Polimerlerin Kullanımındaki Avantaj Ve Dezavantajları Nedir?

'Frmartuklu Soru-Cevap Bölümü' forumunda Kayıtsız Üye tarafından 14 Mart 2011 tarihinde açılan konu

  1. Sponsorlu Bağlantılar
    Polimerlerin Kullanımındaki Avantaj Ve Dezavantajları Nedir? konusu Polimerlerin Kullanımındaki Avantaj Ve Dezavantajları Nelerdir?
     
  2. Mavi_inci

    Mavi_inci Özel Üye

    Polimerlerin Kullanımındaki Avantaj Ve Dezavantajları Nedir?

    Stiren Polistiren
    Kütle polimerizasyonun da reaksiyonlar ekzotermiktir, bu nedenle ısı transferi kolayca
    yapılabilir.
    Bu polimerizasyonun diğer polimerizasyon yöntemlerine göre üstünlükleri şunlardır:
    Polimerizasyon hızının yüksek olması
    Uygulama kolaylığı
    Ekonomik olması
    Temiz polimer eldesi
    Polimerin doğrudan işlenebilmesi
    Ancak polimerizasyon sırasında artan ortam viskozitesi, ısı aktarımını ve karıştırmayı
    zorlaştırır. Ayrıca tepkimeye girmeyen monomerlerin temizlenmesi gerekir. Bu
    dezavantajlar büyük ölçeklerde üretim yapılmasını sınırlar. Özellikle laboratuvar
    çalışmalarında kullanılan polimerizasyon yöntemidir. Kondenzasyon polimerizasyonları için
    elverişlidir. Çünkü bu tür polimerizasyonlarda yüksek molekül ağırlıklı polimer,
    reaksiyonunun en son aşamalarına kadar oluşamaz.
    2.1.2. Çözelti Polimerizasyonu
    Çözelti polimerizasyonunun başlangıcında polimerizasyon ortamında monomer,
    çözücü ve başlatıcı bulunmaktadır. Bu polimerizasyonda monomer reaksiyona katılmayan
    (inert) bir çözücü içerisinde polimerleştirilir. Çözücü polimerizasyon ortamını seyrelttiği için
    viskozite düşer, karıştırma kolaylaşır ve daha etkin bir ısı transferi yapılabilir.

    Polimerizasyonda kullanılan çözücü hem monomeri hem de başlatıcıyı çözerse
    polimerizasyon homojen bir ortamda başlar, ilerler ve sonlanır. Buna homojen çözelti
    polimerizasyonu denir.
    Çözücü monomeri çözüp, polimeri çözmemesi sonucu ortamda çözünmeyen toz ve
    tanecik halinde polimer kalır. Ortamın homojenliğinden söz edilemez. Bu tür çözelti
    polimerizasyonlarına heterojen çözelti polimerizasyonu denir.
    Çözelti polimerizasyonlarında çözücü seçimine çokdikkat edilmelidir.
    erime ve kaynama noktası, polimerden uzaklaştırılabilir olması, pahalı ve sağlıksız olmaması
    önemlidir. Daha çok alifatik ve aromatik hidrokarbonlar, esterler, alkoller ve eterler
    kullanılır. Su da çözücüdür, ancak monomerlerin birçoğu organik olduklarından su içerisinde
    çözelti polimerizasyonu yapılamaz. Ancak poliakrilamit, poli(akrilik asit), poli(metil
    metakrilat) gibi bazı polimerler su ortamında sentezlenebilir.
    Vinil asetat, akrilonitril ve akrilik asit esterleri çözelti polimerizasyonu ile
    polimerleştirilir.
    Çözelti polimerizasyonunun avantajları:
    Viskozitenin düşük olması
    Sıcaklık kontrolünün sağlanması
    Ürünün hemen kullanılabilmesi(boya, yapıştırıcı)
    Çözelti polimerizasyonunun dezavantajları:
    Karışımın mol kütlesini düşürür.
    Çözücünün polimerden uzaklaştırılması gerekir, bu da maliyeti yükseltir.
    Çözücü dikkatli seçilmezse çevre kirliliği oluşturabilir.

