Doymuş polyester reçineler, olağanüstü mekanik, termal ve kimyasal özellikleri nedeniyle çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılan çok yönlü bir polimer sınıfını temsil etmektedir. Doymuş polyester reçineler, dikarboksilik asitlerin diollerle reaksiyona girmesiyle oluşan bir termoset reçine türüdür.
Elde edilen polimer, çift veya üçlü bağ içermeyen, tekrar eden ester birimlerinden oluşan doğrusal bir zincirdir. Bu, doymuş polyester reçinelere, onları aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için çekici kılan bir dizi özellik kazandırır:
• İyi kimyasal direnç,
• Yüksek mukavemet ve sertlik,
• İyi elektriksel yalıtım özellikleri,
• İyi su direnci,
• Düşük nem emilimi,
• Düşük büzülme.
Doymuş polyester reçineler, aşağıdakiler de dahil olmak üzere geniş bir ürün yelpazesinde kullanılır:
• Tekneler ve diğer denizcilik uygulamaları,
• Fiberglas kompozitler,
• Elektrikli bileşenler,
• Borular ve bağlantı parçaları,
• Kaplamalar ve boyalar,
• Yapıştırıcılar.
Doymuş polyester reçineleri yapmak için kullanılan en yaygın dikarboksilik asitler ftalik anhidrit ve izoftalik asittir. En yaygın kullanılan dioller ise etilen glikol ve propilen glikoldür. Dikarboksilik asit ve diol seçimi, elde edilen reçinenin özelliklerini belirler.
Örneğin, ftalik anhidrit bazlı reçineler izoftalik asit bazlı reçinelere göre daha serttir ve daha iyi kimyasal dirence sahiptir. Etilen glikol bazlı reçineler daha esnektir ve propilen glikol bazlı reçinelere göre daha iyi su direncine sahiptir.
Doymuş polyester reçineler, geniş bir uygulama yelpazesine sahip çok yönlü ve güvenilir bir malzemedir. Nispeten ekonomik ve kullanımı kolaydır, bu da onları çeşitli ürünler için popüler bir seçim haline getirir.
Doymuş polyester reçineler, bir dikarboksilik asidin bir dihidrik alkol ile reaksiyona girmesiyle oluşan bir tür termoset polimerdir. Elde edilen polimerin omurgasında çift bağ yoktur, bu nedenle “doymuş” adı verilmiştir. Doymuş polyester reçineler tipik olarak berrak, renksiz ve kokusuz sıvılardır ve aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılır:
• Boyalar ve kaplamalar,
• Fiberglas kompozitler,
• Elektrik yalıtımı,
• Yapıştırıcılar,
• Mastikler.
Doymuş polyester reçineler, diğer reçine türlerine göre aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi avantaja sahiptir:
• İyi kimyasal direnç,
• Yüksek mukavemet ve tokluk,
• İyi elektriksel yalıtım özellikleri,
• Düşük maliyetli.
Bununla birlikte, doymuş polyester reçinelerin aşağıdakiler gibi bazı dezavantajları da vardır:
• Düşük ısı direnci,
• Zayıf UV direnci,
• Kürlenme sırasında büzülme.
Genel olarak, doymuş polyester reçineler çeşitli uygulamalar için çok uygun olan çok yönlü ve uygun maliyetli bir malzemedir. Bununla birlikte, belirli bir uygulamada kullanmadan önce sınırlamalarının farkında olmak önemlidir.
Doymuş polyester reçinesi oluşturmak için bir dikarboksilik asidin bir dihidrik alkol ile reaksiyonu bir basamaklı büyüme polimerizasyon reaksiyonudur. Bu, reaksiyonun her seferinde bir molekül ilerlediği ve reaktanların her molekülünün diğer reaktanın bir molekülü ile reaksiyona girdiği anlamına gelir. Reaksiyon, güçlü bir asit veya baz gibi bir katalizör tarafından başlatılır.
Reaksiyondaki ilk adım, karboksilik asit ve alkol arasında bir ester bağının oluşmasıdır. Bu bağ, iki molekülden bir su molekülünün uzaklaştırılmasıyla oluşur. Ortaya çıkan ester molekülü daha sonra ikinci bir ester bağı oluşturmak için başka bir karboksilik asit veya alkol molekülü ile reaksiyona girer. Bu süreç tüm reaktanlar tüketilene ve uzun zincirli bir polimer oluşana kadar devam eder.
Elde edilen polimer, iki karboksilik asit grubu ve iki alkol grubundan oluşan tekrar eden bir birime sahiptir. Karboksilik asit grupları polimerin kimyasal direncinden sorumluyken, alkol grupları polimerin sertliğinden ve esnekliğinden sorumludur.
Polimerin omurgasında çift bağ bulunmaması, doymuş polyester reçineleri doymamış polyester reçinelere göre daha az reaktif hale getirir. Bu da onları daha kararlı ve zaman içinde bozulma olasılığı daha düşük hale getirir. Bununla birlikte, aynı zamanda onları
daha az ısıya ve UV’ye dayanıklı hale getirir.
Kullanım Alanları:
Tekneler ve diğer denizcilik uygulamaları: Doymuş polyester reçineler, tekneler, yatlar ve sörf tahtaları dahil olmak üzere çeşitli denizcilik ürünlerinin yapımında kullanılır. Denizcilik uygulamaları için iyi bir seçimdir çünkü suya, kimyasallara ve korozyona karşı dayanıklıdırlar.
