Polimer Nedir
(Yunanca: poli “çok”, meros “parça”; çok parçalı anlamında),monomer denilen görece küçük moleküllerin birbirlerine tekrarlar halinde eklenmesiyle oluşan çok uzun zincirli moleküllerdir. Aynı monomerlerin oluşturduğu polimerlere homopolimer, en az iki farklı tip monomerden oluşan polimere ise kopolimer denir. Bir kimyasal tepkimede polimer oluşumuna, polimerleşme denir.
2 monomer = dimer,
3 monomer = trimer,
4 momomer = tetramer,
5 momomer = pentamer,
20-30 monomer= oligomer,
n monomer = polimer, (n sayısı çok yüksek rakamları ifade eder.)
Polimerler düşük üretim maliyetleri, kolay şekil almaları ve amaca uygun üretilebilmeleri nedeniyle her alanda yaygınlaşmıştır. PVC (Poli Vinil klorür), Teflon(politetrafloroetilen (PTFE)) hayatımıza giren polimer örneklerindendir.
Fiziksel özelliklerine göre polimerler 3 farklı gruba ayrılırlar;
- Termoplastikler
- Termosetler
- Elastomerler
Oligomer Nedir?
Kimyada bir oligomer sınırsız sayıda, en azından ilke olarak, monomer birimi (ολιγος, veya oligos, Yunanca “birkaç tane”) içeren bir polimer ile zıt bir şekilde sınırlı sayıda monomer içermektedir. Birçok yağ parafin yağı gibi oligomeriktir ve aynı zamanda plastikleştiriciler alanında kullanım imkânı bulabilirler. Birbirlerine bağlanmış monomerlerden yapılabilirler veya ham yağın daha yüksek kesimlerinden kopmalarla oluşabilirler.
Biyokimyada, oligomer terimi, genellikle melezleştirme (ing:hybridization) deneylerinde kullanılan kısa, tek sarmallı DNA parçaları için kullanılır. Aynı zamanda iki veya daha fazla alt birimden yapılmış protein karmaşıklarını (ing:complex) da ifade eder. Bu durumda çeşitli protein alt birimlerinden oluşan karmaşığa hetero-oligomer denir. Tek tip bir protein alt birimi kullanıldığında ise buna homo-oligomer denir.
Oligomerizasyonda kimyasal işlem sadece monomerleri sınırlı bir polimerizasyon derecesine indirir. Gerçek figür genellikle 10 ile 100 arasında bir değer olan bir tartışma noktasıdır.
Termoplastikler
Isıtıldıklarında yumuşayan, soğutulduklarında tekrar sertleşen plastik grubu.
Zincir içinde kovalent, zincirlerarası van der Waals bağlara sahiptir.
Bütün polimerler düşük sıcaklıklarda yüksek bir katılık (elastik modülü ve kayma modülü yüksektir) gösterirler ve gevrektirler. Termoplastlar tekrar tekrar eritebilirler ve çözülebilirler. Bu da çevre koruma açısından özel bir anlam taşır. Münferit türleri birbirleri ile karıştırılmazlarsa, termoplastlar yeniden kazanım için mükemmel uygunluktadırlar. Yani teorik olarak birkaç bin yoğurt kasesinden, bir çamurluk imal edilebilir.
Bir başka avantajları da çatlak ve kırıkların ısı ile kaynatılabilmeleri olur.
Camlaşma sıcaklığı Tg (donma sıcaklığı) denilen belirli bir sıcaklık bölgesinin üzerinde zincir molekülleri belirli bir ısıl hareketlilik kazanırlar.
Böylece madde daha kolay bükülebilir hale gelir ve sünekleşir. Ancak sekonder bağlar ve hareket sonucu meydana gelen düğümlenmeler kaymayı engeller. Malzeme termo-elastik duruma geçer.
Termoplastlar sıcaklığa bağlı olan özelliklere sahiptir:
- Elastik modülü,
- Mukavemet,
- Süneklik.
Sıcaklık daha da yükselirse, primer bağlar teker teker çözülmeye başlar, molekül zincirleri parçalanır ve düşük moleküllü maddeler haline geçer. Malzeme hasara uğrar
Termosetler
Isıtıldıklarında sertleşen ve bu halini sonsuza dek koruyan plastiklerdir.
Zincir içinde kovalent, zincirlerarası da kovalent bağlara sahiptir.
Isıtılınca önce yumuşar fakat yumuşarken aynı anda cross-link (çapraz bağlanma) oluştuğu için sertleşmeye başlar. Kovalent bağlarla bağlı olduğundan tekrar ısıtılınca yumuşatmak mümkün değil. Çok ısıtırsak bağlar kopar. Çok sertleşir, bu olaya taşlaşma denir.
Termoset plastikler reaksiyon sırasında ve hala sıvı halde iken kalıplanarak çeşitli şekilde formlara getirilir. Örneğin; düğme yapımında, polimerleşme bitmeden kalıba dökmek gerekir. Kalıpta reaksiyon biterek, düğme haline gelir. Reaksiyon sona erdiğinde oluşan ürün katı, dayanıklı bir eşyadır. Cam güçlendirici plastikler olarak kullanılandoymamış polyester reçineler termosetlere bir örnektir.
Elastomerler
Temel olarak, yapılarında viskosite ve elastisiteyi bir arada barındıran, lineer polimerler olan termoplastiklerin bir alt üyesidir.
Moleküler yapıda termoplastiklerden farkları C,H,S,F,O veya Cl gibi organik bileşik oluşturan elementlerden meydana gelen molekül zincirlerinin az da olsa doymamış C içeren belirli bölgelerden çapraz bağlarla bağlı olmalarından kaynaklanır. Bu özellikleri onlara yüksek oranda birim şekil değiştirme kabiliyetini kazandırır. Mekanik zorlanmalar esnasında çapraz bağlar açılmaya başlayarak tamamen kaotik düzende olan zincirlerin zorlanma yönünde istiflenmelerini sağlar, bu sebepten ötürü %1000’e kadar uzama kapasitesine sahiptirler. Zorlanma durumu ortadan kalktığında ise şekil değişimi yok olur ve eski uzunluklarına geri dönerler. Dikkat edilmesi gereken bir nokta, zorlanma doğrultusunda düzenlenen bu zincirlerin elastiklik modüllerinin de doğru orantılı olarak artmasıdır. Bu, belli bir gerilme seviyesi aşılıp, yük kaldırıldığında ilk haline dönen malzemenin Hooke Kanunu’na aykırı olarak doğrusal olmayan bir davranış göstermesine sebebiyet verir.
Plastik deformasyona gelince, termoplastikler gibi zayıf, ikincil Van der Waals bağlarıyla bağlanmadıklarından, yüksek sıcaklıklarda zincir kaymaları meydana gelmez, viskoz davranış görülmez. Çekme eğrilerine bakıldığında kısa bir homojen elastik şekil değişiminin, uzun bir heterojen elastik şekil değişimini izlediği ve sonunda malzemenin plastik şekil değiştirmeden kırıldığı görülür. Elastomerlerin endüstriyel anlamda en fazla kullanıldığı alanlardan biri lastik üretimidir.
Kaynak: wikipedia