    2.1.3. Süspansiyon Polimerizasyonu
    Süspansiyon polimerizasyonunda monomerle karışmayan bir sıvı içerisinde
    monomerin dağılıp asılı tutulması sırasında oluşur. Su en çok kullanılan sıvıdır.
    sulu fazda 0,01–0,5 cm. çapında damlalar halinde dağıtılır, yani monomerin suda
    süspansiyonu yapılır.
    Süspansiyonunun kararlı olması ve oluşan polimer parçacıklarının birbirine
    yapışmaması için içine stabilizatör denilen kimyasallar katılır. Süspansiyon oluşturan bu
    maddeler monomerin etrafını sararak saklamaktadır. Gerekli önlemler alınmazsa tanecikler
    kümeleşerek bloklaşır. Stabilizatör olarak genellikle jelâtin, kaolin, pudra, bentonit, baryum,
    kalsiyum ve magnezyum karbonatlar, alüminyum hidroksit gibi suda çözünmeyen inorganik
    bileşikler kullanılır. Ayrıca mekanik karıştırma ile damlaların birbirine yapışması engellenir.
    Polimerizasyon başlatıcısı olarak monomerde (organik fazda) çözünen başlatıcılar
    kullanılmaktadır. Polimerizasyon sonunda elde edilen toz polimer sudan süzülerek ayrılır ve
    kurutulur. Polimer granül halinde üretilir.
    Stiren, metil metakrilat, vinil klorür, vinil asetat bu yöntemlerle polimerleştirilebilir.
    Elde edilen en son ürüne bakılarak bu tür polimerizasyona inci veya tane polimerizasyonu da
    denir.
    Resim 2.1: Süspansiyon polimerizasyonu ile elde edilen polimerler
    Süspansiyon polimerizasyonunun avantajları:
    Isı aktarımı kolaydır.
    Sıcaklık kontorülü kolaydır.
    Ürün yapıştırıcı ve boya olarak kullanılabilir.
    Organik çözücü kullanılmaması
    Yığın ve çözelti polimerizasyonundan daha emniyetli olması
    Çözelti polimerizasyonunun dezavantajları:
    Daha çok kesikli üretime uygundur.
    Ortamdaki maddelerden kaynaklanan polimer kirlenmesi
    Suyun ve stabilizatörün polimerden uzaklaştırılması, kurutulması gibi yan
    işlemler gerektirmesi bunun ekonomik açıdan yük oluşturması.

    Akrilik asit, metakrilik asit, metil metakrilat, stiren, vinil asetat, vinil klorür, tetraflor
    etilen, klortrifloretilen monomerleri bu yöntemle polimerleştirilir. Süspansiyon
    polimerizasyonu endüstride çok sık kullanılan bir polimerizasyon yöntemidir.
    2.1.4. Emülsiyon Polimerizasyonu
    Uygun emülsiyon yapıcılar yardımı ile su içinde çok ince dağılmış monomerin
    polimerleştirilmesi yöntemidir.
    Su ortamında, yüzey aktif bir madde ve suda çözünen bir başlatıcı bulunur.
    emülsiyon yapıcı bir madde yardımıyla ortama dağılmış haldedir.
    suda çözünen bir maddedir. Ortam devamlı karıştırılarak monomerin çok küçük parçacıklar
    halinde dağılarak elde edilmesi sağlanır.
    Emülsiyon polimerizasyonunda, ortamda; su, monomer, misel yapıcı ve başlatıcılar
    bulunmaktadır. Monomer yüzey aktif bir madde (sabun gibi ) ile kararlı hale getirilir ve bu
    damlacıklara misel denilir. Misellerin bir ucu hidrofobik diğer ucu hidrofiliktir.
    Polimerleşme misellerde çabuk ve oldukça düşük sıcaklıklarda yapılır. Yapılan ölçümler
    misellerin çubuk şeklinde olduğunu göstermiştir. Her misel 50- 100 emülsiyon yapıcı
    molekülden oluşur. Miseli oluşturan bu moleküllerin, hidrokarbon kuyrukları miselin içine,
    iyonik uçları ise suya doğru dönük durmaktadır.
    (a) (b)
    Şekil 2.3: (a) Misel yapıcı olarak kullanılan sodyum lauril sülfat (b) Misel yapıcı molekülün
    Apolar ve polar uçları
    Emülsiyon polimerizasyonunun başlangıcında misel yapıcı ve su karıştırılır.
    Karışımda bulunan misellerin bir kısmı suda çözünür, bir kısmı da bir araya toplanarak
    küresel miseller oluşturur.

    Su içerisinde miseller çözüldükten sonra karıştırılarak ortama monomer katılır.
    Monomerin bir kısmı suda çözünür.
    Bir kısmı misellerin içine girerek onları şişirir.
    Diğerleri de monomer damlaları halinde suda dağılır
    Emülsiyon yapıcı madde ortamda bulunan monomerlere tutunur ve polimerizasyon
    gerçekleşir. Ortamdaki polimerlere sarılarak polimerizasyon işlemi sonlanmış olur.
    Şekil 2.5: Misel yapıcı moleküller tarafından sarılmış polimer tanecikleri
    Emülsiyon polimerizasyonunun tekniği özellikle sentetik kauçuğun üretiminde
    kolaylık sağlar. Endüstride stiren- bütadien (SBR)kauçuğun üretiminde kullanılmaktadır.
    SBR özellikle lastik endüstirisinde kullanılan önemli bir polimerdir.
    Resim 2.2: Araç lastiği
    Emülsiyon polimerizasyonunun avantajları:
    Polimerizasyon hızı yüksektir.
    Yüksek mol kütleli polimer elde edilebilir.
    Sıcaklık kontrolü kolaydır.
    Viskozite düşüktür.
    Kütle ve çözelti polimerizasyonuna göre daha emniyetlidir.
    Organik çözücü kullanılmaz.
    Emülsiyon polimerizasyonunun dezavantajı:
    Polimerden miseli uzaklaştırmak zordur
     

Bu Sayfayı Paylaş