Termoplastik

Termoplastik və ya istilik təsiri ilə yumşalan plastik, müəyyən temperaturda əyilə bilən və ya qəliblənə bilən vəziyyətə keçən, soyuduqdan sonra isə yenidən bərkiyən polimer materialdır. ^[1][2]

Termoplastiklərin əksəriyyəti yüksək molekulyar kütləyə malikdir. Polimer zəncirləri temperaturun artması ilə sürətlə zəifləyən molekullararası qüvvələr vasitəsilə bir-biri ilə əlaqələnir və nəticədə yapışqan maye faza əmələ gəlir. Bu şəraitdə termoplastiklər yenidən formalaşdırıla bilir və adətən inyeksion qəlibləmə, sıxılma yolu ilə qəlibləmə, valtslama (merdaneləmə) və ekstruziya kimi müxtəlif polimer emalı texnologiyalarında məmulatların hazırlanması üçün istifadə olunur. ^[3][4]

Termoplastiklər istilik təsiri altında geri dönməz kimyəvi rabitələr əmələ gətirən istiliklə bərkiyən polimerlərdən və ya termosetlərdən fərqlənir. Termoset polimerlər qızdırıldıqda ərimirlər, adətən parçalanırlar və soyuduqdan sonra ilkin quruluşlarını yenidən bərpa etmirlər.

Şüşə keçid temperaturundan yuxarı və ərimə nöqtəsindən aşağı temperaturlarda termoplastik materialların fiziki xassələri, hər hansı faza çevrilməsi baş vermədən, əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Bəzi termoplastiklər tam kristallaşmır və şüşə keçid temperaturundan aşağıda qalaraq amorf xüsusiyyətlərinin bir hissəsini və ya hamısını saxlayırlar. Amorf və yarı amorf plastiklər yüksək optik şəffaflıq tələb olunan hallarda istifadə olunur, çünki işıq dalğa uzunluğundan daha böyük ölçülü kristallitlər işığı güclü şəkildə səpələyir. Amorf və yarı amorf plastiklər kristal quruluşa malik olmadıqlarına görə kimyəvi təsirlərə və ətraf mühit stressi nəticəsində yaranan çatlamaya qarşı daha az davamlıdırlar.

Kövrəklik amorf zəncir seqmentlərinin hərəkətliliyini artıraraq şüşə keçid temperaturunu effektiv şəkildə aşağı salan plastikləşdiricilərin əlavə edilməsi ilə azaldıla bilər. Polimerin polimerləşmədən əvvəl kopolimerləşdirilməsi və ya monomerlərə reaktiv olmayan yan zəncirlərin əlavə edilməsi yolu ilə modifikasiyası da kövrəkliyin azaldılmasına imkan verir. Bu texnikalar tətbiq edilməzdən əvvəl plastik avtomobil hissələri çox aşağı temperatur şəraitində olduqda tez-tez çatlayırdı.

Termoplastiklər uzun zəncirli, xətti və ya zəif budaqlanmış molekulyar quruluşa malikdirlər.

Zəncir daxilində kovalent rabitələr, zəncirlər arasında isə Van Der Vaals tipli molekullararası rabitələr mövcuddur.

Bütün polimerlər aşağı temperaturlarda yüksək dərəcədə sərt (elastiklik modulu və kəsilmə modulu yüksəkdir) və kövrək xüsusiyyət göstərirlər.

Termoplastiklər dəfələrlə əridilə və həll edilə bilirlər ki, bu da ətraf mühitin mühafizəsi baxımından xüsusi əhəmiyyət daşıyır. Ayrı-ayrı növlər bir-biri ilə qarışdırılmadığı təqdirdə, termoplastiklər təkrar emal (rekuperasiya) üçün olduqca əlverişlidir. Yəni nəzəri cəhətdən minlərlə yoqurt qabından bir avtomobil qanadının (çamurluğun) istehsalı mümkündür.

Digər mühüm üstünlüklərindən biri isə çat və qırılmaların istilik təsiri ilə “qaynadılaraq” bərpa oluna bilməsidir.

Şüşələşmə temperaturu Tg (donma temperaturu adlandırılan) kimi tanınan müəyyən temperatur intervalından yuxarıda zəncirvari molekullar müəyyən istilik hərəkətliliyi qazanır. Nəticədə material daha asan əyilən hala keçir və sünekliyi artır. Lakin sekonder rabitələr və hərəkət nəticəsində yaranan dolaşıqlıqlar (düyünlənmələr) sürüşməni məhdudlaşdırır. Bu mərhələdə material termoelastik vəziyyətə keçir.

Termoplastiklərin xassələri temperaturdan asılıdır, əsasən:

elastiklik modulu,

möhkəmlik,

süneklik.

Temperaturun daha da yüksəlməsi zamanı ilkin (primer) rabitələr tədricən qırılmağa başlayır, molekulyar zəncirlər parçalanır və aşağı molekullu maddələrə çevrilir. Bu halda material struktur baxımından zədələnir və istismar üçün yararsız hala düşür.