onlemler: -

Uriinde hava veya nem kalmi§tir, malzeme kurutulur.

Kalip tasanmi iyi degildir, kalip tasanmi uygun §ekilde degi§tirilir.

Kalin cidarli parcalar i^in az malzeme enjekte edilmi§tir, kaliba daha 90k malzeme verilecek §ekilde enjeksiyon basinci arttinhr.

7.2.6. Uriin Yiizeyi Mattir: Yaglayici (kaydinci) 50k gelmis. ve kismen buharla§mi§tir, aynca silindir veya kalip sicakhgi cok yiiksektir, bunlara gore gerekli onlemler alinir.

7.2.7. Uriin Yuzeyinde Kabarmalar Var: Bircok nedeni olup onlemler a§agida aciklanmi§tir: - Enjeksiyon sicakhgi yiiksek fakat basinci du§uktiir, sicaklik du§iirulerek basinc arttirihr.

- Enjeksiyon hizi azdir, hiz arttinhr.

- Kahp yiizeyi kusurludur, kahp onanhr.

- Kaliptan uriinun cikmasini saglayan ayirici 50k kullanilmi§tir, bu madde daha az kullanihr.

- Soguma zamani azhgindan buziilme olmaktadir, sogutma zamani arttinhr.

7.2.8. Uriin Yan Say dam veya Siit Beyazi Gbriiniimliidiir: Malzemenin nemli olmasindan kaynaklandigindan uygun kurutma yapilir.

PLASTIKLER DUNYASI

75

7.2.9. IJriin Yiizeyinde Parlak Qizgiler Var. Nedenler ve Onlemler: •

Malzeme cok soguk ve nemlidir. Enjeksiyon sicakligi arttinlir ve graniiller kurutulur.

- Kalip soguktur, sicakligi arttinhr.

- Kalip iizerinde nem vardir, kalip lsitilarak kurutulur.

- Kaliba cok ayinci madde surulmu§tur. Bir miktan temizlenir.

7.2.10. IJriin Yiizeyinde San Benekler, Qizgiler ve Renk Solmasi Var. Nedenler ve Onlemler: -

Enjeksiyon sicakligi cok yiiksektir, du§uruliir.

Plastik malzeme silindirde cok uzun sure kaliyor, enjeksiyon siiresi azaltihr.

Silindirde yerel a§in lsinma vardir, silindir sicakligi dufiirulur.

Silindirde olii noktalar vardir, bu durumda da helezon degi§tirilir.

7.2.11. Kahplanmi§ Uriiniin Kenarlannda Siyah Qizgi veya Benekler Var: Nedeni silindir havalandirmasinm yetersiz olu§u, dolayisiyla kalan havanin oksitleyici etkisidir. Havalandirma iyi yapilmahdir. Aynca yerel a§m lsinma, ham madde kirliligi ve yayicinin kusurlu olmasi da etkendir. Buna gore onlemler alinir.

7.2.12. Yiizeysel Akmti Izleri Igin: -

Enjeksiyon sicakligi hizi ve basinci cok azdir, arttinlir.

Kalip cok soguktur, kalip sicakligi yukseltilir.

Agizhklar ve kanallann tasarimi iyi degildir. Yeniden tasanmlanir.

Havalandirma yetersizdir, yeterli havalandirma yapilir.

7.2.13 Uriin Kinlgan ve Qatlaklar Goriiniiyor. Ba§hca Neden ve Sebepler: -

Kirpinti (araisj cok kullamlmi§tir, az kullamlir veya hie kullanilmaz.

Malzeme cok yiiksek sicakhkta kurutulmu§tur, kurutma sicakligi du§iirulur.

- Malzeme silindirde cok kaliyor ve homojen lsitilmiyor, Enjeksiyon cevrimi azaltihr, sicaklik ayarlan da yapilir.

- Enjeksiyon sicakligi cok yiiksektir, sicaklik azaltihr.

7.2.14. Zayif birle§me yerleri kalibin iyi dolmamasindan ileri gelir, kalip iyi dolacak §ekilde cali§ma yapilir.

7.2.15. Kalip capak ve cikintilar vermektedir. Nedeni malzemenin cok sicak olmasidir. Enjeksiyon ya da kalip sicakligi du§unilur.

Enjeksiyon basincmm yiiksekligi ile kalip kapatma basincimn azligi ve tesviyesi iyi olmayan kalip ta etkendir, gerekli onlemler buna gore almir.

76

PLASTIKLER DONYASI

7.2.16. Enjeksiyon sirasinda liileden malzeme sizmaktadir: Malzemenin 50k sicak olmasi ve liilenin tesviyeli olmamasindandir. Gerekli onlemler buna gore alinir.

7.2.17. Kalip acildiginda liileden malzeme sizmaktadir. Bunun da nedeni malzemenin a§in sicak olmasidir. Silindir sicakligi dus,urulur.

7.3. Ekstruzyonla Bifimlendirme Kusurlan: 7.3.1 Yiizeyde Kabarciklar ve Oyuklar Var: Nedeni plastik malzemenin nemli olmasidir. Uygun §ekilde kurutma yapilir.

7.3.2. Profilde onceden tasanmlanan bicim yoktur, kaba cizgili, diigiimlu yiizeylidir: £ahs,ma sicakligi ve basincinin cok diis.uk olmasi ve malzemenin kafadan muntazam olmayan bir hizla cikmasindan ileri gelir. Sicaklik yiikseltilerek helezon hizi arttinlir. £alis.ma hizi da dikkatle izlenerek biitiin bunlar yeterli olmaz ise daha biiyiik kapasiteli cihaz kullamhr.

7.3.3. Yiizey mat, soluk ve kararmi§, dugiim ve oyuklar goriilmekte ve mekanik dayanim (cekme dayanimi) cok azdir: Ozellikle Polivinil kloridde goriilen bu durumun ba§lica nedeni cah§ma sicakligmin cok yiikselmesi ve plastigin bozulmaya ba§lami§ olmasidir. Onlem olarak cihaz temizlenerek yeniden cah§mada uygun sicaklik ayan yapilir.

