> Polimer Çeşitleri Iı
Polimer Çeşitleri II
Daha önceki yazımdan ayrı olarak molekül yapılarına göre de polimerler doğrusal (linear), dallı (branched) veya çapraz bağlı (crosslinked) polimerler olmak üzere 3’e ayrılırlar. Doğrusal polimerler aynı monomer yapısının sürekli tekrarı sonucu oluşan yapılardır. Dallı polimerler ise ana polimer zincirinin üzerindeki çeşitli merkez noktalarından bazı monomer gruplarının uzaması sonucu oluşurlar. Şayet polimer molekülleri birbirlerine uçlarından bağlanmak yerine ortalarındaki noktalardan bağlanırlarsa o zaman da iç içe bağlı polimerler ortaya çıkar. Aşağıda bu yapıların temsili resimlerini görebilirsiniz:
Polimer Maddelerin Özellikleri
POLİMERLER
4.1. Polimer Maddelerin Özellikleri
1. Küçük moleküllü maddeler genellikle gaz veya sıvı haldedirler, polimerler ise büyük moleküllü olduğu için katı ve genellikle serttirler.
2. Küçük moleküllü bileşikler genellikle çözücülerde kolay çözünürler. Polimerler ise hem zor çözünürler, hem de çözünme şekilleri küçük moleküllü bileşiklerden tamamen farklıdır. Öyle ki, çözücü molekülleri polimer molekülünden çok küçük olduğu için, onlar önce polimerin içine difüze olurlar. Bu yüzden polimer şişer ve hacmi yaklaşık 1000 kat kadar artar. Bunun neticesinde makromoleküller arasında olan bağ kuvvetleri zayıflar ve polimerier birbirinden ayrılarak çözeltiye geçerler.
3. Küçük moleküllü bileşiklerin çözeltileri şeffaf olduğu halde, yüksek moleküllü birleşmelerin çözeltilerinde ışığın dağılması gözlenir.
4. Küçük moleküllü bileşiklerin çözeltilerinin kristalleşmesi genellikle kolay ve belli bir sıcaklıkta olduğu halde, yüksek moleküllü bir birleşmeler için kristalleşme prosesi çok zor ve geniş bir sıcaklık aralığında olmaktadır.
5. Küçük moleküllü bileşiklerden farklı olarak, yüksek moleküllü birleşmelerin çözeltilerinden veya eriyik halinden ince tabakalar meydana getirilebilir.
Polimerler, sertliğine, yüksek sıcaklığa ve darbeye dayanıklılığına, yüksek dielektrikliğine, korozyona karşı dayanıklılığına göre geniş kullanım sahalarına sahiptir.
4.2. Polimerlerin Sınıflandırılması
Yüksek moleküllü birleşmeler elde edildiği yere göre doğal ve sentetik olmak üzere ikiye ayrılır.
a) Doğal polimerler: Bunlar doğada var olan polimerlerdir. Doğal kauçuk, pamuk, ipek, yün, amyant birer doğal polimerdir.
b) Sentetik polimerler: Monomerierden çeşitli metotlarla sentezlenen polimerlerdir. Bunlar monomerlerden başlayarak endüstride sentez edilen polietilen, polipropüen, poliesterler, poliamidler gibi polimerlerdir.
Polimer zincirinin yapısında bulunan atomların tabiatına bağlı olarak polimerler 3’e ayrılırlar.
Polimerlerin Üretim Şekilleri
Endüstride en çok kullanılan dört polimerleşme şekli vardır. Kütle (blok), çözelti, süspansiyon ve emülsiyon polimerleşme.
4.4.1 Kütle (Blok) Polimerleşmesi
Reaksiyon kabında yalnız saf monomer ve başlatıcı bulunur. Bu proseste monomer ısıtılıp, ultraviyole ışınların etkisiyle veya başlatıcı eklenerek polimerleştirilir.
