polistiren üretimi.docx

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ KİMYA - METALURJİ FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Polistiren Üretimi ve Uygulama Alanları 12051056 Büşra YİĞİT 13051098 Kıymet GÖKTÜRK 13051038 Sude ÖZÇELİK

Polimer Üretimi Ve Teknolojisi

Öğretim Üyesi: Yrd. Doç. Dr. Sennur DENİZ

İSTANBUL, 2006

1

İÇİNDEKİLER Sayfa

ŞEKİL LİSTESİ ÖZET 1 a) b) c) d)

4 POLİSTİREN NEDİR?

6

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri XPS HIPS EPS

8 9 9 5

2

POLİSTİREN ÜRETİMİ

10

2.1 2.2 2.3 2.4

Kütle Polimerizasyonu Emülsiyon Polimerizasyonu Çözelti Polimerizasyonu Süspansiyon Polimerizasyonu

11 12 12 13

3

TÜRKİYE VE DÜNYA'DA KULLANIMI

17

a) Dünya'da Üretim b) Dünya Ambalaj

18 20

4

POLİSTİREN KÖPÜK VE YALITIM ÖZELLİKLERİ

24

5

POLİSTİRENİ GERİ NASIL DÖNÜŞTÜRÜRÜZ?

26

a) b) c) d) e)

Geri dönüştürülen 6 numaralı plastik üzerine genel bakış 6 numaralı plastik ile ilgili çevresel veriler Evinizde bulacağınız 6 numaralı plastikler Geri dönüştürülmüş polistirene ne olur? Polistiren geri dönüşümü için ipuçları

26 26 27 27 28

KAYNAKÇA

2

ŞEKİL LİSTESİ Şekil-1: Sürekli bir kütle polimerizasyonu prosesiyle polistiren üretimi Şekil-2: Süspansiyon polimerizasyon

Şekil-3: Süspansiyon polimerleşme prosesi ile kristal ve antişok polistiren üretim akım şeması Şekil-4: Proses avantaj ve dezavantajları Şekil-5: Stiren fabrikası proses akım şeması

3

ÖZET Projemizde polistiren nedir, nasıl üretilir kullanım alanları nelerdir bunları göreceğiz kısaca bahsetmek gerekirse ; Polistiren, monomer haldeki stirenden polimerizasyon ile üretilen bir polimerdir. Petrolden elde edilir. Plastik endüstrisinde daha çok PS kısaltması ile kullanılır. Oda sıcaklığında, polistiren katı halde bir termoplastiktir, fakat enjeksiyon veya ekstrüzyon yolu ile işlenirken yüksek sıcaklıklarda eriyik hale getirilir. Daha sonra soğutularak tekrar katılaşması sağlanır.

Genel olarak asitlere, alkalilere ve suya karşı çok dayanıklı olan polistirenlerin özellikleri, molekül ağırlıklarına göre çok değişir. Kaynar su ve tiner, polistiren üzerinde iz bırakır. Bu sakıncasına karşın dış ülkelerde özellikle saydam bölme yapımında cam tuğla gibi kullanılmaktadır. Polistiren, soğuk su borusu yapımında da kullanılmıştır. Geri dönüşüm kodu 6 dır. Yoğunluğu 1,03-1,06 g/ml arasında değişir. Maksimum sıcaklık dayanımı 70 °C dir. Rigit ve köpük olabilen, çok yönlü ve amaçlı kullanılan bir plastiktir. Oldukça sert, kırılgan ve parlaktır. Nispeten düşük erime noktasına sahip çok pahalı olmayan bir reçinedir. Polistiren hızlı yanar, kuvvetli gaz kokusu yayar, önemli miktarda kurum üretir. Asetonlu ortamda hızla kabarır. UV ışınlarına iyi direnç gösterir, iyi darbe ve gerilme direnci, düşük fiyat ve işleme kolaylığı vardır. Asit alkali ve tuzlara karşı da üstün bir direnç gösterir. Erime sıcaklığı 210 – 250 °C’dir. Özgül ısısı 1,34 kg/kg °C’dir. 1 kg plastiği eritmek için gerekli ısı 268 kj/kd’ dır.

