Polimer Malzemeler Polimer Malzemeler - 4 1 POL İMER MALZEMELER 2008-2009 BAHAR YARIYILI Polimerlerin Sınıflandırılması ve Polimer Zincirinde Konfigurasyon, Konformasyon, Taktisite 09.03.20092 Polimerlerin Sınıflandırılması : POL İMER Termoplastik Termoset Elastomer Polimerleri sınıflandırabilecek pek çok yol vardır. Bunlardan bir tanesi ısıya ve /veya çözücülere gösterdikleri davranışa göre ayırmaktır :3 Örnekler – III) Elastomerler : 1) Do ğal Kauçuk (Natural Rubber – NR) : Monomer izopren C 5 H 8 Polimer cis-poliizopren (NR)4 Örnekler – III) Elastomerler (devamı): 1) Do ğal Kauçuk (devamı) : Brezilya kökenli bir ağaç olan kauçuk a ğacından (Hevea Brasiliensis) elde edilir. 1876 yılında Brezilya’dan alınan tohumlar İngiltere’de yeti ştirilip, Seylan ve Malezya’da ilk kauçuk çiftlikleri kurulmuştur. Günümüzde kauçuk üretiminin büyük bölümü Malezya, Endonezya, Sri Lanka ve Vietnam plantasyonlarında elde edilmektedir. Yakla şık 500’ün üzerinde bitkiden kauçuk cinsleri elde edilebildi ği halde bunların çok az bir kısmı ticari önem kazanmı ştır.5 Örnekler – III) Elastomerler (devamı): 1) Do ğal Kauçuk (devamı) : Hevea Brasiliensis’in iç kabu ğunda bulunan lateks, gövdede açılan yarıklardan akıtılarak toplanır ve pıhtılaştırılır. En eski pıhtılaştırma yöntemi Güney Amerika’da uygulanan dumanla pıhtılaştırmadır (tütsüleme). Ça ğda ş plantasyonlarda ise lateks, seyreltik asetik asit ya da formik asit gibi kimyasallarla su yüzeyinde bir katman halinde toplanır. Daha sonra merdaneler arasından sıkı ştırılarak geçirilir ve fazla suyu atılır.6 Örnekler – III) Elastomerler (devamı): 1) Do ğal Kauçuk (devamı) : Seylan’da bir kauçuk plantasyonu Kauçuk a ğacından lateks eldesi7 Örnekler – III) Elastomerler (devamı): 1) Do ğal Kauçuk (devamı) : Başlangıçta kauçu ğun sıcakta yumu şaması ve yapı şkan bir hal alması, so ğukta sertle şerek kırılgan hale gelmesi nedeniyle kullanımında zorluklar vardı. 1839 yılında Charles Goodyear, kauçu ğun ergime noktası üzerinde kükürt buharına tutuldu ğunda, fiziksel özelliklerinde çok önemli de ğişmeler olduğunu gördü. Aynı tarihlerde İngiltere’de Thomas Hancock ve Charles Macintosh benzer çalı şmalar yapıyordu. Böylece kükürt vulkanizasyonu ke şfedilmiştir. 8 Örnekler – III) Elastomerler (devamı): 1) Do ğal Kauçuk (devamı) : Vulkanizasyon, kauçu ğun kimyasal yapı deği şikliğine uğrayarak (çapraz ba ğlanma reaksiyonu) ve geri dönüşümsüz olarak elastik özelliklere sahip bir duruma getirilmesi i şidir. Çapraz bağlanma sonrasında kauçuk, sertle şir, mukavemeti artar, yapı şkan olmayan, ısıdan ve çözücülerden daha az etkilenen bir yapı kazanır. Çapraz ba ğlanmamı ş yapı Çapraz bağlanmı ş yapı9 Örnekler – III) Elastomerler (devamı): 1) Do ğal Kauçuk (devamı): Polimer zincirlerinin kükürt ile çapraz bağlanma reaksiyonu; S 8 halkası açılır, aktif kükürt atomları doymamı ş karbon bağlarını kırarak, ikinci bağın yerine karbon atomlarına ba ğlanırlar.10 Örnekler – III) Elastomerler (devamı): 1) Do ğal Kauçuk (devamı) : Kullanım yerleri : Üretilen doğal kauçu ğun 2/3 ‘ü araç lastiğinde kullanılır. Bunun dı şında, konveyör bantlarında, hortumlarda, ayakkabı tabanı olarak, kablolarda, otomotiv parçalarında (contalar, körükler, cam silecek lastikler, paspas), ses ve