7.3.4. Yiizeyde Siyah Noktalar veya Qizgiler Var: Plastigin toz alrms. olmasindan kaynaklamr. Ambalajlann kirlenmesinin 6nlenmesi gereklidir.

7.3.5. Cihaz Cahgirken Durmaktadir: Isinmamn a§inligindan ve silindir cidarlan cok sicak oldugu ifin di§ taraftaki plastik hemen eridigi halde ictekiler heniiz soguktur. Di§ta siirtiinmenin az olu§una kar§ilik icte daha fazladir. Bu sebepten plastik helezonla donmekte fakat ilerlememektedir. Onlem olarak helezon boyunca daha iyi bir sicaklik dagihmi saglanir, gerekirse daha uzun helezonlu bir cihaz kullamhr.

8. PLASTIKLERIN TALA? KALDIRARAK ISLENMELERI Plastikten iiretilen bircok parca, kahptan ciktiginda basit bir capak alma i§leminden sonra kullamma hazir olur. Ancak bazi hallerde de tala§li i§lemi gerektirir. Bu i§lem tornalama, frezeleme, delme, di§ acma ve kesme olabilir. Hassas 61fiilerin tutturulmasi, kahplama ile verilemeyen formlar i?in bu gibi i§lemler zorunlu olur.

PLASTIKLER DUNYASI

77

Plastiklerin metallere gore daha degi§ik ozelliklere sahip olmasi onlarin tala§li i§lenmelerinde de bazi onlemlerin alinmasini zorunlu kilar. Ba§ta lsisal ozellikler (ISI iletkenligi, genles.me katsayisi, yumu§ama noktasi gibi) olmak iizere bazi mekanik ozellikler (sertlik, esneklik modulu) plastiklerin talas.li i§lenmelerinde de 50k onemli etkenlerdir. Metallerin i§lendigi takimlarla ve onlarin verileriyie i§lendiginde cogu plastikler eriyerek takima sivanir ve i§leme istenilen amaca ula§amaz. Bunun icin plastiklerin tala§li i§lenmelerinde ozel takimlar ve azaltilmi§ hizlar uygulanir. Bu takimlar ve hizlar plastik tiirlerine gore de degi§ir.

Plastikler icinde termosetler, dolgulu olanlar ve fluokarbon sinifi (teflon gibi) problemsiz i§lenirler. Plastiklerin talas.li i§lenmeleri cizelgelerdeki orneklemelerle incelenmi§tir. (Bk. Cizelge 22,23) Plastiklerin Tornalanmasi: Bircok termoplast ve termoset plastikler tornalanabilirler. Takimlar iyi bilenmi§, hatta surtiinmeyi azaltma bakimindan honlanmi§ olmalidir. Tornalamada kullamlan kesme takimlan sert metal (sinter) veya hava celiginden yapilir.

Bazi parcalarin bicim ve malzemesinden kaynaklanan esnekligin fazla olu§u torna tezgahina baglamrken egilmemesi icin desteklenmeyi gerektirir. Parcanin kendi ozellikleri di§inda kesme takimina kar§i gosterdigi direnc de egilmeye neden olabilir. Tornalamaya engel olmayacak destek saglanmalidir. Sogutma gerektiginde, suda coziinen aki§kanlar (bor yagi gibi) kullamlarak amaca ula§ilir. Uzun siireli tornalamalarda kullamlan takim zaman zaman temizlenip parlatilmalidir.

Qizelge 22'de hava (hiz) celigi takim kullamlarak plastiklerin tornalanmalanna ait veriler goriilmektedir. Bu veriler belirli sertlik grubuna giren plastikler icin siralanmi§tir.

Bu tornalama i§lemlerinde hava celigi yerine takim malzemesi sert metal kullamlirsa verim artar.

8 . 1 . Plastiklerin Frezelenmesi: Plastiklerin tornalanmasi icin yukanda ifade edilenler frezeleme icin de gecerlidir. Malzeme ozelliklerinden kaynaklanan destekleme, sogutma, dii§iik hizlarda cali§ma gibi onlemlere onem verilmelidir.

Frezelemede genellikle tornalamadaki kesme ve ilerleme hiz degerlerinin yansi ahmr.

8.2. Plastiklerin Delinmesi: Delme takimlannin ug formlan ve helis acilanyla uc bilemede verilen bo§luk agisi (Clearance degree) onemli olciide fonksiyoneldir. Cizelge 23'de plastik tiirlerine gore takim acilan verilmi§tir.

78

PLASTIKLER DUNYASI

Qizelge-22. Plastikleiin Tornalanma Verileri (Hv. Q.tk.)

Plastik turu Asetal Akrilik Polikarbonat Polistiren Polisulfon ABS Polielilen Polipropilen Seluioz asetat Fluoroplastik PTFE, CTFE

Sertlik grubu 60-120 Rockwel M

ÂŤ " 50-120 Rock. R.

74-95 Rock.R

Poliamid (Naylon) PA6, 6/6, 6/12, 11, 12

78-120 Rock. R

Poliamid, % 35 cam lifli, PA 6, 6/6

78-120 Rock. R

Epoksi Melamin Fenolik

100-128 Rock. M

Silikon plastigi

15-65 Shore A

Poliimid

40-50 Rock. E

Poliimid, % 50 cam lifli

109-115 Rock. M

Poliiiretan, serf

65-95 Shore A

Poliuretan

55-75 Shore D

PLASTlKLER DUNYASI

Kesme Derinligi mm 1 3.8 7.6 15.8 1 3.8 7.6 15.8 1.

3.8 7.6 15.8 1 3.8 7.6 15.8 1.

3.8 15.8 1.

3.8 7.6 15.8 1 3.8 7.6 15.8 1.

3.8 7.6 15.8 1.

3.8 7.6 15.8 1.

3.8 7.6 15.8 1.

3.8 7.6 15.8

Hiz nVdak 122 107 92

ilerleme cm/devir 0.13 0.20 0.26

HSS takim mlz.

