Erdi Buluş’la Yapıştırıcı Sistemleri ve Kompozitleri Yeniden Düşünmek

Gerçekleştirdiğimiz röportajda ArelPOTKAM (Polimer Teknolojiler ve Kompozit Uygulama ve Araştırma Merkezi) Kıdemli Araştırma Uzmanı ve ArtıArel Kuluçka ve Girişimcilik Merkezi Müdürü Erdi Buluş’la geleceğin yapıştırıcı teknolojilerini ve bu teknolojilerin kompozit sektörüne etkilerini ele aldık.

Bizlere kısaca kendinizden ve profesyonel özgeçmişinizden bahsedebilir misiniz?
Ben Erdi Buluş, İstanbul Arel Üniversitesi bünyesinde hem akademisyen (Öğretim Görevlisi) hem de ArelPOTKAM (Polimer Teknolojiler ve Kompozit Uygulama ve Araştırma Merkezi) Kıdemli Araştırma Uzmanı ve ArtıArel Kuluçka ve Girişimcilik Merkezi Müdürü olarak görev yapmaktayım. Profesyonel kariyerim; polimer bilimi, ileri malzeme teknolojileri, nanoteknoloji ve elektrospin (elektroeğirme) yöntemleri üzerine odaklanmıştır.

Uzun yıllardır ekibimle birlikte yürüttüğümüz Ar-Ge çalışmaları neticesinde; “Nanoteknolojik Yara Bandı”, “Taşınabilir Akıllı Diyaliz Cihazı Filtresi” ve “Çok Amaçlı Polimerik Membran Üretici Hava Püskürtücü Cihaz” gibi yerli ve milli teknolojik çözümler geliştirerek TEKNOFEST, Farabi Ar-Ge Pazarı ve Başakşehir Living Lab gibi prestij ve açık inovasyon yarışmalarında birçok Türkiye birinciliği ve dereceler elde ettik. Hem akademik çalışmaları sanayiye entegre etmeye çalışıyor hem de girişimcilik ekosisteminde teknoloji tabanlı fikirlerin ticarileşmesine rehberlik ediyorum.

ArelPOTKAM tarafından yürütülen çalışmalar ve odaklanılan başlıca alanlar hakkında bilgi verebilir misiniz?
ArelPOTKAM, İstanbul Kalkınma Ajansı (İSTKA) desteğiyle kurulmuş, YÖK onaylı bir uygulama ve araştırma merkezidir. Temel misyonumuz, üniversite-sanayi iş birliğini en üst düzeye çıkararak plastik, kauçuk, boya ve kompozit gibi polimer bazlı sektörlerin Ar-Ge, inovasyon ve test ihtiyaçlarına yanıt vermektir.

Merkezimizde; ekstrüzyon hatlarından polimer kompozit sentezlerine, nanolif (nanofiber) üretim sistemlerinden ileri düzey karakterizasyon laboratuvarlarına (SEM+EDS, FTIR, DSC, TGA, Çekme-Basma Testleri) kadar çok geniş bir altyapı mevcuttur. Başlıca odaklandığımız alanlar; fonksiyonel polimerik kompozitlerin geliştirilmesi, biyomalzemeler, akıllı malzemeler, geri dönüşüm/sürdürülebilirlik teknolojileri ve savunma, sağlık, otomotiv ile ambalaj sektörlerine yönelik katma değerli malzeme tasarımlarıdır.

Kompozit malzemelerin kullanım alanlarının genişlemesi, yapıştırıcı teknolojilerine yönelik beklentileri nasıl değiştiriyor?
Kompozit malzemeler; hafiflikleri, yüksek korozyon dirençleri ve mükemmel mekanik mukavemetleri sayesinde otomotivden havacılığa, savunma sanayiinden rüzgar enerjisine kadar her geçen gün kullanım alanını genişletiyor. Ancak bu durum, geleneksel mekanik bağlantı elemanlarının (vida, perçin vb.) yapıyı ağırlaştırması ve delik delme işlemlerinin kompozit lif yapısına zarar vermesi nedeniyle yapıştırıcı teknolojilerini kritik bir çözüm ortağı haline getirdi.