şok emici parçalarda, yer dö şemelerinde, eldivenlerde, balonlarda, bebek emziklerinde kullanılır. Do ğal kauçuk, ilk kez 1954 yılında Goodrich firması tarafından sentetik olarak üretilmi ştir (Poliizopren kauçuk, IR).11 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 2) Stiren Butadien Kauçuk (SBR) : Monomer 1 butadien Monomer 2 stiren Polimer SBR ‘12 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 2) Stiren Butadien Kauçuk (devamı) : 1929 yılında E.Tchunkur ve A.Bock isimli kimyagerler 75/25 oranında butadien/stiren karı şımını kopolimerleştirerek do ğal kauçu ğa benzer bir yapı elde etmi şlerdir. İlk üretilen stiren butadien kauçuklar, “Buna S” veya “GR-S” olarak adlandırılmı ştır. Türkiye’de Tüpra ş Körfez tesisleri SBR üretimini, sürekli emülsiyon polimerizasyonu tekni ği ile, gerçekle ştirmiştir. SBR, do ğal kauçuk gibi, kükürt ile vulkanize edilebilir. Butadien/Stiren oranına (n’/n) oranına bağlı olarak kauçu ğun özellikleri de ğişir.13 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 2) Stiren Butadien Kauçuk (devamı) : Kullanım yerleri : SBR’da do ğal kauçuk gibi genel amaçlı bir kauçuk türüdür ve en büyük kullanım alanı araç lasti ği üretimidir. Bunun dı şında, konveyör bantlarında, kablo ve elektrik sanayiinde, V-kayı şlarında, yer döşemelerinde vb. kullanılır.14 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 3) Kloropren Kauçuk veya Polikloropren (CR) : Monomer 2-kloro-1,3- butadien Polimer CR15 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 3) Kloropren Kauçuk (devamı) : İlk kez 1930 yılında Carothers ve grubu 2-kloro-1,3-butadien’in polimerizasyonunu gerçekle ştirmişlerdir. Genel amaçlı ilk kloropren 1939 yılında “NEOPREN GN” adıyla üretilmi ştir. Kloropren kauçu ğun kullanımını etkin kılan özellikleri : Hava, ozon ve ya şlanmaya dayanım Yanmaya kar şı direnç Su ve kimyasallara uzun süreli dayanım Dü şük gaz geçirgenli ği Yüksek mekanik özellikler Tekstil ve metallere yapı şma kuvveti16 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 3) Kloropren Kauçuk (devamı) : Kloropren kauçukların yüksek kristallenme özelliği, yapı ştırıcı imalatında kullanılmalarına olanak sa ğlar. Kloropren kauçuk da, do ğal kauçuk gibi, kükürt ile vulkanize edilebilir. Kullanım yerleri : Üretilen kloropren kauçu ğun %73’ü kauçuk sanayiinde, %17’i yapı ştırıcı imalatında, %10’u lateks imalatında kullanılmaktadır. Kauçuk sanayiinde; yakıt hortumlarında, hidrolik hortumlarında, fren hortumlarında, O- ringlerde, takozlarda, tamponlarda, contalarda, silecek lastiklerinde vb. kullanılır.17 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 4) Akrilonitril Butadien Kauçuk (NBR) : Monomer 1 butadien Monomer 2 akrilonitril Polimer NBR ‘ CN CN18 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 4) Akrilonitril Butadien Kauçuk (devamı) : Akrilonitril ve butadien’in kopolimerizasyonu ilk kez 1930 yılında E.Konrad tarafından tanımlanmı ştır. Ticari olarak ilk kez 1934 yılında I.G.Farbenindustrie firması tarafından Almanya’da üretilmi ştir. Başlangıçta kauçu ğa “Buna N” adı verilmiştir. Günümüzde “nitril kauçuk” olarak da tanımlanır. Nitril kauçu ğun özellikleri, butadien/akrilonitril oranına (n’/n) bağlı olarak de ğişiklik gösterir. Nitril kauçu ğun kükürt