Hayatı Sonsuza Kadar Değiştiren Reçineler, Termoplastik ve Termoset Reçineler

Termoplastik reçine ile Termoset reçineler hayatımıza girdiğinden beri hiçbir şey önceki yüzyıllar ile aynı olmadı. Bu iki reçine türü ile üretilen kompozit ürünler hayatımızı sonsuza kadar değiştirdi.

Nedir Bu Termoplastik ve Termoset Reçineler?

Termoplastik Reçine;

Termoplastik reçine ile aslında günlük hayatta çok sık temas halindesinizdir. Termoplastik reçine, güçlendirilmeden bir şekle sokulmuş hali ile günlük hayatta çok sık temas halindesinizdir. Termoplastik reçinenin şu formlarından günlük hayatta ne kadar yaygın olduklarını görebilirsiniz.

• PET - Su ve soda şişeleri
• Polipropilen - Ambalaj kapları
• Polikarbonat - Güvenlik camı lensleri
• PBT - Çocuk Oyuncakları
• Vinil - Pencere çerçeveleri
• Polietilen - Bakkal torbaları
• PVC – Borulama
• PEI - Uçak kolçakları
• Naylon – Ayakkabı

Birçok termoplastik üründe, takviye olarak kısa ve süreksiz lifler kullanılır. En yaygın olarak bilinenleri cam elyafı ve karbon elyafıdır. Bu lifler, ürünün mekanik özelliklerini arttırır. Teknik olarak bir bunlarda fiber takviyeli kompozit olarak düşünülür, ancak mukavemetleri, sürekli fiber takviyeli kompozitlerle karşılaştırılabilir durumda değildir. Genel olarak, FRP kompozitleri denilince, 0,6 cm’den daha yüksek bir uzunluğa sahip takviye liflerinin kullanıldığına atıf yapılmıştır.

Termoplastik reçine üretilen kompozitleri termoset reçine ile üretilen kompozitlerden ayıran iki iki önemli özellik vardır.

Birincisi, termoset kompozitlere göre darbe dirençleri daha yüksektir. Bazı durumlarda termoset reçine kompozitlerine göre bu 10 kata kadar çıkabilir.

Termoplastik kompozitlerin diğer özelliği ise yetenek reformudur. Oda sıcaklığında katı halde olan termoplastik reçineler ısı ve basınç ile yeniden şekillendirilebilir. Isı altındaki hızlı bir şekilde şekil değiştirler. Soğuyunca o şekilde kalırlar. Bu değişim termoset reçinelerde olduğu gibi kimyasal bir reaksiyon değildir.

Bu değişim, termoplastik kompozitlerin yeniden ve yeniden şekillendirilmesine izin verir. Örneğin, bir termoplastik kompozit çubuk, bir eğriliğe sahip olacak şekilde ısıtılıp tekrar katlanabilir. Bu, ısıyla sertleşen reçineler ile mümkün değildir. Bu ayrıca termoplastik kompozitin kullanım ömrünün sonunda geri dönüştürülmesini sağlar.

Termoset Reçineler

Fiber Takviyeli Plastiklerin (FTP) ve Cam Takviyeli Plastiklerin ( CTP ) ortaya çıkışını sağlayan termoset reçinelerdir.

Termoset reçineler ise ısı altında sertleşen reçinelerdir.

Termosetlerin ana özelliği (tam anlamıyla ısı altında), geri dönüşü olmayan ve moleküllerin çapraz bağlandığı geri dönüşü olmayan bir yapı oluştururlar. İşlem sonucunda yüksek termal stabiliteli, güçlü bir sert bir yapı ve yüksek bir sürtünme dirençli ürün ortaya çıkar.

Termoset reçineler kullanılarak Elyaf Takviyeli Polimer Kompozitleri veya kısaca FRP Kompozitleri elde edilir. Bu kompozitlerde termoset reçineler yapısal bileşeni yerinde tutan matrikstir. Ortak ısıyla sertleşen reçineler şunlardır.

• Polyester reçinesi
• Vinil Ester Reçine
• Epoksi
• Fenolik
• Üretan

Termoset reçinelerin özellikleri şunlardır:

• Çözücüler ve aşındırıcılara karşı mükemmel direnç
• Isıya ve yüksek sıcaklığa dayanıklılık
• Yorulma gücü
• Özel esneklik
• Mükemmel yapışma
• Mükemmel perdahlama (parlatma, boyama vb.)

Günümüzde kullanılan en yaygın ısıyla sertleşen reçine bir polyester reçinesi, ardından vinil ester ve epoksi'dir. Termoset reçineleri, fırınlanmamış, oda sıcaklığında olduğu için popülerdir, sıvı halde bulunurlar. Bu, fiberglas, karbon fiber veya Kevlar gibi güçlendirici fiberlerin uygun şekilde üretilmesine izin verir.

Belirtildiği gibi, oda sıcaklığında sıvı reçine ile çalışmak kolaydır. Laminatörler, imalat sırasında tüm havayı kolayca temizleyebilir ve aynı zamanda, bir vakum veya pozitif basınç pompası kullanarak ürünlerin hızlı bir şekilde üretilmesini sağlar. (Kapalı Kalıp İmalatı) Üretimin kolaylığının ötesinde, ısı ile sertleşen reçineler düşük hammadde maliyetinde mükemmel özellikler sergileyebilir.

Bir termoset reçinesinde, ham sertleşmemiş reçine molekülleri, bir katalitik kimyasal reaksiyon yoluyla bağlanır. Bu kimyasal reaksiyonla, çoğu zaman ekzotermik şekilde reçine birbiriyle son derece güçlü bağlar oluşturur ve reçine sıvıdan katıya dönüşür.

Isıyla sertleşen reçine, katalize edildikten sonra, işlem tersine çevrilemez veya dönüştürülemez. Bunun anlamı, bir termoset kompozit oluşturulduğunda, yeniden şekillendirilmesi özel işlemler yapılmadan çok zordur. 

Günümüzde kullanılan en yaygın ısıyla sertleşen reçine polyester reçinesi, ardından vinil ester ve epoksi'dir. Termoset reçineleri, fırınlanmamış, oda sıcaklığında tutulabildikleri için harika ürünlerdir. Oda sıcaklığında sıvı halde bulunurlar. Bu özellik sayesinde fiberglas, karbon fiber veya Kevlar gibi güçlendirici fiberler ile kompozitler oluşturulabilmesine imkan vermiştir.

Termoset reçinelerin kullanımı ile FTP, Fiber Takviyeli Plastiklerin ve bağlı olarak CTP Cam Takviyeli Plastik kompozitlerin üretimi mümkün olmuştur.

Termoplastik ve termoset reçineler kompozit malzemeleri günlük hayatımıza dahil ederek yaşantımızı bir daha geri dönüştürülemeyecek şekilde değiştirdiler. Her gün dikkat ettiğiniz veya etmediğiniz, gördüğünüz veya görmediğiniz bir çok ürün bu reçinelerin üretim hatlarına dahil olması ile hayatımıza girdi.

Not: Kompozit malzeme; En az iki farklı malzemeyi makro boyutlarda birleştirme işlemi sonucu ortaya çıkan yeni malzemeye verilen isimdir. Kompozit malzeme üretmedeki amaç birbiri içinde çözünmeyen malzemelerin ticari avantajlarından yararlanarak yeni ve daha iyi bir malzeme üretmektir.