M2, M3

137 122 107

0.13 0.20 0.26

M2,, M3

122 107 92

0.13 0.20 0.26

M2, M3

152 137 122

0.13 0.25 0.30

M2, M3

-

-

152 137 122

0.13 0.25 0.38

M2, M3

60 54 46

0.13 0.25 0.38

T15, M42

152 137 122

0.13 0.25 0.38

M2, M3

76 60 54

0.13 0.25 0.38

T15, M42

92 76 60

0.13 0.25 0.38

M2, M3

-

79

(Jizelge-23. Bazi Plastiklerin Delinmeleiinde Kullamlan Takim Agilan, Derece Olarak.

Plastik turii

Helis apisi

Akrilik, PMMA

27 17

Poliamid

Poliasetal

U? a$isi

Bofluk agisi

120

12-20 9-15 10-15 9-15 9-15 12-15 9-15

70-80 60-90 70-90

Polietilen

10-20 10-20

Polikarbonat Polistiren

27

80

40-50

60-90

27

120

Polivinil klorid, rijit

8.3. Plastiklerin Kesilmesi: Tornalama hizinm yansi almarak plastikler testere ile kesilebilirler. Polistiren veya seliiloz asetattan yapilmis, parcalar 350 0, 130 di§ sayili testere ile onerilen hizlarda kesilebilir.

8.4. Plastiklere Vida A^ma: £ok kiiciik capli deliklere yaglamaya gerek kalmadan kilavuz takimi ile di§ acilabilir. Daha biiyiik capli delikler icin su veya bor yagi ile sogutma yapmak suretiyle cahs,ilir.

Bazen de rijit plastik parcalar matkapla delindikten sonra delik capindan biraz buyuk sac vidasi ile tespit edilebilirler. Biiyiik capli delik taktirinde sac vidasi lsitilarak pratik bir §ekilde delige vidalanir.

9. PLASTIKLERIN KAYNAK EDILMESI (^OZULMEZ BAGLANTI ELEMANLARIYLA PLASTiKLERJN BJRLESTiRiLMESi)

Bir plastik parca veya uriiniin bazi hallerde kendi teknik resminde gosterildigi §ekilde kahplanarak elde edilmesi mumkiin olmaz. Veya ambalajlamada oldugu gibi mutlaka son i§lem gerektirebilir. Bu durumlarda kaynak veya kaynak yerine gecebilecek kuvvetli bir yapi§tirma ile i§lem tamamlamr.

Plastikler ce§itli yontemlerle kaynak edilirler, bunlardan onemlileri a§agida acilanmi§lardir.

9 . 1 . Sicak Hava Kaynagi: Termoplast, temizlenmi§ plastik parcalar yine kendi tiiriinden 3 mm capta cubuk kullanilmak suretiyle sicak hava iifleyen bir cihazla kaynak edilebilirler.

Kaynatilacak parfalann birle§me yerinde kaynak agzi (tala§li i§leyerek) agihrsa kaynagin tutma gucu daha da artar. Cihazin sicaklik ayari plastigin yumu§ama 80

PLASTIKLER DUNYASI

• I IMIlMMll V *

ozelligine gore yapilarak, kaynak sirasinda cubukla kaynak agzi beraber lsitilmak suretiyle kaynak i§lemi tamamlamr. Kaynaktan sonra gerekirse capak alma yapilabilir.

9.2. Titre$im-Basm( Kaynagi:

Alin alma getirilen plastik parcalar, titre§im ve basing uygulanarak temas yiizeyinde olu§an ISI ile yumu§atilir. Belirli bir sure sonra titre§im hareketi durdurularak basin9 bir siire daha uygulanir. Sonra sogumaya birakilarak kaynak i§lemi tamamlamr.

9.3. ince Katman veya Film Kaynagi:

Termoplast plastikten yapilmi§ ince katman veya filmier iistuste getirilerek plastigin yumu§ama derecesinden daha yiiksek sicakhktaki iki dar cubuk veya disk arasinda bastinlmak suretiyle kaynak edilebilirler. Sicak ozel makas kullanilarak kesme ve kaynak bir arada tamamlandigi gibi bazen de ince film daha kahn bir plastige degi§ik mekanizmalar kullanilarak kaynatilabilirler. (Bk. £izelge 24).

Qizelge-24. Bazi Plastik Filmlerinin Kaynak Edilme Sicakhklan Film turn

Klorotrifluor etilen Poliester (kaplama) Polietilen Polistiren Polivinil klorid ve kopolimeri (Yumu§ak) Polivinil klorid ve kopolimeri (sert)

Kaynak sicaklik araligi, °C

212-232 255 121-190 104-105 93-205 125-205

Film kaynaklannda beklenen saglamhga ula§mak icin kaynak yeri geni§liginin az olmamasi gerekir. (2 mm).

9.4. £ozgen-Dispersiyon Kaynagi:

Uygun bir cozgende ^oziinebilir plastigin % 8-10'luk bir dispersiyonu ile yiizey temizlikleri yapilmi§ iki plastik parca yapi§tmlabilir. Bu dispersiyondan etkilenebilir nitelikteki par9alara ince bir tabaka halinde suriildiikten sonra par?alar aim alma gecilerek baski altina almir, veya vidali ise vidalanir, sonra kurumaya bikanlarak i§lem tamamlamr. Bu yontem "Plastiklerin yapi§tinlmasi" konusunda.aynntili olarak i§lenmi§tir.

PLASTIKLER DUNYASI

81

Asetal Akrilik Selulozik PPO (mod.)

Polibutilen P. Karbonat Polietilen UHMW-PE P.Propilen Polistiren PolisQIfon Poliuretan PVC SAN P. ester, tp Kagit

0

0

0

0

0

0 0

0

0 0

0

0

0

0

0 0

0

0

0 0

0

0

0 0

0

0

0

0

0 0

0 0

0 0

0 0

0

0

0

0 0

0 0

0

0 0

0

0

0

0

0

0

Kagit

P. Ester, tp.

SAN

PVC

P. Cretan

PolisQIfon

Polistiren

P. Propilen

0

UHMW-PE (gok yuksek mal agirhkli PE)

0

0

P. Etilen

P.Karbonat

Polibutilen

0

0

Akrilik

ABS/PC 0

0

Asetal

ABS 0

Odd

ABS ABS/PC

Selulozik

Qizelge-25. Plastiklerin Elektwmanyetik Kaynaga Yatkinhgi

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

9.5. Diger Kaynak Yontemleri :

Plastik sanayinde "tnduksiyon lsitma, radyo frekans veya yiiksek frekans, partikullii aki§kanlann kullanildigi manyetik ve metal-plastik cifti icin de kullanilan ultrasonik kaynak yontemleri bu alanda geli§tirilmi§ modern yontemlerdir.