POLİSTİREN ÜRETİMİ Stiren, fenil grubunun elektron veren ve alan merkez olarak davranabilmesinden dolayı, anyonik, katyonik, koordinasyon kompleks (Ziegler-Natta) ve serbest radikal polimerleşme yöntemleri ile polimerleşmektedir. Stiren monomerin polimerizasyonu ile elde edilen polistiren üretiminde yaygın olarak dört polimerizasyon prosesi kullanılmaktadır. Bu prosesler; ¬ Emülsiyon polimerizasyonu ¬ Çözelti polimerizasyonu 4

¬ Kütle polimerizasyonu ¬ Süspansiyon polimerizasyonudur. Kullanım alanları Peki polistiren köpük nerede kullanılabilir? Öncelikle polistiren köpükler işlenebilir olmaları nedeni ile aklınıza gelebilecek her türlü ortamda kullanılabilmektedir. Örnek vermek gerekirse, tesisatlarda, iç ve dış cephe yalıtımlarında, boru içlerinde, soğutma kulelerinde, gıda ambalajlanmasında, araba parçalarında, elektronik cihazların ve aletlerin bazı parçalarında vb. birçok alanda polistiren köpük kullanılabilmektedir İzolasyon malzemesi olarak, ince cidarlı kaplarda, soğutma kulelerinde, boru köpük, kauçuk, çeşitli aletler, otomobil parçaları, paneller ve elektronik aletlerin plastik aksamlarında yaygın olarak kullanılır.Tek kullanımlık bardak, tabak,yoğurt kapları,ayran kaplarında sıklıkla kullanılır. Genetik ve moleküler biyolojinin en temel uygulamalarından biri olan hücre kültürlerinde kullanılan kapların yapısında bulunur.

5

1. POLİSTİREN NEDİR? Polistiren bilinen en eski vinil polimerlerinden biridir; ilk olarak Fransız kimyacı M. Berthelot tarafından 1851’de benzen ve etilenin sıcak tüplerden geçirilmesiyle elde edilmiştir. Genel amaçlı ve kristalin homopolimerleri ile, stiren-akrilonitril (SAN), stiren-maleik anhidrid (SMA), stiren-bütadien (SBR) ve stiren-akrilikler gibi çeşitli kopolimerleri bulunur. Stiren ortam sıcaklığında bile çok kolaylıkla polimerleşebilen bir monomerdir; ancak bu koşullarda polimerizasyonun tamamlanması aylarca sürer. Sıcaklığın artması polimerizasyonu hızlandırır; örneğin, 150 0C’de polimerizasyon süresi sadece birkaç saattir. Isının yükseltilmesiyle beraber bir başlatıcı (inisiatör) ilave edildiğinde reaksiyonlar daha kısa sürede biter. Yüksek molekül ağırlıklı ve daya-nıklı ürün elde etmek, yan reaksiyonları asgariye indirmek için proseslerin çoğu orta derecelerdeki sıcaklıklarda ve bir başlatıcıyla yapılır. Türkiye’de polistiren üretimi yapılan iki kuruluş bulunmaktadır. Bunlardan Polistiren Fabrikası 1975 yılında 15.000 ton/yıl dizayn kapasitesiyle üretime başlamıştır. İlave yatırımlarla 1987 yılında 18.000 ton/yıla, 1992 yılında ise kapasite yapılan iyileştirme sonucu 27.000 ton/yıla çıkarılmıştır. Yarımca Tesisleri, Polistiren dâhil çalışır durumda beş fabrikası ile Özelleştirme Yüksek Kurulunun kararı ile 1 Kasım 2001 tarihinde devredilmiştir. Daha sonra 20.06.2005 tarih ve 398/11 sayılı kararı ile ekonomik olmama nedeniyle Körfez Petrokimya ve Rafinerisi Polistiren Fabrikasında üretim faaliyetleri durdurulmuştur. 1999 yılında özel bir şirket tarafından Adana’da 40.000 ton/yıl kapasiteli polistiren fabrikası kurulmuştur. Fabrika hâlen aynı kapasite ile üretimine devam etmektedir Polistiren, monomer haldeki stirenden polimerizasyon ile üretilen bir polimerdir. Petrolden elde edilir. Plastik endüstrisinde daha çok PS kısaltması ile kullanılır. Oda sıcaklığında, polistiren katı halde bir termoplastiktir, fakat enjeksiyon veya ekstrüzyon yolu ile işlenirken yüksek sıcaklıklarda eriyik hale getirilir. Daha sonra soğutularak tekrar katılaşması sağlanır.

a) Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Geri dönüşüm kodu 6 dır. Yoğunluğu 1,03-1,06 g/ml arasında değişir. Maksimum sıcaklık dayanımı 70 °C dir. Rigit ve köpük olabilen, çok yönlü ve amaçlı kullanılan bir plastiktir. Oldukça sert, kırılgan ve parlaktır. Nispeten düşük erime noktasına sahip çok pahalı olmayan bir reçinedir. Polistiren hızlı yanar, kuvvetli gaz kokusu yayar, önemli miktarda kurum üretir. Asetonlu ortamda hızla kabarır. UV ışınlarına iyi direnç gösterir, iyi darbe ve gerilme direnci, düşük fiyat ve işleme kolaylığı vardır. Asit alkali ve tuzlara karşı da üstün bir direnç gösterir. 6