Kütle polimerleşme reaksiyonları ekzotermik olduğundan ortamın devamlı karıştırılması gerekir. Bu sistemde polimerleşme ile beraber ortamın viskozitesi artar ve karıştırma imkansız hale gelir. Bu yüzden homojen bir ısı yayılımı sağlanamaz ve sıcaklık kontrolü zorlaşır. Reaksiyon ortamının sıcaklığının değişmesi, elde edilen polimerlerin molekül ağırlığının azalmasına sebep olur. Onun için kütle polimerleşmesi, önce % 30-35 dönüşüme kadar düşük sıcaklıkta, sonra sıcaklık artırılarak % 98-100 dönüşüme kadar olmak üzere iki aşamada gerçekleştirilir. Sanayide etilen, stiren, vinil asetat, metil metakrilatın polimerleşmesi bu şekilde yapılır.
4.4.2 – Çözeltı Polimerleşmesi
Ortamda bir çözücü, monomer ve başlatıcının bulunduğu polimerleşme şeklidir. Bu polimerleşme öyle çözücü kullanılmalıdır ki, çözücüde hem monomer, hem de oluşmuş polimer iyice çözülebilsin. Monomer çözücüde çözüldüğü için konsantrasyonu zamanla azalır, dolayısıyla karıştırma ve sıcaklık kontrolü kolaylaşır. Bu sebepten elde edilmiş polimerin molekül ağırlığı artar. Çözelti polimerleşmesinin kütle polimerleşmesine üstün gelen bu yönlerine karşılık çözücünün polimerleşme reaksiyonundan sonra ortamdan uzaklaştırılması gibi sorularla karşılaşılır. Bu yüzden çözelti polimerizasyonunda meydana gelen polimeri çözeltiden ayırmak zor olduğu için sanayide bu metot çok kullanılmaz. Akrilenitril, vinil asetat ve etilen bu metot ile polimerleştirilebilir.
4.4.3 – Süspansıyon (Boncuk) Polımerizasyonu
Süspansiyon polimerleşmesinde önce başlatıcı monomerde çözülür, sonra su ilave edilir ve hızla karıştırılarak monomerin suda süspansiyonu hazırlanır. Oluşan damlalar 0.01-0.5cm çapındadır. Bu çap karıştırma hızı ile ters orantılıdır.
Polimerizasyon başlatıcı olarak monomerde çözülen başlatıcılar (benzoil peroksit gibi) kullanılır. Süspansiyonun kararlı kılınması ve oluşan polimer parçacıklarının birbirine yapışmaması için ortama suda çözülebilen (karboksimetil/selüloz, toz halinde potasyum karbonat, baryum karbonat,bentonit gibi) stabilizatörler katılır. Bu yöntemde polimerizasyon ısısı ortamdaki su tarafından giderilir ve kesin sıcaklık kontrolü sağlanır. Polimer çok küçük parçacıklar halinde elde edildiğinde paketlenmeye, işlemeye çok elverişlidir. Süspansiyon polimerizasyonu bu bakımdan diğer polimerleşme metotlarından üstünlük gösterir ve sanayide yaygın olarak kullanılır. Stiren, vinil klorür, vinil asetat, metal metakrilat bu işlemle polimerleştirilebilir.
4.4.4 Emülsüyon Polimerizasyonu
Su ortamında, monomer, yüzey aktif madde ve suda çözünen (potasyum persülfat, hidrojen peroksit gibi) bir başlatıcı bulunur. Reaksiyon ortamı devamlı karıştırılır. Yüzey aktif maddelere emülgatör denir. Bunlarda aktif polar (karboksil veya sülfo) gruplar bulunur. Bu maddelere örnek olarak sabunları, oleik, palmitik, stearik asitlerin sodyum tuzlarını, aromatik sülfo asitlerin sodyum tuzlarını, mesela sanayide çok yaygın olarak kullanılan nekalı (2,6-diizobutil naftalin-3-sodyum sülfanat) gösterebiliriz. Bu emülgatörler, sabun gibi suda küçük damlacıklar, yani miseller meydana getirirler. Suda meydana gelen serbest radikaller miselin içindeki monomer molekülü ile temas ettiğinde onu aktifleştirir ve polimerleşme başlar. Böylelikle polimerleşme misellerde çabuk ve oldukça düşük sıcaklıkta gerçekleşir.