Fiberglas kompozitler: Doymuş polyester reçineler, tekneler, arabalar ve uçaklar dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılan güçlü ve hafif malzemeler olan fiberglas kompozitler yapmak için kullanılır. Reçine, fiberglas liflerini birbirine bağlayarak güçlü ve
dayanıklı bir kompozit malzeme oluşturmak için kullanılır.
Elektrikli bileşenler: Doymuş polyester reçineler, izolatörler ve konektörler gibi elektrikli bileşenlerin yapımında kullanılır. Isıya, elektriğe ve neme karşı dayanıklı oldukları için elektrik uygulamaları için iyi bir seçimdir.
Borular ve bağlantı parçaları: Doymuş polyester reçineler, sıhhi tesisat, sulama ve endüstriyel kullanım dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için boru ve bağlantı parçaları yapmak için kullanılır. Korozyona ve kimyasallara karşı dayanıklı oldukları için borular ve bağlantı parçaları için iyi bir seçimdir.
Kaplamalar ve boyalar: Doymuş polyester reçineler çeşitli kaplamalar ve boyalar yapmak için kullanılır. Kaplamalar ve boyalar için iyi bir seçimdir çünkü dayanıklıdırlar, hava koşullarına dayanıklıdırlar ve uygulamaları kolaydır.
Yapıştırıcılar: Doymuş polyester reçineler çeşitli yapıştırıcılar yapmak için kullanılır. Yapıştırıcılar için iyi bir seçimdir çünkü güçlü, esnek ve suya ve kimyasallara karşı dayanıklıdırlar.
Zemin Kaplama Uygulamalarında Doymuş Polyester Reçineler:
Zemin kaplamasında kullanılan doymuş polyesterler genellikle OH değeri 3,5—9,5% sahip polimerlerdir. Doymuş polyesterin, bitkisel yağdan (ricunus comminis) yapılan zemin kaplamalara göre en büyük özelliği sert ve çok daha fazla dolgu kaldırabilen yapısı ile zemin kaplamalar için ekonomik bir çözüm ve alternatif sunabilmesidir.
Özellikle diğer alternatiflere göre kuvars gibi dolgu malzemelerini kolayca bünyesine alabilmesi üretilen reçineyi daha da ergonomik hale getirebilmesidir. Doymuş polyesterin
OH sayısı artıkça polimer filminin sertlik değeri de artmakta ve rijit bazı objelerin de üretimine de olanak sağlamasıdır.
Zemin kaplamada doymuş polyester sistemini kürlendirmek için polimerik MDI tercih edilse de bazen TDI gibi izosiyanat içerikli komponentlerde kullanılır. Kürlenme prosesinde performansı artırmak hidrasyona uğramış alüminyum silikat olan zeolit kimyasal ve fiziksel yapısı sayesinde nem önleyici olarak sıkça kullanılır.
Başarılı bir zemin kaplama için zemin ön hazırlığı amacıyla astar, sonrasında ara kat ve son kat uygulama performansı artıracaktır. Uygulama genellikle mastar ile yapılmakta ve baskı sertliğini ölçmek amacıyla sertlik performansı shore D sınıfı sertlik ölçüm cihazı ile (min. 80 shore) ölçülmektedir.
Zemin kaplamada kullanılan doymuş polyester reçineleri kullanmanın avantajlarından bazıları şunlardır:
• Dayanıklılık: Doymuş polyester reçineler çok dayanıklıdır ve yoğun trafiğe ve aşınma ve yıpranmaya dayanabilir. Ayrıca kimyasallara ve neme karşı dayanıklıdırlar, bu da onları ticari ve endüstriyel uygulamalar için iyi bir seçim haline getirir.
• Hava koşullarına dayanıklılık: Doymuş polyester reçineler hava koşullarına dayanıklıdır ve güneş ışığına ve yağmura maruz kalmaya dayanabilir. Bu da onları teraslar ve güverteler gibi dış mekan uygulamaları için iyi bir seçim haline getirir.
• Uygulaması kolaydır: Doymuş polyester reçinelerin uygulanması nispeten kolaydır ve elle veya bir püskürtücü ile uygulanabilir. Bu da onları DIY projeleri için iyi bir seçim haline getirir.
• Ucuzdur: Doymuş polyester reçineler nispeten ucuzdur, bu da onları zemin kaplaması için uygun maliyetli bir seçenek haline getirir.
Zemin kaplamasında doymuş polyester reçinelerin kullanılmasının bazı dezavantajları şunlardır:
• Doymuş polyester reçineler epoksi reçineler kadar güçlü değildir, bu nedenle yüksek mukavemet gerektiren uygulamalar için uygun olmayabilir.
• Doymuş polyester reçineler epoksi reçineler kadar aşınmaya dayanıklı değildir, bu nedenle yoğun yaya trafiğinin beklendiği uygulamalar için uygun olmayabilir.
• Doymuş polyester reçineler epoksi reçineler kadar kimyasallara dayanıklı değildir, bu nedenle kimyasalların bulunduğu uygulamalar için uygun olmayabilir.
Referanslar
“Polyesters and Polyamides” by D. Eaves, J. Clegg, and R. Ward (ISBN:
978-1859574599)
“Polyester and Alkyd Resin “ by Ulrich Poth (ISBN978-3-86630-735-3)
“Polyester: Synthesen, Eigenschaften und Anwendungen” by J. H. Wendorff
and A. Greiner (ISBN: 978-3110148883)
Dr. Çiğdem Yüceel – Proje ve Ar-Ge Sorumlusu
Serkim Reçine
Zeynel Turna – İş Geliştirme Uzmanı
Serkim Reçine
