Mühendislik Plastikleri

Mühendislik Plastikleri

Plastikler günlük hayatımızın ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. Kıyafetlerden saklama kaplarına, otomobillerden elektronik cihazlara kadar birçok materyal plastiklerden üretilmektedir. Plastik kelimesinin kökeni “kalıplanabilir” anlamına gelen Antik Yunancadaki “plastikos” kelimesine veya Latincedeki “plasticus” kelimesine dayandığı düşünülmektedir.

Plastikleri performanslarına göre ticari, mühendislik, yüksek performans plastikleri olmak üzere üçe ayırabiliriz.

Yıllık plastik tüketiminin %80-85’lik kısmını oluşturan ticari plastikler genellikle paketlemede, oyuncaklarda, tek kullanımlık ürünlerde, mutfak araç gereçlerinde kullanılırlar. En yaygın ticari plastikler Polietilen (PE), Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE), Düşük Yoğunluklu Polietilen (LDPE), Polipropilen (PP), Polistiren (PS), Polivinil Klorür (PVC), Polistiren (PS) ‘dir. 

Mühendislik plastikleri, düşük yoğunlukları ve gelişmiş mekanik ve termal özelliklerinden dolayı endüstriyel uygulamalarda sıklıkla kullanılan bir plastik kategorisini belirten genel bir ifadedir. Ticari plastiklere göre daha maliyetli için uzun vadede avantajlı olmakla birlikte mukavemeti, termal ve kimyasal dayanımı daha yüksektir. Endüstride yaygın olarak kullanılan mühendislik plastikleri Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS), Polibütilen Tereftalat (PBT), Polimetil Metakrilat (PMMA), Polioksimetilen (POM), Poliftalamid (PPA), Ultra Yüksek Moleküler Ağırlıklı Polietilen (UHMWPE), Polikarbonat (PC)’dir.

Yüksek performans plastikleri, ticari plastiklere ve mühendislik plastiklerine kıyasla daha üstün mekanik mukavemete, termal ve kimyasal dayanıma sahip plastiklerdir. Yüksek sıcaklık altında çalışılmaya uygun ve aşınmalara karşı epey dirençlilerdir. Yaygın olarak kullanılan yüksek performans plastikleri Polietereterketon (PEEK), Polifenilen Sülfür (PPS), Polieterimid (PEI), Poliamid-imid (PAI), Teflon (PTFE)’dir.

Mühendislik plastiklerinin ve yüksek performans plastiklerinin otomotiv endüstrisinde araçların ağırlığını azaltıp yakıtta verimliliği artırmada, biyouyumluluk gerektiren protezler ve medikal cihaz uygulamalarında, beton kalıplamada, yalıtkanlığından dolayı kablo kaplamalarında, hafifliğin ve dayanıklılığın ön planda olduğu havacılık ve uzay alanında özellikle uzay araçları ve astronot kıyafetlerinde metal malzemelere alternatif olarak kullanımları mevcuttur.

Sürdürülebilirliğin ve çevreci bakış açısının güç kazandığı şu günlerde, klasik plastiklerin çevre üzerindeki olumsuz etkilerinden dolayı mühendislik plastiklerinin geleceği akıllara bir soru işareti düşürmektedir. Bu nedenle mevcut plastiklere alternatif olan çevre dostu, biyobozunur plastiklerin geliştirilmesi ve optimizasyonu hız kazanmıştır. Polihidroksialkanoatlar (PHA) gibi biyobozunur polimerler, petrol bazlı plastiklerin yerini alabilecek potansiyele sahip olduğu öngörülmektedir. Biyobazlı polietilen tereftalat (PET) üretiminin ve kullanımının yaygınlaşmasıyla sera gazı emisyonlarının azalacağı gözlenmiştir. Atık plastiklerin termokataliz, elektrokataliz ve fotokataliz gibi yöntemlerle atık konumundan çıkıp değerli ürünlere dönüştürülmesi ise plastik kirliliğini bir nebze olsun azaltacağı düşünülmektedir. Bu gelişmeler plastiklerin artık daha sürdürülebilir bir geleceğe yol aldığını gösteriyor.

Kaynakça

1. Yıldızhan, F. (2021). Engineering Plastics: Market Analysis and Recycling Methods. https://doi.org/10.14293/S2199-1006.1.SOR-.PPOYUPU.V1.
2. Shrivastava, A. (2018). Introduction to plastics engineering. William Andrew.
3. Bozkurt, S. Ö., Hazer, S., & Aytaç, A. (2024). Mühendislik plastiklerinin geleceği ve sürdürülebilir çözümler. Plastik & Ambalaj Teknolojisi Dergisi, 311, Aralık 2024.
4. Garcia-Velasquez, C., & van der Meer, Y. (2021). Can we improve the environmental benefits of biobased PET production through local biomass value chains? A life cycle assessment perspective. Journal of Cleaner Production, 135039. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135039

Gülşah Uğur

Gebze Teknik Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

3. Sınıf Temsilcisi