Elektromanyetik ve ultrasonik kaynak uygulamalan sinirh olup belirli plastikler bu yolla kaynak edilebilmektedirler. (Cizelge 25, £izelge 26). io. PLASTIKLERIN YAPISTIRILMASI

Plastikler ?6ziinme ozelliklerine bagh olarak ce§itli usullerle yapi§tinlirlar: 10.1. £ozunen Plastikler:

(Jogu termoplast olan bu tur plastikler % 8-10 oranindaki kendi dispersiyonu ile yapi§tinhrlar. Hangi tiir plastiklerin hangi solventlerde ne miktar gozundugu Qizelge 11'de gorulebilir. Yapi§tirma i§lemi igin yiizey temizligi §arttir. Yapi§tin82

PLASTIKLER DUNYASI

lacak plastik parcalann tercihen iki yiiziine de ince bir tabaka dispersiyon siiriilerek siki§tinlirlar ve kurumaya terkedilir.

Coziinen plastiklerin yapi§tinlmasi icin a§agida bazi somut ornekler verilmi§tir: Klorkaucuk dispersiyonu (hidrokarbonda) PVC, PS, ABS SBR Kololimer Kopiik PS PES+lzosiyanat katalist (Etil asetatta doygun cozelti) CA, PVC, Poliolefin PMMA'in klorlu cozeltideki dispersiyonu, % 0.1 benzoil peroksitli Akrilik, PVC boru ABS dispersiyonu Kendi turu boru vs.

CPVC sement Kendi turu boru vs.

Uretan

Sulfon

0

B B

B

B

SMA

SAN

PVC

Polistiren

P. Propilen

B

0

0

B

B

B

0

0

0

0

PBT P. Karbonat Polietilen PET P.Propilen Polistiren PVC SAN SMA Sulfon

0

B

B _—

0 0

;

0

—J

1

-,

0

j 0

; B

0

B

B

0

PLASTIKLER DUNYASI

|

0

3

B

0

B Uygulanabilir Her tipte degil de bazen uygulanabilir.

B

-

0 t

B

B

Uretan : :

PET

B

0 0

Nay Ion

o B

P. Etilen

0

P. Karbonat

B

PBT

B B

Nylon

0

Selulozik

B

Akrilik

ABS/PC

0

B B

Asetal

ABS ABS ABS/PC ABS/PVC Asetal Akrilik Selulozik

ABS/PVC

Qizelge-26. Plastiklerin Ultiasonik Kaynaga Yatkmhgi

B

hi

10.2. ^ozunmeyen Plastikler

Daha 50k yiiksek polimerler niteligindeki bu grup plastikler nispeten giic yapiยงtinhrlar, bazen de ozel yapiยงtincilar bu amacla kullamlirlar. On yiizey iยงlemiyle yapiยงtirilacak kisimlar piiriizlendirilir ve coziicii ile temizlenip kurutulur. ยฃizelge -27 kuUanilarak yapiยงtinci cinsinin numarasi yapiยงtinlacak plastik tiirii ile (Bk. ยฃizelge -30) tespit edilir. Ornek olarak, kod no: 11 olan PVA bazh yapiยงtinci, taranan cizelgelerde PVC'i, kod no: 25 olan siyanoakrilat bazh yapiยงtincinin da ABS, PMMA, PS, PU,... gibi plastiklerini yapiยงtiracagi anlaยงilir.

Qizelge-27. Plastiklerin Yapigtmlmalannda Kod Numaralan Elastomerik

Termoplastik:

Termoset:

Digerleri

1. Tabii kauipuk

11.PVA

21. Fenolik

41. Kauguk sutu

2. Islah k.

12. PVAIkol

22. Rezorsinol fenolik

42. Repine emulsiyonu (su bazh)

3. Neopren

13. Akrilik

23. Epoksi

4. Nitril

14. Seluioz nitrat

24. Ure formaldehit

6. Stiren butadien

15. Poliamid

26. Akrilat monomeii

16. Sicak eritme

31. Butiral fenolik

kopolimer harmani

33. Fenolik naylon

25. Siyonoakrilat

36. Poliester 37. Anaerobik 38. Silikon

Qizelge-28. Termoplastlann Diger Maddelere Yapiยงtmlmasi Termoplast ABS Asetal Selulozik Etil seluioz Naylon P.Karbonat Polietilen

PET PMMA P.Propilen Polistiren Poliuretan

PVC PTFE

84

Seramik

6,16,26, 16,23,26 4,16 14,16 4,23,26 16,23,26 3,16,41

Kuma$

3,5 4,23 4,5,42

Deri 16,23,26 4,23,26 4,5,42

Metal

23,25,26 4,23 13,4

14

14

14

3,4

2,23,25 23,25,26 3,31,41 26,36 3,4,25

3,5

3,4,26 16,23,36 3,41 5,26,36 3,4,16,42 1,41 5,31,36 4,5

4,5

4,5,26

5,36 4,5,42

4,5,42

23

22

22

3,4,36 22,23

26

3,4,26 1,16,41 16,25,41 4

23,36 3,41 5,36 4

1,41

1,2

25,31

Kagit 4,42 4,16,23 16,42 14,16 4,41 16,36 16,41 5,36

Lastik 5,16,21 4,16 1-5,16 14,16 2,3,25 5,16,25 3,16,41 13,36

42

1-5

1,2,16 5,16,31 5,36 42 22,23

1,2,16 2,16,25 5,36 4,5,15 23

Aga9 4,26,42 16,23 4,16 14,16 3,4,26 16,23,26 3,16,41 26,36 3,4,26,42 1,2,16 16,31,36 36

4,26,36 23

PLASTIKLER DONYASI

Coziinmeyen plastiklerin bazilan icin de ozel yapi§tincilar geli§tirilmi§tir: Rezorsinol-Formaldehit recinesi : Fenolik plastikler Rilsanol 33 : Poliamidler VIB-VAS sistemi : " Epoksi yapi§tinci : Asetal, PA, PC, ABS, PS, PU gibi plastikleri, on i§lemle degisik yapi§tinr.