Bu yöntem endüstride özellikle stiren-bütadien kauçuğu (SBK) üretiminde başarıyla kullanılmaktadır. Elde edilen polimerlerin çok küçük parçacıklar halinde oluşu paketlemeye ve işlemeye elverişli olması bakımından ayrıca sıcaklık kontrolünün kolay olması sebebiyle, süspansiyon polimerleşmesi gibi emülsiyon polimerleşmesi de ilk iki yönteme göre üstünlük sağlar.
İLETKEN POLİMERLER
8.1. Giriş
Son on yılda elektriksel iletkenliğe sahip polimerlere karşı ilgi önemli ölçüde artmıştır. Bu malzemeler çok önceleri değişik metotlarla elde edilmiş fakat iletkenliklerinin farkına varılamadığı için önemsenmemiştir. Bilim ve teknoloji alanında hızlı gelişmelere bağlı olarak yeni malzeme arayışları, iletken polimerlerle ilgili çalışmaların en etkili yürütücü kuvveti olmuştur. Bu çalışmalarda araştırmacılar polimerik malzemelere veya bazı sentetik organik maddelere, inorganik metal ya da yarı iletkenlerin özelliklerini kazandırmaya çalışmaktadırlar. Daha da ileriye giderek, metaller ve yarı iletkenlerde doğal olarak var olmayan bazı malzeme özellikleri. iletken polimerlerle kazanılmaya çalışılmaktadır. Bu nedenlerle iletken polimerler genellikle sentetik metal veya organik metal olarak da isimlendirilmektedir.
Shırakawa’nm poliasetileni sentezleyerek. katkılama yoluyla iletkenliğinin büyük ölçüde arttığını belirlemesi iletken polimerlerle ilgili ilk önemli çalışmayı oluşturmuştur (İto and Shirakawa, 1974; Shirakawa et. al. 1977). Genellikle polimerler yalıtkan malzemelerdir veya çok düşük elektriksel iletkenliğe sahiptirler. îletken polimerler yapılarında. uzun konjuge çift bağlı zincirler bulunması nedeniyle iletkenlik özelliğine sahiptirler. Şekil 15’de bazı iletken polimerlerin yapılan gösterilmiştir.
hibridi içeren tetragonal yapıdadır ve karbonun bütün elektronları dört hibrit orbitaline yerleşmiş durumdadır. C – C tek bağında elektronları uyarmak için elektronları metalik iletkenliğe neden olur. Doymamış hidrokarbonlar sp3 oldukça yüksek enerji gerekir (7 – 10 eV). Bu nedenle geniş yasak band aralığına sahip bu bileşikler yalıtkandırlar. sp2 ve sp hibridi içeren çift ve üçlü bağlı bileşiklerde hibrit orbitaller iyanında elektron içeren p orbitalleri de vardır.
8.2. İletken Polimerlerde İletkenlik Teorisi
Pollasetilen ve diğer konjuge polimerlerin optik absorpsiyon çalışmaları sonucunda. bu polimerlerin değerlik bandını iletkenlik bandından ayıran yasak enerji aralığının yan iletkenlerde olduğu gibi 1,4 – 3 eV arasında olduğu anlaşılmıştır. Bir yarı iletkende elektronun, değerlik bandından iletkenlik bandına çıkması ile sistemin yapısı değişmez. Oysa polimerlerde elektronik uyarma, örgünün relaksasyonuna neden olur.
Polimerlerde iki tür yapısal relaksasyon olduğu kabul edilir. Birincisi polimer zinciri boyunca oluşan tek düze relaksasyon, ikincisi ise lokal olarak yapısal deformasyona neden olan relaksasyondur. Bunların sonucunda polimer zinciri üzerinde hatalar oluşur. Bu hatalar “soliton” veya “polaron” olarak isimlendirilir (Arca, 1986).
Katkılama ile farklı spin-yük konfigürasyonuna sahip hata merkezleri oluşturulabilmektedir. Şekil 2.3’de oluşabilecek hata türleri poliasetilen yapısı üzerinde iletkenlik teorilerinde kullanılan katı hal fiziği terimleri ile kimyasal isimlendirmeler birlikte verilerek gösterilmiştir (Roth and Bicier. 1987).