ile vulkanizasyonu mümkündür.19 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 4) Akrilonitril Butadien Kauçuk (devamı) : Kullanım yerleri : Contalarda (O-ringler, gaz sızdırmazlık contaları, membranlar, körükler), hortumlarda (yakıt hortumu, hidrolik hortumu, yangın hortumu), silindir kaplamalarında, ayakkabı tabanlarında, konveyör kayı şlarında, tel kablo izolasyonunda vb. 20 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 5) Polibutadien Kauçuk (BR) veya cis-Polibutadien Kauçuk (CBR) : Monomer butadien Polimer CBR21 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 5) Polibutadien Kauçuk (devamı): XX. Yüzyılın başlarında do ğal kauçu ğa benzer malzeme arayı şları sırasında, butadien (metil butadien’e benzer özellikler gösterdi ği için) polimerle ştirilmeye çalı şılmı ştır. 1926 yılında alkali metaller katalizör olarak kullanılmı ş ve butadien polimerle ştirilmiştir. Butadien’in sodyum kullanılarak polimerizasyonu sonucu olu şan polimere “BUNA” adı verilmiştir. BR, do ğal kauçuk gibi, kükürt ile vulkanize edilebilir. Günümüzde SBR’den sonra dünyada en çok kullanılan sentetik kauçuktur. NR ve SBR ile birlikte araç lasti ği üretiminde geni ş bir kullanım alanı bulmu ştur.22 Örnekler – III) Elastomerler (devamı) : 5) Polibutadien Kauçuk (devamı): Kullanım yerleri : Üretilen BR’ın%90’ ı araç lasti ği imalatında kullanılmaktadır. Konveyör bantları, hortumlar, ayakkabı tabanları, silindir kaplamaları, yer dö şemeleri vb. di ğer kullanım alanlarıdır.23 Polimerlerin Sınıflandırılması : POL İMER Homopolimer Kopolimer Rastgele (Random, Gelişigüzel) Ardarda (Alternatif, Ardı şık) Blok Graft (A şı) Polimerler kimyasal yapılarına göre a şa ğıdaki gibi sınıflandırılırlar.24 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı): Homopolimer : Polimer zinciri boyunca tekrar eden birim (mer) aynıdır. Zincir “AAAAAA” şeklinde bir yapı gösterir (A=mer). Bu tür polimerler tek bir tür monomerden elde edilirler. Örnek : Polietilen (PE) > -CH 2 -CH 2 - A = -CH 2 -CH 2 - n25 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı): Kopolimer : Polimer zinciri boyunca tekrarlanan birim türü birden fazladır. Yani bu polimerler iki veya daha fazla de ği şik türde monomerden elde edilmi ştir. Bu monomerlerin polimer zincirindeki dizilişş ekline göre kopolimerler birkaç farklı tipte olabilmektedir. a) Rastgele (Random, Geli şigüzel) Kopolimer ; Bu kopolimerde farklı türdeki monomer birimleri yani “mer”ler (örneğin A ve B), zincir boyunca geli şigüzel dizilir ve zincirin yapısı aşağıda gösterildi ği gibidir.26 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı): Kopolimer (devamı) : b) Ardarda (Alternatif, Ardı şık) Kopolimer ; Bu kopolimerde farklı türdeki monomer birimlerinin yani “mer”lerin (örneğin A ve B), zincir boyunca dizili şinde belirli bir düzen vardır ve zincirin yapısı aşağıda gösterildi ği gibidir.27 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı): Kopolimer (devamı) : c) Blok Kopolimer ; Bu kopolimerde polimer zinciri, her bir monomerin belirli boyutlardaki polimerlerinin bloklar halinde birbirine ba ğlanması ile olu şmaktadır. Polimer zincirinin yapısı a şağıda gösterildi ği gibidir.28 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı): Kopolimer (devamı) : d) Graft (Aşı) Kopolimer ; Bir monomerden elde edilen polimer zincirine bir ba şka monomerden, nispeten daha kısa polimer zinciri yan zincir olarak ba ğlanmaktadır. Polimer zincirinin yapısı a şağıda gösterildi ği gibidir.29 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı): Kopolimer (devamı) : Kopolimerler, metallerin ala şımlanmasına benzer. Örneğin, polistiren rijit bir malzemedir, polibutadien ise kauçuğumsudur. Her ikisinin monomerleri kopolimerize edilerek SBR elde edilir. Kopolimerlerin farklı tipleri yanda bir arada gösterilmiştir. Farklı merler farklı renklerle belirtilmi ştir. 30 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : POL İMER Doğrusal (Lineer, Düz) Dallanmı ş Çapraz ba ğlı (Network) Polimerler zincir yapılarına göre a şa ğıdaki gibi sınıflandırılırlar :31 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : a) Do ğrusal (Lineer, Düz) Polimerler : Polimer molekülleri uzun zincir şeklindedir. Örnek : Termoplastikler b) Dallanmış Polimerler : Uzun polimer zincirlerine ba ğlı bazı yan zincirler vardır. Bu yan zincirler kısa ya da uzun olabilir. Örnek : Termoplastikler c) Çapraz ba ğlı (Network) Polimerler : Polimer zincirleri birbirine ara zincirlerle ba ğlanarak üç boyutlu bir a ğ yapı oluşturur. Çapraz ba ğlı polimerlerde bir zincirle di ğeri arasında zayıf Van der Waals bağları yerine kovalent ba ğlar vardır. Örnek : Termosetler32 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : Aşa ğıdaki şekillerde farklı zincir yapılarına sahip polimerler gösterilmi ştir : a) Do ğrusal b) Dallanmı ş c) Çapraz ba ğlı33 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : Termosetler çapraz ba ğları nedeniyle çözünmez ve ergimez. Çapraz bağların sayısı (yo ğunlu ğu) malzemenin özelliklerini belirler. Çapraz bağ yo ğunlu ğu kontrol edilerek, viskoz sıvıdan rijit katılara kadar birçok de ğişik malzeme elde edilir. Do ğal ya da sentetik kauçuklar kükürtle vulkanize edilerek kovalent çapraz ba ğlar olu şturulur. Böylece kauçuklar sertlik kazanır, aldıkları şekli korurlar. Araç lastiklerinde kullanılmaları bu sayede olur.34 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : POL İMERLER Katılma Polimerleri (Addition Polymers) Yo ğunla şma Polimerleri (Condensation Polymers) Polimerler sentez yöntemlerine göre a şa ğıdaki gibi sınıflandırılırlar :35 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : a) Katılma Polimerleri : Sentez reaksiyonu bir çift ba ğın açılması ve “mer”lerin bir birine katılması (ilavesi) ile olu şursa katılma polimerleri elde edilir. Bu i şlem sonunda polimer dı şında hiçbir yan ürün olu şmaz. Örnek : PE, PVC b) Yo ğunla şma Polimerleri : İki veya daha fazla tip molekülün yo ğunla şması (birikmesi, kondenzasyonu) ile elde edilir. Reaksiyon sonunda polimer dışında ba şka bir küçük molekül de açığa çıkabilir. Ancak bu her zaman gerekli de ğildir. Örnek : Fenol formaldehit reçine36 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : POL İMER Amorf Kristalli Oryente Edilmiş (Yönlendirilmi ş) Polimerler morfolojilerine göre a şa ğıdaki gibi sınıflandırılırlar :37 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : a) Amorf Polimerler : Polimer zinciri yapısal bir düzen göstermez. Moleküller arasında kendi kendini