Hot Melt (Sicak eritme) : Genel yapi§tirci.

Kauguklu yapistmci : " Siyanoakrilat (Japon yapi§tirici) : " Loctite : " Genel yapi§tircilar icin on deneme yapmahdir.

11. PLASTIKLER UZERINE BOYALI BASKI VE MARKALAMA Plastik malzeme kullanimimn her yil artmasi nedeniyle ambalaj, dekoratif e§ya ve goze hitabeden iiriinlerin markalama ve baskilan da onem kazanarak bu maksat icin ce§itli teknikler ve malzemeler geli§tirilmi§tir.

Uygulamada genelde cok iyi bir yiizey temizligi yaninda coziinurliigu olmayan veya cok az olan yiiksek polimerler igin de, ilave olarak kimyasal i§lem gereklidir. Konsantre kromik asit, DPF gibi maddeler bu tur plastiklerin daha iyi b'oya tutmasini saglayabilmektedir.

Baski yontemleri: Harf baskisi: Eski bir metod olup el yardimiyla murekkeplenen harfler plastik malzemeye basilir. Kalite ve kapasite simrlidir, sinai onem ta§imamaktadir.

- Ofset Litografi: PE, plastik kaph kartonlar, PVC, asetat gibi rijit filmlere uygulanir. Oyun kagitlari, cep takvimleri, makina etiketleri, plastik doku ve gida filmleri, siit kartonlan gibi yerlere bu metodla baski yapilabilir. Kuru gida ambalajlan ve diizlemsel olmayan §i§e gibi e§yaya baski yapilabilmesi de bu sistemin gecerliligini korudugunu gostermektedir.

- Ipek elek baski (serigrafi): Ozel bir ince kuma§in baskiya esas kisimlannin bazi kimyasal maddelerle zayiflatilarak miirekkebi gegirir hale getirilmesi ile kullanilmasidir. Saatte 750 §i§e markalama ornegi ile oldukca hizli bir tempo saglamr. (Bk. gizelge 30a) Bunlann di§mda, fleksografi, kuru ofset ve gravurleme gibi ba§ka yontemler de uygulanmaktadir.

-

PLASTIKLER DUNYASI

85

Qizelge-29. Termosetlehn Diger Maddelere Yapistirilmasi Termoplast Diallil Ftalat

Seramik Kumas 5,24,37

Deri

Metal

Kagit

Lastik

Aga<?

36 26,31,36

24,31,37

31,36

25,31

31,36

23,31,37

4

4,26

23,25,31

4

25,4

23,31

Melamin

3,16,26

4

3,4,26

4,26

16,41,42

2,3,4,16,25

3

Fenolik

3,16,37

4

3,4,26

3,25,37

16,42

2,3,4,16,25

3,42

Poliester

3,26

4

5,26

3,26,37

41

1-5,25

3

Ore

4,16

4,42

3,4,26

3,4,37

16,42

1-5,16,25

3,42

Epoksi

Qizelge-30. Plastik-Plastik Yapistirilmasi ABS

Asetal

Selulozik

Etil Seluloz

4,5,23,25,26

4,16,26

4,16,36

5,16

Asetal

4,16,26

4,5,16,23,25,31

4,5,16

4,5,16

Selulozik

4,16,36

4,5,16

4,5,14,16,36

4,5,16,36

5,16

5,16

5,14,16

4,5,14,15,16,36

5,23,25,26

5,36

5,36

3,5,22,23,25

5,25,26

4,16

4,16

5,16

5,16

5,23,31

5,36

5,15,16,36

5,25,26,36

4,5

4,5,36

4,5,36

25,26

5,31

5,36

5,36

5,16

5,23,31

5,36

5,36 5,16,36

Yiizey ABS

Etil Seluloz Nylon Polikarbonat Polietilen PET PMMA Polipropilen

16,25

5,16,23,25,31

5,16,36

Poliuretan

4,25,36

4,5,23,25

4,5,36

4,5,36

PVC

4,25,26

4,5

4,5,36

4,5,36

15,23

23

5

5,15

Diallil Ftalat

4,26,31

4,23,31

4,36

4,5,36

Epoksi

4,25,26

4,.23,31

4,36

4,36

4,16

4,16,23,31

4,16,36

4,16,36

5,16,25

4,5,16,23,31

4,5,16,36

4,5,16,36

23,26,36

4,23,25,31

4,36

4,36

4,16

4,16,23,31

4,16

4,1

Polistiren

PTFE

Melamin Fenolik Poliester

Ore

86

PLASTlKLER DUNYASI

Qizelge-30. (Devam) Yiizey ABS

Nylon 5,23,25,26

Asetal Selulozik Etil Seluloz Nylon Poiikarbonat Polietilen PET PMMA Polipropilen Polistiren Poliuretan PVC PTFE Diallilftalat Epoksi Melamin Fenolik Poliester

Ore Yuzey ABS Asetal Selulozik Etil seluloz Nylon Poiikarbonat Polietilen PET PMMA Polipropilen Polistiren Polieretan PVC PTFE Diallilftalat

23,31,36 23,31,36

4,16 4,16,25,26 4,25,26 4,16,25

16,23,31,36 5,16,23,31 23,31,36 16,23,31

4,36 4,5,25,36 4,25,26,36 4,25

PMMA

Polipropilen

25,26 5,31 5,36

5,16 5,23,31 5,36 5,36 5,23,36 15,16 5,23,31,36,41 5,36 5,26,31 5,15,16,23 5,23,31,36 5,23,36 5,36 5,15,23 23,31,36 23,31,36 23,31,36 5,23,31,36 23,31,36