Katkılama sonucu oluşan solitonun enerji düzeyi poliasetilenin yasak enerji aralığının ortasında yer alır. Poliasetilen ve diğer konjuge polimerlerde katkılama ile polaronik hatalar da oluşur ve polaronun elektronik enerji düzeyleri, yasak enerji aralığında simetrik olarak iletkenlik ve değerlik bandına yakın konumlarda yer alır.
Katkı maddesinin fazla eklenmesi halinde veya elektrokimyasal olarak katkılama miktarının dolayısı ile polaronların derişimi daha da arttırılırsa, polaronlar kendi aralarında etkileşerek bipolaronları oluştururlar. Soliton türü hataların sadece zincir boyunca aktarımının mümkün olmasına karşılık bipolaronik hataların bir zincir üzerinden diğerine atlayabilecekleri de belirtilmiştir.
Sonuç olarak yukarıda açıklandığı gibi katkılama ile polimerlerde, yasak enerji aralığındaki enerji düzeylerine yerleşen soliton, polaran ve bipolaron gibi yapılar polimerlere iletkenlik kazandırmaktadır.
8.3. İletken Polimerlerin Uygulama Alanları:
İletken polimerlerin en önemli uygulama alanlarından birisi doldurulabilir pillerdir. Bunun yanında bu malzemelerin elektronikte ve elektrokimyasal çalışmalarda önemli uygulamaları ortaya çıkarılmıştır. Poliasetilenin elektrokimyasal yöntemlerle hem anyonik hem de katyonik olarak katkılanabileceğinin bulunması ile doldurulabilir pillerde elektrot malzemesi olarak kullanımı gerçekleştirilmiştir. Kurşun asitli akü ile karşılaştırıldığında poliasetilen pilinin çok hafif olduğu ve daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip olduğu anlaşılmıştır.
Ancak poliaserilen pilinin hava oksijeni ile bozunduğu ve termal kararlılığının katkılama ile azaldığı saptanmıştır (Valhatra et al. 1986). Doldurulabilir piller için elektrot malzemesi olarak polipirol, politiyofen ve polianilin havada daha kararlı olduklarından pollasetilene tercih edilmektedirler. Polipırolden yapılmış doldurulabilen pil Almanya’da BASF firması tarafından imal edilmiş olup halen denenmektedir.
İletken polimerlerin diğer bir uygulama alanı da elektrokatalizdir. Polipirol içinde tutuklanmış ftalosiyanin anyonunun oksijenin elektro indirgenmesini katalizlediği kanıtlanmıştır.
İletken polimerler fotoelektrokimyasal hücrelerde elektrot malzemesi olarak kullanılabilmektedir. Örneğin elektrokimyasal olarak hazırlanmış politiyofen güneş ışığı ile aydınlatıldığında önemli miktarda fotoakımın oluştuğu gözlenmiştir. Ayrıca fotoelektrokimyasal hücrelerde kullanılan yan iletken elektrotlar veya tozlar iletken polimerlerle kaplandığında istenmeyen fotokorozyon olayının önlendiği bulunmuştur (Valhatra et al., 1986). Buna ek olarak iletken polimerlerin bünyesine sokulabilecek ve görünür bölgede ışığı absorblayan bir boyar madde yardımı ile elektrot tepkimesi sensitize edilebilmekte ve güneş enerjisi ile daha verimli bir biçimde hidrojen gazı üretilebilmektedir. Bu tür bir uygulamada polipirolle kaplı nTiO2 üzerine anyon halinde yerleştirilen florosein yardımıyla fotokatilitik yoldan hidrojen oluşumu gerçekleştirilmiştir (Yıldız et al., 1989). Bundan başka polipirolle kaplı altın mikroelektrotlarla kimyasal transistorun yapımı gerçekleştirilmiştir. İletken polimerlerin iletkenlik değerleri katkılanmayla orantılı olarak yalıtkan ve metalik değerler arasında değiştirilebildiğinden, bunların açma-kapama ve hafıza elemanı olarak elektrooptik uygulamalarda kullanılmaları da mümkün olmaktadır.