tekrar eden düzenli bo şluklar veya mesafeler yoktur. Bu tür polimerler, bir tabak pi şmi ş spagettiye benzeyen, karı şık ve da ğınık olarak bir arada bulunan polimer zincirlerinden olu şur.38 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : b) Kristalli Polimerler : Bu tür polimerlerde, polimer zincirlerinin bazı bölümleri bir araya gelerek düzenli bir biçimde dizilebilmekte, moleküller arasında kendi kendini tekrar eden düzenli bo şluklar ve mesafeler oluşabilmektedir. Böylece polimer yapı içinde, üç boyutlu ve düzenli yapılar meydana gelebilmektedir. Zincirlerin uzunlu ğu nedeniyle, kristal derecesi yüksek polimerlerde bile belirli miktarlarda düzensiz amorf bölgeler bulunmaktadır. Bu düzensiz bölgeler toplam hacmin minimum %5-15’ini olu ştururlar.39 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : b) Kristalli Polimerler (devamı) : Ergitilmiş bir polimer madde, aniden so ğutularak katılaştırılırsa, ergimi ş halde düzensiz biçimde olan polimer zincirleri amorf bölgeler olarak katı halde aynen aktarılabilir. Ancak katı polimer, polimer zincirlerinin hareketine olanak sa ğlayan bir sıcaklı ğın (T g = camsı geçi ş sıcaklı ğı) üzerinde bekletilirse, zamanla polimer zincirleri düzenli biçimde dizilmeyi başarabilir ve polimer maddenin kristal yapısı gelişebilir. Polimer maddelerde bulunan kristalli kısımların büyüklü ğü, şekli ve miktarı malzeme özelliklerini önemli ölçüde etkiler ve bu nedenle önemli parametrelerdir.40 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : b) Kristalli Polimerler (devamı) : amorf bölge kristal bölge (demet tipi) kristal bölge (katlanmı ş zincir)41 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : c) Oryente Edilmiş (Yönlendirilmi ş) Polimerler : Bu tür polimerler, bir polimer maddenin belirli bir yönde gerdirilmesi sonucu, polimer zincirlerinin gerdirme yönüne paralel olarak dizilmesi ile elde edilmektedir. Bu i şlem hem amorf hem de kristalli polimerlere uygulanabilmektedir. Polimer zincirlerinin dizildi ği yön ile buna dik olan yönlerde malzeme özellikleri önemli boyutlarda de ğişebilmektedir. Örneğin elyaflarda bu tür gerdirme ile elyafın kopma dayanımı gerdirme yönünde önemli ölçülerde artırılabilmektedir.42 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : c) Oryente Edilmiş (Yönlendirilmi ş) Polimerler : Gerdirme öncesinde polimer zincirler Gerdirme sonrasında yönlenmi ş zincirler Gerdirme yönü43 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : POL İMERLER Plastikler Kauçuklar Elyaflar (Fiberler) Kaplamalar Yapı ştırıcılar Polimerler kullanım yerlerine göre a şa ğıdaki gibi sınıflandırılırlar :44 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : POL İMERLER Organik Polimerler İnorganik Polimerler Polimerler kimyasal esaslara göre a şa ğıdaki gibi sınıflandırılırlar :45 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : Polimerlerin kimyasal esaslara göre sınıflandırılması : Bir atomun polimer ana zinciri üzerinde yer alabilmesi için birinci ko şul en az iki değerlikli olması gerekir. Bu nedenle hidrojen ve halojenler ana zincir üzerinde yer alamazlar (çünkü sadece bir ba ğ yapabilirler). H X (X = F, Cl, Br, I) Kararlı yapılar elde edilebilmesi için ikinci koşul da, ana zincir üzerinde yer alan atomlar