Polistiren 16,25 5,16,23,25,31 5,16,36 5,16,36 5,23,25,36 16,25,26 5,23,31,36 5,13,25,36 2,5,6,13,25 5,23,31,36 2,5,6,13,16,23,25,36 5,23,25,36 5,13,25,36 5,23 23,25,31,36 23,25,31,36 16,23,31,36

Poliiiretan 4,25,36 4,5,23,25 4,5,36 4,5,36 5,23,36 4,25 5,23,36 4,5,25,36 5,36 5,23,36 5,23,25,36 4,5,23,25,36 4,5,25,36 5,23 4,23,25,36 4,23,25,36

5,23,25,26 5,36 5,36 3,5,22,23,25 25,26 5,23,36 5,25,26,36 5,25,26,36 5,23,26 5,23,25,36 5,23,36 5,26,36 5,22,23 3,5,23,25,36 3,23,25,36

25,26 4,15,16,25,26 15,16 4,25,26 25,26 15,16 16,25,26 4,25 4,26 15,5 4,25,26 4,25,26

3,23,25,36 3,5,23,25,36 23,25,26,36 3,23

25,26 5,31,36 5,13,25,26,36 2,5,6,13,25,26,31,36 5,26,31 2,5,6,13,25,31,36 5,36 5,13,25,26,36 5 5,25,31,36

PLASTIKLER DUNYASI

Polietilen 5,16 4,5 5,36,4 5,36,15,16 5,23,36 15,16 5,15,16,23,31,36 5,36 5,31,36 5,23,31,36,41 5,23,31,36 5,23,36 5,36 5,15,23

PET 5,25,26,36 5,31 5,36 5,36 5,25,26,36 4,25,26 5,36 4,5,13,25,26,36 5,13,25,26,36 5,36 5,13,25,26 4,5,25,36 4,5,13,26,36 5 4,5,25,36 4,25,36

5,36 5,25,26,36

Epoksi Melamin Fenolik Poliester Ure

Poiikarbonat 5,25,26 4,16,25 4,16 5,16

25,26,31,36 31,36 5,25,31,36 25,26,31,36 25,31

23,31

5,16,31,23,25,36 23,25,31,36 16,23,25,31

4,23,25,36 4,5,23,36 4,23,25,36 4,23,25

87

Qizelge-30. (Devam) Yuzey ABS Asetal Selulozik Etil Seluloz Nylon Polikarbonat Polietilen PET PMMA Polipropilen Polistiren Poliuretan PVC PTFE Diallilftalat Epoksi Melamin Fenolik Poliester

Ore

PVC 4,25,26 4,5 4,5,36 4,5,36 5,23,36 4,26 5,36 4,5,13,25,26,36 5,13,25,26,36 5,36 5,13,25,36 4,5,25,36 4,5,11,13,25,26,36 5 4,25,26,36 4,25,26,36 4,36 4,5,25,36 4,25,26,36 4,25

PTFE 15,23 23 5 5,15 5,22,23 15 5,15,23 5 5 5,15,23 5,23 5,23 5 5,15,22,23 5,23 23 23 5,23 23 23

Diallil ftalat 4,25,26,31 4,23,31 4,36 4,5,36 3,5,23,25,36 4,25,26 23,31,36 4,5,25,36 5,31,36 23,31,36 23,25,31,36 4,23,25,26,36 4,25,36 23,26 3,4,5,23,25,26,31 3,4,23,25,31,36 3,4,23,31,36 3,4,23,31,36 4,23,31,36,37 3,4,23,31,37

Epoksi 4,25,26 4,23,25,31 4,36 4,36 3,23,25,36 4,25,26 23,31,36 4,25,36 25,26,31,36 23,31,36 23,25,31,36 4,23,25,36 4,25,36 23 3,4,23,25,31,36 3,4,23,26,31,36 3,4,23,31,36 3,4,23,31,36 4,23,31,36 3,4,23,31,37

gizelge-30. (Devam) Yuzey ABS Asetal Selulozik Etil Seluloz Nylon Polikarbonat Polietilen PET PMMA Polipropilen Polistiren Poliuretan PVC PTFE Diallilftalat Epoksi Melamin Fenolik Poliester

Ore 88

Melamin 4,16 4,16,23,31 4,16,36 4,16,36 3,23,36 4,16 16,23,31,36 4,36 31,36 23,31,36 16,23,31,36 4,23,25,36 4,36 23 3,4,23,31,36,37 3,4,23,31,36 3,4,16,23,31,36 3,4,16,23,31,36 4,23,31,36 3,4,16,23,31

Fenolik 5,16,25 4,5,16,23,31 4,5,16,36 4,5,16,36 3,5,23,25,36 4,16,25,26 5,16,23,31,36 4,5,25,36 5,25,31,36 5,23,31,36 5,16,23,25,31,36 4,5,23,36 4,5,36 5,23 3,4,23,31,36,37 3,4,23,31,36 3,4,16,23,31,36 3,4,5,16,23,25,31,36,37 4,23,31,36,37 3,4,16,23,31,37

Poliester 23,26,36 4,23,25,31 4,36 4,36 23,25,26,36 4,25,26 23,31,36 4,25,26,36 23,25,31,36 23,31,36 23,25,31,36 4,23,25 4,25,26,36 23 4,23,31,36,37 4,23,31,36,37 4,23,31,36 3,4,23,31,36,37 4,23,26,31,36 4,23,31,37

Ore 4,16 4,16,23,31 4,16 4,16 3,23 4,16,25 16,23,31 4,25 25,31 23,31 16,23,25,31 4,23,25 4,25 23 3,4,23,31,37 3,4,23,31,37 3,4,16,23,31 3,4,16,23,31,37 4,23,31,37 3,4,16,23,31,37

PLASTIKLER DUNYASI

QizelgeSOa. Plastik E§ya Uzerine Markalamalar Uriin Mlz.

Plastik Cinsi

Baski Metodu

Murekkep

Ekmek torbasi

PE

Fleksografi

Poliamid, alkolu azalt

Gida amb. cesjtli

PE, PP, PVC

Fleksografi

Degisik

Corap ve giyim amb.

