Isıl Sertleşmeli Maddeler Nedir? Kullanım Alanları Nelerdir?

Plastikliği sıcaklıkla artmaya başla­yıp, daha sonra azalan ve soğuduktan sonra aşağı yukarı sıfır olan plastik maddeler.

Isıl sertleşmeli plastik maddeden ya­pılmış bir cisim, ismin ve basıncın et­kisinde kalsa da biçimini korur. Isıl sertleşmeli plastik maddelerin tersi­ne, ısıl plastik olan plastik maddeler, ısı ve basıncın etkisinde bırakıldıklarında sıcaklıkla artan bir plastiklik gösterirler.

Molekül Yapısı

Isıl sertleşmeli plastik maddeler üç boyutlu makromoleküllerdir. Oluşum­ları sırasında, birinci aşamada, iki molekül türü arasında bir çoğul yoğunlaşma (polikondansasyon) meyda­na gelir; ikinci aşamada, moleküllerin ikili bağları ya da tepkimeye elverişli kimyasal işlevleri varsa, makromoleküllerin polimerleşmesi (eş molekülle­rin daha büyük bir molekül oluştur­mak üzere birleşmesi), yani üç boyut­lu bir ağlaşma görülür. Isı,tepkimenin başlamasını sağlar, ama bu arada, bağ sayısını da artırarak ürünün plastikliğini azaltır. Ürüne kesin biçimini veren ağlaşma, ağlaşma katalizörle­ri yardımıyla hızlandırılabilir ya da y ışınlarının etkisiyle kısmi kalabilir (ısıl plastik maddeler için). (Başlıca ısıl sertleşmeli maddeler için Bkz. çerçe­ve yazısı.)

Isıl Sertleşmeli Maddelerin Kullanımı

Isıl sertleşmeli maddelerin polimerleşmesi, dönüşüm fabrikasına getirildik­lerinde, biçimlenmedeki tersinirsizliklerinden ötürü tamamlanmamıştır. FENOPLAST ÖRNEĞİ. Formol-fenol karışımı tepkir ve bilinen çözücüler­de çözünebilir bir reçine verir (A aşa­ması); ısıtmadan sonra alkolde çözü­nebilir, ağdalı bir reçine elde edilir (B aşaması); ısı ve basınç etkisi altında, reçine polimerleşir ve sertleşir (C aşa­ması). Bu madde artık organik çözü­cüler içinde çözünebilir değildir.

Isıl sertleşmeli maddelerin üretimi sı­rasında, ürünün niteliklerinin iyileş­tirilmesini ve maliyet fiyatının da dü­şürülmesini sağlayacak maddeler (ağaç unları, mineral tozlar, boya maddeleri, vb.) katıldıktan sonra B aşamasında, tepkime durdurulmaya çalışılır.

Dökümcülerde, basınç, ısı ve heksametilen tetramin gibi sertleştirici bir etkenin aracılığıyla reçine polimerleştirilerek kalıbın biçimi verilir: Sıkıştırma yoluyla kalıplamada, toz halindeki reçine kalıba konmadan ön­ce ısıtılır. Kalıp kapatıldıktan sonra sıkma makinesiyle istenen basınç uygulanır ve gerektiğinde toplu halde ısı­tılır.

Aktarım yoluyla kalıplaştırma, mad­denin kapalı kalıp içinde akışkan ha­le getirilmesi nedeniyle öncekinden farklıdır. Aktarım odası, ısı yoluyla plastikleştirmeden sonra, kalıp içinde­ki maddeyi iten ve ayrıca kalıbın için­deki erimiş maddenin üstüne basınç uygulanmasını sağlayan bir piston içerir. Bu yöntem, sıkıştırmalı kalıp­lamadan daha büyük bir üretim hızı ve ayrıca daha karmaşık biçimlerin gerçekleştirilmesini sağlar.

TABAKALI MADDELER ÖRNEĞİ. Ta­bakalı madde üretimi için ısıl sertleş­meli maddelerden yararlanılır; çok akışkan haldeki (A aşaması) ve bir al­kol eriyiği içindeki reçine, kumaşların ve kâğıtların içine işler. Daha sonra çözücü buharlaşır. Birbiri üstüne kat­lanan tabakalar ısıtmalı tabanlı hid­rolik bir sıkıştırıcı içinde yaklaşık 100 barlık (10⁷ pascal) basınç altında bı­rakılırlar. Reçine polimerleşerek sert­leşir ve değişik kullanımlı, sert, daya­nıklı, çok hafif panolar elde edilir. Büzülmeyen poliyesterler ve epoksitlerle zayıf basınçlı, hatta atmosfer ba­sınçlı kalıplamalar gerçekleştirilir (düşük basınçlı kalıplama, değmeli ka­lıplama).

Reçinenin, katalizörün ve sertleştiri­ci maddenin, sıvanacak yüzeylerin üs­tüne aynı anda püskürtülme olanağı da vardır: Polimerleşme tepkimesi soğukta, atmosfer basıncında ya­pılır.

Başlıca Isıl Sertleşmeli Reçineler