17 Aralık 2013 Salı

Evonik'ten Dayanıklı ve Çevreye Duyarlı Biyopolyamidler


Tek kullanımlık ürünler değiller ve kullanım ömürlerine dair herhangi bir kısıtlama bulunmuyor ve hatta herhangi bir teknik zayıflıkları da bulunmuyor. Öte yandan, biyopolyamidler, uzun ömürlü, sağlam ve otomotiv endüstrisi gibi zorlu uygulamalarda dahi kullanılabiliyorlar.

Diğer biyo-esaslı polimerlerden farklı olarak, biyopolyamidler yüsek performans polimerleridir. Aslında biyopolyamidlerden yapılmış hidrolik debriyaj hatları, hava freni hatları ve yakıt hatları hali hazırda test edilmekte, bazıları onaylanmış ve bazıları ise kullanılmaktadır. Kablo sistemleri bu polimerden yapılabilen tek mümkün uygulama değildir, birçok farklı araç parçası da bu yeni malzemelerden yapılabilmektedir.

Mobil hale gelmenin çevresel etkilerinden dolayı, konvansiyonel yakıtla çalışan araçlara yüksek standartlar getirilmiştir. Bu araçlardaki verimler, teknolojik gelişmeler ışığında yüksek oranda geliştirilmiştir. Sadece güç aktarma organlarındaki iyileşmeler ve düşük ağırlıklı tasarımlar değil, kullanılan malzemelerin üretimindeki düşük salınımlar da araçların yaşam döngüsü değerlendirmelerini iyileştirebilirler. Polimerler modern araçlarda uzun süredir malzeme olarak kullanılmaktadırlar ve günümüzde araçların ağırlığının %25'e yakın kısımlarını oluşturmaktadırlar. 

Fosil yakıtlardan elde edilen hammaddeler konvansiyonel polimerlerin %99'luk kısmını oluştururken, yenilenebilir kaynaklar da biyo-esaslı polimerler için monomer kaynağı olabilirler. Fakat kullanımları neredeyse ambalaj endüstrisi ile sınırlıdır, örneğin, torbalar, filmler ve yoğurt kapları. Fakat bütün biyo-esaslı polimerler aynı şekilde davranmazlar.

Genel olarak yüksek performans polimerleri petrokimya türevlerinden elde edilmiş olsalar da, polimer zincirleri tamamen ya da kısmı olarak biyo-esaslı yapıtaşlarından da sentezlenebilirler. Biyopolyamidler de Evonik Industries AG adlı Alman kimyasal firması tarafından geliştirilen ve yüksek performanslı polimerler portföyüne entegre olan ürün grubudur. Bu tür biyopolyamid ürünleri özellikle teknik olarak talepkar olan otomotiv uygulamalarında giderek popüler hale gelmektedir. Aynı zamanda, petrokimya bazlı polyamidlerden farklı olarak, bunu yaparken, daha tercih edilir bir enerji dengesini ve karbon ayakizini kullanıcıya sunarlar.

Biyopolyamidler, bu pozitif katkılarını, kastor yağı bitkisi de adı verilen, Ricinus communis adlı monomerlerin direkt ya da indirekt olarak türetildiği bitkiye borçlular. Evonik, Vestamid Terra markası altında, PA610, PA1010 ve PA1012 olarak üç farklı biyopolyamid türü sunmakta. (Şekil 1)

Biyopolyamidlerin kimyasal formülleri. Biyopolyamidler için önemli olan amid grupları arasındaki karbon zinciri uzunluğudur. Teknik özellikler karbon zincirinin uzunluğu ve oranına göre değişkenlik göstermektedir.


Kısa zincirli PA610 yüksek sıcaklıklara dirençli ve bu sayede araba motoru koruyucusu gibi sıcak bölgeler için uygun. Orta zincir uzunluğuna sahip PA1010 ise yüksek rijitliğie sahip ve bu sayede mekanik olarak talepkar parçalarda kullanılabiliyor. Uzun zincirli PA1012 ise yüksek çarpma dayanımı ile taş parçaları sıçramasına maruz kalan parçalar için ideal. (Tablo)



Yarı-kristal yapıdaki polyamidler için genel kural, karbon zinciri uzadıkça, darbe dayanımı ve çözücülere karşı direnç de artıyor. Bu duruma su emilimi ve sürünme gibi özelliklerin azalması da eşlik ediyor. Zincir ne kadar kısa olursa da, malzeme o kadar ısıya dirençli hale geliyor. Biyopolyamidlerde zincir uzunlukları oldukça yüksek bir aralıkta değişebiliyor ve bu sayede farklı otomotiv parçalarına ait daha fazla gereksinim profilii karşılanabiliyor. Bu fiyat aralığında herhangi bir malzemenin bu kadar seçenek sunması pek mümkün gözükmüyor.

Kaynak: Kunstoffe international 3/2012, author; Benjamin Brehmer

Hiç yorum yok :

Yorum Gönder