arasındaki bağ enerjisinin yeterli olmasıdır.46 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : a) Organik Polimerler : Bunlar ba şta karbon atomu olmak üzere, H, O, N ve halojen atomları içerirler. Birçok organik polimerde ana zincir karbon homozincirlerinden olu şur (homozincir : zincir üzerinde dizili atomların hepsi aynı türden ; heterozincir : zincir üzerinde dizili atomlar farklı türden). C-C ba ğ enerjisi 83 kcal/mol olup yeterli kararlılık sa ğlanmaktadır. Buna kar şın, O-O ba ğ enerjisi 34 kcal/mol, N-N ba ğ enerjisi 37 kcal/mol’dür. Bu ba ğ enerjileri dü şük oldu ğu için bu atomlardan homozincir polimerler hazırlanamaz. Organik polimerler, alifatik veya aromatik olarak alt gruplara ayrılabilirler.47 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : a) Organik Polimerler (devamı) : Genellikle, tekrarlanan grubun kimyasal adının önüne “poli” ön eki konularak polimer adı üretilir. Eter R-O-R’ Polieter Ester R-COOR’ Poliester (Polyester) Amid Poliamid O O O48 Polimerlerin Sınıflandırılması (devamı) : b) İnorganik Polimerler : Organik polimerler kadar yaygın kullanılmayan inorganik polimerlerde ana zincirde karbon atomu yerine periyodik tablodaki IV, V, VI grup elementler yer alır. Si, Ge, B, P ve di ğerleri homo veya hetero zincir yapıları oluştururlar. B-O ba ğ enerjisi 119.3 kcal/mol, Si-O ba ğ enerjisi 88 kcal/mol’dür. Dolayısıyla bu polimerler daha yüksek ısıl ve mekanik dayanıklılık gösterirler. Örnek : Silikon kauçuklar49 Polimer Zincirinde Konfigurasyon : Konfigurasyon : Bir molekülü olu şturan atomların kesin bir düzen içinde yerleşmesi anlamına gelir. Ba ğlar kırılmadan düzen bozulmaz. Polimer zincirlerinin do ğrusal veya dallanmı ş olmaları yanında (yapısal izomerler) pek çok organik bile şikte olduğu gibi, de ğişik atomların ve/veya grupların polimer zincirine yerle şme şekillerine bağlı olarak (kimyasal formül aynı olsa da) polimer zincir yapısında farklılıklar olu şur. Böylece polimer zincirinin de ği şik konfigurasyonlarından söz edilebilir. Bu çerçevede iki tür izomerizm ortaya çıkmaktadır. 1) Geometrik İzomerizm 2) Optik İzomerizm50 Polimer Zincirinde Konfigurasyon (devamı) : 1) Geometrik İzomerizm (cis, trans) : Karbon karbon çift ba ğına (C=C) veya aromatik halkaya göre değişik grupların ba ğlanma konumundaki farklılıklar nedeniyle ortaya çıkar. cis trans Genel formül : Örnek :51 Polimer Zincirinde Konfigurasyon (devamı) : 2) Optik İzomerizm : Polimer zincirindeki simetrik olmayan karbon atomuna göre değişik grupların ba ğlanması halinde olu şan farklılıklar nedeniyle ortaya çıkar. Bromoklorofloro metan’ın optik izomerleri (Çiral Molekül)52 Polimer Zincirinde Konformasyon : Konformasyon : Bu kavram konfigurasyondan oldukça farklıdır. Bir polimer zincirinin konfigurasyonu, polimer zincirindeki atomlar arası ba ğlar koparılmadıkça ve polimer zinciri kimyasal olarak yeniden düzenlenmedikçe de ğiştirilemez. Buna kar şılık, polimer zinciri atomlar arasındaki tek ba ğlar etrafında dönebilir (bağ kırılması olmadan). Yani, doymu ş moleküllerde karbon atomuna ba ğlı sübstitüentler, bağ kırılması olmadan tek ba ğlar etrafında dönebilir. Böylece çe şitli düzenlemeler olasıdır. Polimer zincirinde çeşitli birimlerin ısıl hareketlili ği veya bir dı