Polimer köpük nerelerede kullanılır?
24 Temmuz 2018
Genel, Polimer
2,806 izleyici
Özellikle son yıllarda üretim sektörlerinde hafiflik, ucuzluk ve daha az hammadde tüketimi ön plana çıkmaktadır. Bu özelliklere ilaveten daha yüksek darbe dayanımı, tokluk, termal kararlılık, elektriksel ve ısısal yalıtım gibi özellikleri de sağlayabilen polimer esaslı köpük malzemelerin kullanımı hızla artmaktadır.
Polimer içindeki boşluklar, malzemenin yoğunluğunu azaltırken daha az hammadde kullanımı sağlamaktadır. Bu durum ürünün fiyatını da önemli oranda düşürür. Ayrıca polimer malzeme içindeki boşluk oranı kontrol edilerek polimerin yoğunluğu ayarlanabilir ve değişik özelliklerde ve farklı yerlerde kullanılabilecek polimer köpük malzemeler üretilir. Polimer köpükler çok fonksiyonelli malzemelerdir. Bu sebeple polimer köpük malzemeler tarım, ulaşım, askeri, mimari gibi alanlarda ve günlük ihtiyaçlarda yaygın olarak kullanılabilmektedir. Polimer köpükler malzeme bileşimine, hücre geometrisini, hücre boyutunu ve hücre şeklini içeren köpüğün hücre morfolojisine ve fiziksel özelliklerine bağlı olarak kullanım alanları ve köpük malzemelerin özellikleri değişmektedir.
Doku Mühendisliği’nde kullanılır
Çok fonksiyonelli bir malzeme olan polimer köpüklerin, diğer kullanım alanı da doku mühendisliğidir. Doku mühendisliği, herhangi bir nedenle yapısı bozulmuş biyolojik dokuları yeniden eski haline getirmeyi, yapısal ve fonksiyonel özelliklerini onarmayı amaçlayan multidisipliner bir bilim dalıdır. İskelet yapı (scaffold) doku mühendisliğinde oldukça önemlidir. Dokunun içinde büyüyebileceği bir iskelet yapının oluşturulmasını takiben, bu iskelet yapı vücuda implante edilince, iskelet yapılar hücrelerin ekilebildiği bir destek olarak görev almaktadır ve bu sebeple hücrelerin bağlanması ve çoğalabilmesi için gereken ortamı desteklemelidir. Gözeneklerin birbirine bağlı olması gerekmektedir. Bu bağlantılar, gözeneklerde gelişen hücreler ile damarlar arasındaki yol olmaktadır [5]. Bu sebeple iskelet yapıların köpük şeklinde gözenekli olması hücrelerin iç yüzeylere yayılmasına, bağlanmasına yardımcı olur. Eğer iskelet yapı biyolojik olarak bozunabilir bir malzemeden imal edilmişse, yeni doku oluşumu ile aynı hızda olacak şekilde bozunması gerekmektedir, doku oluşumu tamamlanmadan bozunmamalıdır. İyileşmenin başlangıcında, biyobozunur iskelet yapı, doku yapısını ve fonksiyonunu korumaktadır. Zamanla, bu iskelet yapı tamamen bozunur ve fonksiyonları giderek iyileşmiş dokuya aktarılır. Bu işlem için gerekli süre genellikle polimerin tipine, molekül ağırlığına ve vücut içindeki mekanik ve biyokimyasal ortama bağlıdır .
Plastik köpük malzeme üretiminde, polimer esaslı matriste gaz kabarcıklarının oluşması için, fiziksel köpük ajanlar (PBA) veya kimyasal köpük ajanlar (CFA) kullanılır. Her iki metot da benzer işlemi yapar. Aralarındaki farklılık gazın üretim kaynağıdır. Kimyasal köpük yapıcılar, işlem süresince ısının artmasıyla bozunan katkı maddeleridir. Bozunma sonucunda oluşan katı artıklar çekirdekleyici gibi davranarak, daha küçük hücre yapısı oluşmasını sağlarlar. Kimyasal köpük ajanları, gazın üretildiği reaksiyon tipine ve üretilen gazın tipine bağlı olarak sınıflandırılabilirler. Gazı üreten reaksiyon enerjiyi absorplar (endotermik) veya enerjiyi serbest bırakır (egzotermik) [8]. Fiziksel köpük ajanları ise Süper Kritik Akışkan (SCF) fazındaki CO2, N2 vb. gazlardır. MuCell teknolojisi, bu fiziksel köpük ajanlarının eriyik haldeki polimer içerisine enjekte edilmesi sonucu, plastik parça içerisinde mikro hücresel yapıda gözenek oluşumunun sağlanarak parçanın hafifletilmesi prensibine dayanır [9]. Kimyasal köpük işleminde ise, kimyasal köpükleştirici ajanlar, plastik granüller ile karıştırılmaktadır ve huniden bu karışım makineye beslenmektedir. Bu sebeple bu yöntem oldukça kolaydır ve çok yaygın kullanılmaktadır çünkü geleneksel plastik enjeksiyon yöntemine ilave masraf olmadan entegre edilebilmektedir.
Kauçuk Dergisi Kauçuk Dergisi