Poliester, PE, PVC

Fleksografi

Cozgenli PA

Kaynatma torbasi

PA, yy PE

Fleksografi

Katalistli

Pisirme lorbasi

PE

Gravur

katalistli

Sis.e, kavanoz

PE, PP, PVC, PS, PA

Kuru ofset, ipek elek, cikartma

Katalistli alkid tip

Boru, kucuk fici

PE, PS, PP, PVC

Kuru ofset, ipek elek, cikartma

Katalistli alkid tip

Yumurta muhafazasi

PS kopiik

Fleksografi, kuru ofset

Cozgenli serf kurumali

12. PLASTIK KAPLAMA

Herhangi bir malzeme uzerine plastik kaplama ihtiyaci, ona dekoratif bir goriinum vermek, korozyon dayanimini artirmak veya yepyeni bir uriin elde etmek ihtiyacindan dogmu§tur. Kaplama i§lemi, kullanilan parca ile kaplama maddesine bagh olarak ce§itli §ekillerde uygulanabilir.

12.1. Metaller Uzerine

Kablo imal etmek maksadiyla herhangi bir tel uzerine plastik kaplamayi (ekstruzyon) bir tarafa birakacak olursak, par?a halindeki metaller "Toz bulutu-isisal" ve "Daldirma" olmak uzere iki §ekilde kaplamrlar.

12.1.1. Toz Bulutu - Isisal Yontem: (Bk. §ekil 25) Yontemin ash, gok iyi temizlenerek belirli sicakhga kadar lsitilmis. par^alann plastik toz bulutu bulunan bir tesisten gec.erken plastik taneciklerin sicak metal yiizeyine $arparak erimesi ve zamanla belirli bir kahnhkta tabaka olu§turmasindan ibarettir.

Metal yiizeylerinin bu maksat i^in ideal temizlenme §ekli kum piikurtme (daha 50k 50-80 me§ zimpara tozu) ve yagsiz sozgen temizligidir.

Kullanilan plastik cinsleri ba§hca, Epoksi, vinil, polietilen, naylon, poliester ve seliilozik plastiklerdir. Bunlann sokturulmus. tozlan kullamlirsa da degerli olani ogutulrmis. tozlardir. Ogiitme sirasinda sogutmanin onemini belirtelim.

Plastik tozlannin tane biiyuklugu 150 me§'ten %95 gegecek kadardir. Plastik kaplamada her ne kadar yukanda belirtilen plastik cinsleri kullamlirsa da Epoksi, Amerikada % 60, Avrupada %90 degerleriyle en ba§ta gelir. Zira epoksiler yapi§ma giicu yuksek, sert ve elastik, cift kata gerek gostermiyen ekonomik bir termoplast recinedir.

Kullanilan tesis, pargalann temizlenerek belirli sicakhga kadar lsitilmasindan sonra icine girdigi, alttan bir delikli levha yardimi ile basinch hava verilen, boyPLASTIKLER DUNYASI

89

lece toz bulutu olu§turulan tunelden ibarettir. Ayrica titre§im halindeki ikinci bir do§eme de bulut olu§umunu kolayla§tmr. Havanin sicak olarak verilmesi ISI kaybini onler.

Boyle bir tesiste sure? oldukca hizlidir. Tipik i§lem sureleri a§agidaki gibidir: - Parcalann on lsitilmasi 3 dakika, - Kaplama suresi (yatak icinden gecme) 5 saniye, - Kaplama sonrasi lsitma (mukemmelle§me) 30 saniye.

Isisal yontemle plastik kaplamanm avantaj ve dezavajlari vardir: Avantajlar:

a- 20-25 cm'ye kadar metal parcalar kolayca kaplanabilirler. b- 2.5 metre geni§ligine kadar levha veya §erit halindeki malzeme iyi bir §ekilde hizla kaplanabilir. c- Naylon, polietilen, PVC gibi plastik tozlan kaplamada kolayca kullamlabilir. d- 0.8 ile 1.25 mm kalinliga kadar kaplama yapilabilir. e- Yiizey piiruzliilugu fazla olan parcalar diizgiin yiizey verecek §ekilde kaplanabilir.

Dezavantajlan: a- ilk yatirim masraflan fazladir. Ozellikle, bu hususta siparis. veya pazar durumu etiid edilmelidir. b- Her plastik cinsi ayn ayn sicaklik ayan gerektirir. c- Dar ve derin girintilerin kaplanmasi zordur. d- Renk uygulamasi simrhdir. Ozellikle koyu renklerden kacmak gereklidir.

12.1.2 Elektrostatik Yontem Bu sistem, boru, tel, lzgara gibi parcalarla diizensiz §ekilli, kiicuk ve ince profilli elemanlar icin cok uygundur. Buyuk diizlemsel parcalann homojen kaplamalannda sistem pek ba§anli olamamaktadir.

Elektrostatik sistemde yine toz plastikler kullamhr.

Sistemin en basit birimi el tabancalandir. Kiiciik kapasiteli tesislerde uygulanir. Bir dogru akim jenetorii tarafindan iiretilen elektrik akimi ozel kablolarla tabancaya gelir. Tabanca icindeki plakalan 90 ile 100 KV giiciinde statik elektrikle yukler. Bu §arj plakalarmin oniinde bulunan plastik tozu tanecikleri de aym giicte yukleneceklerinden e§it yiiklii pargaciklardan birbirini itme prensibine uygun olarak tabanca icindeki yiikleme plakalarmdan tozlar itilerek uzakla§ir ve tabancanin agzmdan di§an piiskiirur. Bazi ozel hallerde hafif bir hava akimi veya santrifiij hareketiyle piiskiirmeye yardim edilir. Kaplanacak parca temizlenmi§ durumda, kullamlan plastigin erime derecesinin biraz iistiine kadar isitilmi§ ve topraklanmis, oldugundan (+) yiik altindadir. (-) yiiklii plastik tanecikler cekilerek 90

PLASTIKLER DONYASI

ru

es.it kalmlikta bir film saglayacak sekilde bu yiizeye yapisir ve yiizeyin sicakligiyla eriyerek plastik kaplama haline gelirler.