Polistiren’in uzama modülü 32 000 kg/cm2, kopma kuvveti 500 kg/cm2 dolaylarındadır. Kopma uzaması ise %3’ten küçüktür. Sert zincirlerin oluşturduğu amorf polimerler sert plastikler verir. Polistirende, ana zincire bağlı büyük yan gruplar, camsı geçiş sıcaklığının yüksek (Tg=100°C) ve polimerin sert olmasını sağlar. Çapraz bağ oranı büyük olan polimerler de sert plastiklerin davranışlarını gösterir. Polistiren: Polimer turu: Katılma, serbest radikal, anyonik, katyonik yollarla elde edilir. Monomer: CH2 CH stiren Polimer: CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH ●

Erime sıcaklığı 210 - 250 °C'dir.

●

Özgül ısısı 1,34 kg/kg °C'dir.

●

1 kg plastiği eritmek için gerekli ısı 268 kj/kg' dır.

●

Kristal (genel amaçlı) polistiren şeffaf ve sağlam bir malzemedir.

● Plastiğin yoğunluğu 1,06 gr/cm3 gerilme dayanımı 8000 psi, vicat yumuşama noktası 106o C, izod darbe dayanımı 0,2-0,5 ft.1b/inç, uzaması % 3, esneklik modülü 450000 psi’dir. ●

İşleme sıcaklıkları: 180-250ºC arasında işlenmelidir.

● PS , kırılgan ,sert ,şeffaf ,pahalı olmayan, kokusuz ve işlenmesi kolay bir polimerdir. ● PS üretim girdisi olan stiren ise petrol ürünleri olan benzen ve etilenden çıkılarak üretilir. ● Saf PS,kristal polisitren olarak da adlandırılır.Bu tür bir adlandırma polimerin kristalitesinin yüksekliğin den değil,polimerden yapılan ürünlerin görünüşünün parlak olmasından dolayı yapılır.Gerçekte PS kristalin değildir ve parlaklığı,amorf yapısının sonucudur. ● Amorf yapı,ayrıca polimerin işlenmesi için gereken enerjiyi azaltır,kalıplama sırasındaki büzülme oranını düşürür. 7

● PSnin şekillendirilmesinde ekstruzyon,enjeksiyon,vakum şekillendirme,dönerek kalıplama gibi yöntemler kullanılır. ● PSnin zayıf noktalarından birisi vurma dayanımının düşüklüğüdür.PS üretimi sırasında polimerizasyon ortamına küçük parçalar halinde elastomerler (polibütadien gibi)karıştırılarak vurma dayanımı arttırılır.Bu şekilde hazırlanan polimere,yüksek vurma dayanımlı polistiren veya antişok polistiren denir. ● PS, bazlara ve su çözeltilerine dayanıklı bir polimerdir; eterler, ketonlar, aromatik ve klorlu hidrokarbonlar,esterleşirse polimeri çözerler veya etkilerler. ● UV-ışınları PS'nin bozunmasına neden olur ve bu özelliğinden dolayı uzun süreli dış ortamda kullanıma uygun değildir.Dış ortamda,UV-ışınları ve nem etkisiyle belli bir süre sonra parlaklığını kaybeder, rengi sararır, mekanik özellikleri de zayıflar.

Polistiren, stiren monomerinin polimerizasyonu ile yapılan katı ve saydam bir plastik hammaddedir. Dünyada genel amaçlı en çok kullanılan plastik hammadde sıralamasında ilk beşe girmektedir. Şeffaflığı, iyi işlenebilmesi, akışkanlığı, gıdaya uygunluğu, ve diğer birçok özellikleri nedeniyle tercih edilmektedir. Bu özellikler molekül ağırlığına ve kullanılan katkılara bağlı olarak değişir. Ancak genel maksatlı polistirenin UV ışığına, bazı kimyasal maddelere ve yiyeceklere karşı dayanıklılığı azdır. 106o C gibi bir düşük vicat sıcaklığı da yaygın olarak kullanımını engeller. Darbeye dayanıklı PS’ler kütle polimerizasyon ile elde edilir. Ayrıca prosese elastomerler ilave edilir. Belli başlı iki proses vardır. Birincisi kesikli proses olup sulu bir süspansiyon içinde gerçekleştirilir. İkincisi ise devamlı bir proses olup, reaktörlerde gerçekleştirilir. Polistirene kauçuk eklenerek, darbe dayanımı daha iyi, sertliği daha az bir ürün elde edilir. Genel amaçlı ve darbeye dayanıklı türler enjeksiyon kalıplama veya ekstruzyon metodları ile işlenirler. Enjeksiyon sıcaklığı 380-400 F arasında değişir. Ayrıca erime akışları çok değişik aralıklarda olan ve değişik sahalarda kullanılabilen PS’ler mevcuttur. Bu ürünün sertliği ve işleme kolaylığı yüksek veya alçak basınç prosesi ile köpük imalinde kullanımını kolaylaştırmaktadır. Genel amaçlı ve darbeye dayanıklı türlerden levha, profil ve boru imal edilebilmektedir. Kristal polistiren darbeye dayanıklı türle birlikte ekstrüzyonuyla, parlaklığı iyi olan levhalar elde edilir. Ayrıca polistirenin diğer maddelerle de harmanlanarak işlenmesi mümkündür. Yeni bir uygulama sahası da ekstrüzyon;ısıl şekillendirme (termoforming) işlemidir. b) XPS (EKSTRUDE POLİSTİREN)