Ayrıca yukarıda özetlenen uygulamalar dışında iletken polimerier nem sensörü, gaz sensörü ve radyasyon detektörü olarak da kullanılmaktadır. Bu tür sensör uygulamaları polimerlerin iletkenlik değerlerinin ortamdaki nem miktarı, radyasyon miktarı ve NO, NO2, CO kısmi basınçlarıyla değişmesi esasına dayanmaktadır.
Bazı ilaçların elektriksel sinyaller uygulanarak mikrodozajlar düzeyinde belli zaman aralıklarında ve istenilen bir hızda bir yüzeyden belli bir ortama salınması, modern tıp uygulamalarında önemlidir.
> Polimer Kimyası
01. Polimer Nedir?
Polimerler; çoksayida molekülün kimyasal baglarla düzenli bir sekilde baglanarak olusturduklari yüksek molekül agirlikli bilesiklerdir. �Poli� Latince bir sözcük olup çok sayida anlamina gelir. Polimerler �monomer� denilen birimlerin bir araya gelmesiyle olusmaktadir. Buna basit bir örnek olarak �Polistren� verilebilir. Polistren birçok stren monomerinin monomerinin bir araya gelmesi ile olusmustur.
Yukarida görüldügü gibi stren monomerinin polimerizasyonu ile bu monomeri çok sayida içeren polistren elde edilmektedir.
Organik kimyacilar ondokuzuncu yüzyilin ortalarinda bazi denemelerinde rastlantisal olarak yüksek molekül agirlikli maddeler sentezlediler. Bu yüzyilin ikinci yarisindan itibaren polimer konusundaki arastirmalar gelismis ve yeni polimer türleri gelistirilmistir. Bu alanin öncüsü Alman kimyager Herman Stauding. Herman Stauding ilk defa polimerizasyon kosullarinin polimer olusumu üzerine etkisini tanimlamistir. Stauding kimyanin bu alaninda yaptigi çalismalarla 1953 yilinda Nobel ödülünü almistir. Bu alanda ilk kez çalisan arastirmacilar dogal polimerleri taklit ederek ise baslamislar ve 1930 yilinda Wallace Carothers Nylonu sentezlemeyi basarmistir. Ikinci dünya savasindan bu yana birçok polimer laboratuarlar da üretilmis ve ayrica birçok polimer endüstriyel ölçekte üretilmeye baslamistir. Endüstriyel organik kimyacilar ise daha çok polimer kimyasi alanina kayarak çalismalarini bu yönde sürdürmeye baslamistir. Bunun sonucu olarak günümüzde sayisiz polimer türü genis bir uygulama alanin da çesitli amaçlar için kullanilmaktadir. Asagida yaygin olarak kullanilan bazi polimerlerin formülleri ve sentezlendikleri monomerler gösterilmistir.
Polimerler yapilarina göre siniflandirilabilirler. Bir polimer tekbir monomer biriminin tekrarlanmasindan olusuyorsa buna �homopolimer� denir. Örnek olarak, etilenden elde edilen polietilen ve strenden elde edilen polistren verilebilir.
Eger polimer molekülü iki farli monomerin birlesmesinden olusuyorsa buna �kopolimer� denir. Kopolimerlerin çesitlerini üçe ayirabiliriz.
1. Ardasik kopolimer
2.Blok kopolimer
3. Düzensiz kopolimer
Polimer zincirler ister homopolimer ister kopolimer olsun, üç farkli formda buluna bilirler.
1. Dogrusal
2. Dallanmis
3. Çapraz Bagli
02. Polimerlerin Molekül Agirliklari
Polimerlerin fiziksel özellikleri molekül agirligi ile iliskilidir. Bu nedenle polimerlerden beklenen fiziksel özellikleri gösterebilmeleri için belirli bir molekül agirligina sahip olmalari gerekir.
Genellikle molekül agirliginin artmasi ile yapida moleküller arasi çekim artmakda ve buda polimerin mekanik ve isi özelliklerini etkilemektedir. Polimerlerin molekül agirliklari, jel geçirgenlik kromatografisi, viskozimetrik ölçüm, ozmotik ve basinç isik saçilmasi gibi yöntemlerle belirlenebilir.