Isi tutma kapasitesi kiigiik parcalarda (biiyiik yiizeyli, az agirlikli) ve erime sicakligi yiiksek plastiklerle yapilan kaplamalarda bir ikinci lsitma kaliteli ve diizgiin yiizey icin gereklidir. tnce kaplamalarda, piiskurtme islemi parca lsitilmadan yapilir, daha sonra ISItilir. Zira yiiklii parcaciklann yapi§ma gucii yiiksek olup uzun zaman devam eder.

Isisal ve elektrostatik yontemlerle yapilan kaplamalarda yiizey ozellikleri kaplama maddesine dogrudan bagimli oldugundan gerekli bilgiler icin £izelge 4 ve (Jizelge 9'a bakimz.

12.1.3. Daldirma Yontemi: Bu proses de iki sekilde uygulamr. Birincisi temizlenmi§ metal par^alar epoksi, poliester, poliiiretan gibi cift komponentli aki§kan regineye daldirmakla yapilan kaplamadir. Digeri daha 50k PVC'nin plastiklegtirici igindeki dispersiyonundan ibaret bir plastisol'e daldinlmasi ve sonra da fmnlanmasmdan ibarettir. (Recine bazan da tabancayla puskiirtiilur).

12.1.4. Film Kaplama: Diizgiin yiizeyli metallere onceden §ekillendirilmi§ plastik filmier ultrasonik yontem veya ozel yapi§tincisi ile tespit edilir. Bu is icin daha cok dekoratif PVC filmier kullanilir.

12.2. Metal Disi Malzemelere Kaplamalar: li endiistri ihtiyaglan icin kagit, kuma§ vb. malzemelere de plastik kaplamalar yapilabilmektedir.

12.2.1. Ekstruzyon Kaplama: Tezgahtan cikan sicak plastik film band halindeki kuma§a bir rulo preslemesi ile tespit edilir. Kagita da uygulanan bu yontemde devir veya geci§ hizi yapismanin kuvveti bakimindan cok onemlidir. Bazen de polimer §erit bir gaz alevi ile hemen yapismadan once okside edilir, boylece gok iyi bir yapisma saglamr.

12.2.2. Rulo Kaplama: Bu yontem de kaplanacak kagit veya kuma§ bandm bir rulo marifetiyle bir teknede bulunan termoset recine veya plastisolden gecirilmesi ve finnlanmasindan ibarettir. Transfer kaplama da bu yontemin geli§tirilmisidir.

PLASTiKLER DUNYASI

91

•u

12.2.3. Film Kaplama: PE, PVC gibi onceden hazirlanmis. plastik filmin sicak bir rulo ile kumas. iizerine basincla tespitidir.

13. PLASTIKLERIN METAL KAPLANMASI

Metal goruniimu veren fakat metalden hafif, kolay uretileri ve ucuza mal olan plastik parcalara ce§itli §ekillerden kaplama yapilabilmektedir. Bu konuda ba§lica iki yontem onemli olciide uygulama bulmu§tur.

13.1. Elektrolitik Yontem:

Bir metal kaplama banyosunda, iletken hale getirilmis, plastik parcamn katod olarak asilmasi ve kaplanmasindan ibarettir. Ancak plastik yuzeyinin iletken hale getirilmesi ozel i§lemleri gerektirir. Bunun icin ultrasonik yontemin de uygulandigi cok iyi bir yuzey hazirlanmasmdan sonra uygun bir metal tuzu cozeltisinden (palladyum klorid olabilir) gecirilen plastik parcalann yiizeyinde indirgen bir ortam yardimiyla metal tanecikler a£iga cikarilir. Yiizeye cok siki tutunmus. olan bu metal taneciklerden dolayi iletkenlik kazanan plastik parca da bir kaplama banyosunda dekoratif krom veya bir ba§ka metalle kolayca kaplanabilir.

13.2. Vakum Metalize Kaplama: Eritilmis, bir metalden vakum yardimiyla elde edilen buharlann iyi bir §ekilde temizlenmi§ plastik parcalar iizerinde yogunla§tinlmasi yontemin aslini

Yuzey temizleme ve fin isitmadan

Plastik tozu bulutu Kaplanan pargalar

Plastik bulutunu iceriye yflneltici hava

Ikinci isitmaya

TD~

/ . '

•

Delikli taban Basinfli kuru hava

Titrejim dflzeni

§ekil 25. "Toz Bulutu-Isisal" Yontemle Metalleiin Plastik Kaplanmalan 92

PLASTlKLER DONYASI

olu§turur. Qinko, kadmiyum gibi metaller kullanilirsa da bu i§ icin aliiminyum kullanimi yaygindir. Parlak ve giizel bir goruniim verir.

Plastik malzeme kabinde iken once vakum saglanir, 10"4 ile 10"6 mm Hg basinc degerleri arasina ulas.ildiginda 1200°C sicakligindaki elektrikli flaman metali eritir. Sicakhk yeteri kadar arttiginda metal buharla§arak ortama dagilir ve soguk plastik yuzeylerinde yogunla§ir. Belirli bir sure sonunda yeteri kadar bir kalinhkta plastikle kaplanmis, olan i§ parcalan ^lkanlarak arzu edilirse ince bir tabaka lak i§lemine verilir.

Universal bir tesiste vakum ^evrimi 10-30 dakika, kaplama i§lemi de 10-20 saniye kadardir.

Fazla miktarda dekoratif malzeme kaplanmasi i9in modern, devamli cali§ir tesisler geli§tirilmi§tir. Plastik PVC folyo (ince film) rulolan bir uftan tesise girerek belirli bir miktan i§lem gorur, sonra sarilarak di§an ahmrken tesise giren yeni kisim i§lem goriir, boylece 50k fazla miktarlardaki malzeme kaplanmis, olur.

Boyle bir tesiste 150 cm enindeki plastik film rulosu 250 m/dakika hizla kaplanabilmektedir.

PLASTIKLER DUNYASI

93