ş etki, konformasyon de ğişimlerine yol açar.53 Polimer Zincirinde Konformasyon (devamı) : 1) Sert Çubuk : Polimer zinciri gerdirilerek bir düzlem üzerinde zig-zag görünümüne sokulabilir veya ısıl hareket yumakla şmaya yetmiyorsa çubuk şeklinde, açıya ba ğlı olarak zig-zag yapı elde edilir.54 Polimer Zincirinde Konformasyon (devamı) : 2) Esnek Zincir : Zincir, daha az gerdirildi ğinde veya yeterli ısıl hareketlilik varsa, geli şigüzel sarılmış halde yumak şekline girer. Böylece yüzey alanını ve sonuç olarak da serbest enerjisini dü şürmüş olur.55 Polimer Zincirinde Konformasyon (devamı) : 3) Sarmal : Biyomoleküllerde görülür. Hidrojen ba ğları ile sa ğlanan kararlı bir yapıdır. Örnek : DNA molekülünün çift sarmal yapısı56 Polimer Zincirinde Taktisite : Taktisite : Polimer zincirinin konfigurasyonuna ba ğlı olarak taktisite kavramı ortaya çıkar. Polimer zincirinin taktisitesi, zincirdeki karbon atomlarının üzerinde bulundu ğu düzleme göre, de ği şik grupların ne yönde sıralandı ğına ba ğlı olarak tanımlanmaktadır. Böylece değişik uzay yapılı polimerler ortaya çıkar. Polimerler, aynı kimyasal formüle sahip oldukları halde, farklı taktisiteye (zincir oluşumuna) sahip olabilirler. Bunlar ; 1) İzotaktik 2) Sindiotaktik 3) Ataktik gibi yapılardır.57 Polimer Zincirinde Taktisite (devamı) : 1) İzotaktik : Bu yapıda sübstitüe gruplar (R) karbon atomlarının üzerinde bulundu ğu düzleme göre hep aynı tarafta sıralanır. Düzenli yapıdır.58 Polimer Zincirinde Taktisite (devamı) : 2) Sindiotaktik : Bu yapıda sübstitüe gruplar (R) karbon atomlarının üzerinde bulundu ğu düzleme göre bir taraftan di ğer tarafa de ği şerek sıralanır. Düzenli yapıdır.59 Polimer Zincirinde Taktisite (devamı) : 3) Ataktik : Bu yapıda sübstitüe gruplar (R) karbon atomlarının üzerinde bulundu ğu düzleme göre rastgele sıralanır. Düzensiz yapıdır.60 Polimer Zincirinde Taktisite (devamı) : Taktisite polimer özelliklerini etkiler. Örnek : İzotaktik ve sindiotaktik PP polimer malzeme olarak sıkça kullanıldığı halde, ataktik PP uygun olmayan mekanik özellikleri nedeniyle kullanım alanı oldukça kısıtlı bir polimerdir.61 Polimerlerde Düzensizliğin Diğer Nedenleri : Ürün özellikleri açısından polimerlerde düzensizlik çok önemlidir. Düzensiz yapılar AMORF’tur. Düzenlilik arttıkça KR İSTALLENME e ğilimi artar ve ürünün tüm özellikleri de ğişir. Bir polimer zincirinde düzensizlik, taktisite dışında, ba şka nedenlerden ötürü de olabilir. 62 Polimerlerde Düzensizliğin Diğer Nedenleri (devamı) : Do ğrusal bir polimerde, sübstitüe gruplar birbirine göre değişik konfigurasyonlarda bulunabilirler. Genellikle eklenme ba ş-kuyruğa (head-to-tail) biçiminde olu şur. Bazı polimerlerde, zincirin bazı bölümlerinde ba ş-ba şa (head-to- head) veya kuyruk-kuyru ğa (tail-to-tail) biçiminde eklenme gözlenir ki bu durum yapıda düzensizlik yaratır. DÜZENL İ DÜZENS İZ63 Polimerlerde Düzensizliğin Diğer Nedenleri (devamı) : Düzensizli ğin diğer bir nedeni, polimer zincirinde sayı ve uzunluk olarak farklı derecelerde dallanma olmasıdır. uzun dallanma kısa dallanma64 Polimerlerde Düzensizliğin Diğer Nedenleri (devamı) : Gene kopolimerlerde monomerin geli şigüzel yerle şti ği türlerde (rastgele veya geli şigüzel kopolimer) düzensizlik söz konusudur.