03. Polimerlerin Sentezi
03.01. Serbest Radikal Polimerlesmesi
Zincir polimerlesmesinin radikaller üzerinden yürüyen türüdür. Serbest radikal polimerlesmesi üç asamadan olusur.
Baslangiçta monomer molekülleri çesitli yöntemler kullanilarak radikal haline dönüstürülür. Radikal olusumu, isi, fotokimyasal, radyasyon veya çesitli baslaticilar tarafindan saglanir. Bu amaçla ortamda radikal olusturmak için en yaygin yöntem ortama disaridan bir baslatici eklemektir. Baslatici, radikal olusturarak vinil grubundaki çift baga atak yaparak polimerizasyon islemini baslatmis olur. Baslatici olarak çesitli peroksitler, diazo bilesikleri ve redoks çiftleri kullanilir.
Peroksit baslaticilardan en yaygin kullanilani benzil peroksittir. Bu baslatici isi ile kolaylikla parçalanarak serbest radikal olusturmaktadir. Asagidaki sekilde benzil peroksit isi etkisi ile parçalanarak iki tane serbest radikale dönüsmektedir.
Daha sonra baslama asamasinda olusan radikaller monomer molekülündeki çift baga atak yaparak polimerizasyonu baslatirlar. Sekilde baslaticidan olusan radikaller etilen molekülündeki çift bagdan birini kirip yeni bir radikal olustururken böylece polimerizasyon reaksiyonunu da baslatmis olmaktadir.
Olusan yeni radikaller ortamda bulunan monomerler ile reaksiyona girerek polimer zincirinin büyümesine neden olurlar.
Polimerizasyon ilerledikçe polimer zinciri büyür ve molekül agirligi artar. Polimerizasyonun bu asamasinda artik ortamda monomer sayisi azalmistir. Bu nedenle ortamdaki radikaller sönümlenmeye baslar.
Ortamdaki radikaller çesitli yollar ile (dallanma yeni çift bag olusturma veya bir baska radikal ile reaksiyona girerek) sönümlenir ve polimerizasyon islemi tamamlanir.
03.02. Iyonik Polimerizasyon
Zincir polimerizasyonu serbest radikaller üzerinden oldugu kadar iyonlar ve koordinasyon komp*leks yapici ajanlar üzerinden de yürüyebilir. Bir vinil monomerinin hangi mekanizma üzerinden polimerlestirilecegi, sübstüye gruba baglidir. Örnegin halojenlenmis viniller (vinilklorür, vb. gibi) ve vinil esterler yalnizca radikallerle polimerlestirilirler. Eger, vinil monomerine elektron verici gruplar takilmissa yalnizca katyonik polimerizasyon söz konusudur.
Iyonik polimerizasyon genellikle katalizörlerin ayri bir fazda bulundugu heterojen sistemleri içerir. Reaksiyon hizi radikal polimerizasyonuna göre çok hizlidir. Bazi durumlarda reaksiyon hizini kontrol etmek için polimerizasyon islemi çok düsük sicakliklarda gerçeklestirilir.
03.03. Kondenzasyon Polimerizasyonu
Kondenzasyon polimerleri benzer veya farkli yapidaki poli-fonksiyonel monomerlerin, genellikle küçük bir molekül çikararak reaksiyona girmesiyle elde edilir. Burada en önemli kosul mono*merlerin poli-fonksiyonel olusudur. OH, COOH, NH2, gibi fonksiyonel gruplardan en az iki tane tasiyan monomerler ester*lesme, amidlesme, vb. gibi reaksiyonlarla, küçük moleküller çikararak, kondenzasyon polimerlerini olusturular. Poliüretanlarin elde edildigi üretan olusumu ve naylon 6′ nin elde edildigi kaprolaktam halka açilmasi gibi, küçük molekül çikisi olmadan dogrudan monomerlerin katilmasi sek*linde yürüyen polimerizasyon reaksiyonlari da genellikle bu grup içinde degerlendirilir.