Bu genişleme, yapıştırıcılardan beklentileri radikal biçimde değiştirdi: Geleneksel yapıştırıcılardan ziyade, farklı genleşme katsayılarına sahip malzemeleri (örneğin karbon fiber ile alüminyumu) güvenle bir arada tutabilecek esneklikte ve güçte yapısal yapıştırıcılar talep ediliyor. 

Endüstriyel üretim hatlarında ise  hız çok önemli olduğu için, mukavemetten ödün vermeden hızlı kürlenen (fast-curing) sistemlere olan ihtiyaç arttı. Havacılık ve savunma gibi ekstrem koşullarda çalışacak yapılar için yüksek sıcaklık dayanımı, kimyasal direnç ve yaşlanma karşıtı (anti-aging) uzun ömürlülük beklentisi standart hale geldi.

Epoksi, poliüretan, MMA ve diğer yapıştırıcı sistemleri açısından baktığınızda, hangi teknolojiler kompozit uygulamalarında daha fazla öne çıkıyor?
Kompozit uygulamalarında her yapıştırıcı kimyasının kendine has güçlü yönleri vardır ve uygulamanın dinamiklerine göre tercih edilirler. Yüksek mekanik mukavemet, mükemmel boşluk doldurma ve üstün kimyasal/termal direnç aranan havacılık ve rüzgar türbini kanatları gibi yapısal (structural) kompozit uygulamalarında Epoksi Sistemleri tartışmasız liderdir. Rijit (sert) bağlar kurmada çok başarılıdır. 

Poliüretan (PU) sistemleri ise  esneklik, darbe sönümleme ve titreşim direncinin kritik olduğu otomotiv ve taşımacılık sektöründe öne çıkar. Farklı malzemelerin (örneğin kompozit panel ile metal şasi) birbirine bağlanmasında yüksek elastikiyeti sayesinde stresi mükemmel sönümler. 

Metil Metakrilat (MMA), son yıllarda kompozit dünyasında popülaritesi hızla artan bir teknoloji. Termoplastik ve termoset kompozitlerin yapıştırılmasında çok az yüzey hazırlığı gerektirmesi ve oda sıcaklığında inanılmaz hızlı kürlenmesiyle hat verimliliğini maksimuma çıkarır. Özetle; saf güç ve mukavemet için Epoksi, esneklik ve dinamik yükler için Poliüretan, hız ve minimum yüzey işlemi için MMA teknolojileri kompozit sektörünün vazgeçilmezleridir.

Yapıştırıcılarda yeni nesil poliüretan teknolojilerinin sunduğu avantajlar nelerdir?
Yeni nesil poliüretan yapıştırıcılar, geçmişteki PU sistemlerin sınırlarını aşarak sektör için büyük avantajlar sunuyor: Geleneksel PU’ların aksine, yeni nesil formülasyonlar açık kalma süresini (open time) optimize ederken, yapışma sonrası çok daha hızlı mukavemet kazanarak üretim sürelerini kısaltıyor. Serbest izosiyanat içeriği minimize edilmiş veya tamamen izosiyanatsız (Non-Isocyanate Polyurethane - NIPU) yeni nesil teknolojiler, hem işçi sağlığını koruyor hem de yeşil mutabakat süreçlerine (sürdürülebilirlik) tam uyum sağlıyor. 

Poliüretanın esnekliği ile silanın mükemmel yüzey tutunma (adhezyon) yeteneğini birleştiren hibrit yapıştırıcılar, astar (primer) kullanım ihtiyacını neredeyse tamamen ortadan kaldırarak maliyet ve zaman tasarrufu sağlıyor. Nem ve dış ortam şartlarına karşı geliştirilen yeni nesil çapraz bağ teknolojileri ise malzemenin yıllar içinde elastikiyetini kaybetmesini ve kırılganlaşmasını engelliyor.