Polimer Nedir?

Bir polimer, (adı “birçok parça” anlamına gelir), monomer denilen birçok tekrar eden birimi oluşturan uzun zincirli moleküllerdir. Polimerler doğal (organik) veya sentetik olabilir. Kozmetik, şampuan ve diğer saç bakım ürünleri, kontakt lensler, doğa (yengeç kabuğu, kehribar), gıda (protein, nişasta, jelatin, sakız, gluten), plastik (şişeler, oyuncaklar, vinil kaplamalar, ambalajlar) kumaş, top, ayakkabı ve DNA’nızda bile! yer almaktadır.

Termoplastik,termoset ve elastomerler olmak üzere 3 temel polimer sınıfı vardır. Bu sınıflar arasındaki ayrım iyi uygulanan ısı altında davranışları ile tanımlanır.

Amorf veya kristal yapı formlarını alabilir. Termoplastiklerde uzun zincirli moleküller doğrusal bağlanma biçiminde bulunurlar, ancak ikincil Van Der Waals kuvvetleri (ikincil bağlar) ile birbirlerine bağlanırlar. Yeterince yüksek ısıda, moleküler zincirlerin uyarılması, bu bağlanma kuvvetinin üstesinden gelmek için yeterlidir. Birbiri üzerinde hareket ederek viskoz bir sıvı oluşturur. İkincil bağların eridiği öngörülebilir. Cam geçiş (Tg) sıcaklığı, sekonder bağların erime sıcaklığı olarak öngörülebilir. Polimer soğutulduğunda ikincil kuvvetler bir kez daha hakim olur ve molekül zincirleri kısıtlı bir duruma döner. Bu, termoplastiklerin kolayca geri dönüştürülebilmeleri için eritilerek tekrar eritilebileceği anlamına gelir.

Plastiklerde uzun zincirli moleküller, çapraz bağ ile amorf bir ağ içerisinde bulunur. Bu, uzun molekül zincirlerinin kovalent bağlarla birbirine bağlandığı anlamına gelir. Bu çapraz bağların oluşumu kür olarak bilinir. Çapraz bağlama, moleküler zincirleri yerlerine yerleştirir ve bu nedenle, bir termoset plastik yeniden eritilemez, bunun yerine Tg’nin üstündeki bir sıcaklığa ısıtıldığında parçalanır. Çapraz bağlama, moleküler düzenlemeyi düzenlenmiş bir kristal yapıyla inhibe eder, yani, termoset polimerleri sadece amorf haldedir.

Bunlarda uzun molekül zincirleri zaman zaman çapraz bağlanarak amorf doğrusal bağlanma şeklindedir. Oda sıcaklığında, zincirlerin uyarma seviyesi ikincil Van Der Waals bağlarını aşmıştır, ancak yapıda bulunan çapraz bağlar deformasyonun ardından elastomerin orijinal haline geri döndürülmesini sağlar.

Polimerler monomerlerin kimyasal reaksiyonu ile elde edilir. Doğada bu işlem doğal polimerlerin oluşumuyla sonuçlanırken, sentetik polimerler ise insan tarafından yapılmaktadır. Polimerler, en başından beri (örneğin selüloz, nişasta ve doğal kauçuk) çevremizde doğal olarak bulunmaktadır. İnsan yapımı polimerik malzemeler on dokuzuncu yüzyılın ortalarından beri incelenmekle birlikte günümüzde polimer endüstrisi hızla gelişmiştir. Öyle ki; bakır, çelik, alüminyum ve diğer bazı endüstrilerden daha büyük bir yere sahiptir.

Polimerler ve Yapısı

Hem doğal hem de sentetik polimerler, insan hayatının rahatlığı ve kolaylaştırılmasında dikkate değer bir şekilde yer alır ve bilişim teknolojileri, ilaç, beslenme, iletişim, ulaşım, sulama, konteyner, giyim, kayıt tarihi, binalar, otoyollar vb. alanlarda direkt olarak yaşamın kendisinden sorumludur. Sentetik ve doğal polimerler olmadan insan toplumunun hayali zordur.

1. Giyeceklerimiz: Yaşamımızın her alanında kullandığımız eşyalarımız, giydiğimiz elbiselerimiz, ayakkabılarımızın tümü polimer bir malzemeden yapılmış olduğunu hiç düşünmemiş olabiliriz. Örneğin, yürüyüş botlarının pek çoğunun altı poliüretandan yapılmış olmakla birlikte bir kısmında ise PVC’ye rastlanabilinir. Ayrıca yukarıda bahsettiğimiz gibi günlük hayatta giydiğimiz elbiselerinde pek çoğu yün pamuklu (Selüloz) doğal polimerik maddelerden veya sunni yollarla elde edilmiş poliakrilonitril gibi ürünler kullanılmaktadır.

2. Ambalaj koruma ve bazı ürünler:Paketlemede kullanılan malzemelerin çoğu polimerik malzemelerden hazırlanır. Bu malzemelerin bazıları naylon olduğu gibi bazıları polipropilenden, polyesterden veya polietilenden yapılmıştır. Mesela, çocuk pedlerinde su sızdırmaz polietilen veya doğal kauçuk kullanılır. Saç spreylerinde ise; polivinilprolidondan yararlanılır.

Polimerler

3. Ev yapı malzemeleri: PVC borular evlerdeki su tesisatının en önemli elemanlarıdır. Evlerimizde bulunan elektrik tesisatındaki bakır teller dışındaki hemen her şey polimerik malzemelerden yapılmıştır.

4. Taşımacılık: Modern bir otomobilde; lastikler, lastik fiberleri döşemeler ve boya hariç yaklaşık 150 kg polimer madde kullanılır. Ayrıca polimer malzemelerin hafif ve dayanıklı olması nedeniyle de uçaklarda da yakıttan tasarruf amaçlı metal kullanımının azaltarak polimer kullanımının arttığını gözlemlemekteyiz.