04. Polimerizasyon Islemleri
04.01. Yigin Polimerizasyonu
Bu tür polimerizasyonda monomer, içine uygun bir baslatiçi ilave edildikten sonra, belli sicaklik ve basinçta dogrudan polimerlestirilir. Bu prosesin en önemli özelligi oldukça saf polimerlerin üretilebilmesidir. Proseste, polimerizasyon sonucu olusan ürün, üretim sonrasi ayirma, saflastirma, vb. gibi prosesleri gerektirmez, dogrudan satisa sunulabilir. Ayrica, diger proseslere göre daha ucuz makina ve teçhizat gerektirdiginden, basit ve ekonomik bir proses olarak degerlendirilir.
Bu prosesin en önemli dezavantaji ortaya çikan isinin ortamdan kolay kolay uzaklastirilamayisi, dolayisiyla sicaklik kontrolünün güç olmasidir. Bu hususa özellikle radikal polimerizasyonunda dikkat edilmelidir. Bu tür polimerizasyonlar siddetli ekzotermiktir ve yüksek molekül agirlikli polimer moleküllerinin hemen olusmasi ortam viskozitesinin hizla artmasina neden olur. Sicaklik kontrolü son derece zorlasir. Yerel sicaklik artislari, poli*merin bozunmasma ve monomerin kaynamasi sonucu gaz olusu*muna, hatta siddetli patlamalara neden olabilir.
04.02. Süspansiyon Polimerizasyonu
Bu polimerizasyon teknigi endüstiride büyük miktarlarda polimer üretiminde yaygin olarak kullanilmaktadir. Bu polimerizasyonu sonucu polimerizasyon sartlarina bagli olarak 50 � 1000 mikrometre çapinda, gözenekli veya gözeneksiz partiküller elde edilir. Süspansiyon polimerizasyonunda iki faz vardir.
Monomer fazi
Dagitma fazi
Bir polimer süspansiyon polimerizasyonu için kullanilacaksa dikkat edilmesi gereken ilk özellik monomerin dagitma fazindaki çözünürlügüdür. Monomerin, dagitma fazindaki çözünürlügünün çok düsük olmasi gerekir. Bu amaçla hidrofilik monomerler için yag ve petrol eteri gibi hidrofobik sivilar kullanilir. Hidrofobik monomerler için de su, dagitma fazi olarak kullanilir. Monomer damlaciklari yapisinda çözünmüs olarak baslaticiyida içerirler. Isi vb. etkiler ile polimerizasyon reaksiyonunun baslatilir. Reaksiyon sonucunda her monomer damlasi bir polimer partiküle dönüsür.
Süspansiyon polimerizasyonunda karsilasibilecek en büyük sorun partiküllerin birbirlerine yapisarak birikmesidir. Bunu eklemek için dagitma fazina partikülleri stabil olarak ortamda tutabilecek stabilizör maddeler eklenir. Partikül çapi kullanilan stabilizatöre ve ortamin karistirilma hizina bagli olarak degisir.
04.03. Emülsiyon Polimerizasyonu
Emülsiyon polimerizasyonunda birbiri ile karismayan iki faz söz konusudur. Monomer fazi dagitma fazi içinde emüsyon halinde dagitilmistir. Süspansiyon polimerizasyonundan farkli olarak burada baslatici dagitma fazinda çözünmüstür. Çesitli emülsiyon yapici maddeler kullanilarak monomer fazi dagitma fazi içinde emülsiyon halde stabil olarak tutulur. Bunlardan en yaygin kullanilan sodyumdodesilsülfattir. Bu polimerizasyon teknigi ile 1 mikrometre civarinda tek düze küresel partiküller elde edilir.
04.04. Dispersiyon Polimerizasyonu
Bu polimerizasyon teknigi ile 1 � 10 mikrometre arasinda tekdüze küresel polimer partiküller elde edilir. Dispersiyon polimerizasyonunun özelligi monomer fazi, dagitma fazinda çözünmektedir ama polimerizasyon isleme sonunda olusan polimer dagitma fazinda çözünmemektedir..