XPS ısı yalıtım sektörünü aslı ve en eski ürünlerindendir. XPS ürünlerinin en önemli özelliği 25-30kg/m3 yoğunlukta üretilmeleri ve su emme özelliklerinin diğer ısı yalıtım malzemelerine oranla düşük olmasıdır. 8

Bir diğer avantajı ise mukavemet değerlerinin diğer ısı yalıtım ürünlerinden yüksek olmasıdır. Optimum buhar geçiş özelliğine sahip olan ürün ısı iletkenlik değerleri açısından da diğerlerinden daha avantajlı. c) HIPS (DARBE MUKAVEMENTLİ ANTİŞOK POLİSTİREN)

Stiren monomerinin polibutadien kauçugu ile asılanarak üretilen türüne ise “antişok polistiren” denilmektedir. Antişok polistiren enjeksiyonla kalıplama ve ısı ile şekillendirmede uygun işlenebilme özellikleri göstermesi, uygun fiyatı, iyi darbe dayanımı ve mükemmel şekil kararlılığı sayesinde kendisine geniş bir kullanım alanı bulmaktadır. Polistireni diğer termoplastiklerden avantajlı duruma geçiren özellik, onun amorf yapısıdır. Camsı halden eriyik hale geçerken az enerji harcanmaktadır. Kristalizasyon enerjisinin olmaması, hızlı ısıtılıp soğutulmasını, dolayısıyla hızlı kalıplanma avantajını sağlar. Ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama metodları ile düşük enerji kullanılarak, bozunmadan kolayca kalıplanabilir. Polistirenin amorf yapıda olması, kristal yapılı polietilen ve polipropilen gibi plastiklere göre kalıplama esnasında çekme (shrinkage) miktarının çok az olmasına sebep olur. Polistiren elektrik izolasyon özelliği açısından bütün polimer tipleri arasında en iyisidir. Dielektrik sabiti 20–80°C arasında sıcaklıktan bağımsızdır. ● ● ● ● ● ● ● ● ●

Ambalaj Sanayinde (Gıda Ambalajı, Thermoforming, Fast-Food Ambalajları) Elektronik cihazlarda (Göstergelerde, vb. Uygulamalar) Tekstil Aksesuarları (Askılar, Klipsler, Düğmeler, vb.) Otomobillerde (Farlar, Arka Stop Sinyal Lambaları, İç Aydınlatmalar) Buzdolabı Raflarında ve Sebzelik Haznelerinde Oyuncaklarda Saat ve radyo kabinlerinde Mobilya Aksesuarlarında Isı yalıtımında (XPS, EPS, Grafitli EPS) d) EPS (EXPANDED POLYSTYREN FOAM)

Genleştirilmiş Polistiren Sert Köpük (EPS-Expanded Polystyren Foam), stiren monomerin polimerizasyonuyla petrolden elde edilen, köpük haldeki kapalı gözenekli bir termoplastiktir. KUMHO ENERPOR, alev geciktirici katkı maddeleri ve grafit ilavesiyle gri tonlarında üretilir. Şişirici (Köpürtücü) gaz olarak Pentan gazı kullanılır. Organik bir bileşen olan pentan, tanecikler içinde çok sayıda küçük gözeneklerin oluşmasını sağladıktan sonra, üretim sırasında ve üretimi takiben çok kısa sürede hava ile yer değiştirir. Malzemenin % 98’i hareketsiz havadır; %2’si ise polistirendir. KUMHO EPS’nin üstün ısı yalıtım özellikleri çok sayıdaki taneciklerinin bünyesinde bulundurduğu durgun hava sayesindedir. Dünyada mevcut en iyi ısı yalıtımı sağlayan birkaç malzemeden biri olan EPS, aynı performansı, ülkemizde kullanılan diğer ısı yalıtım malzemelerinden daha ekonomik olarak sağlayan tek malzemedir. 9

● Her türlü yapının ısı ve ses yalıtımında ve ambalaj sanayinde çok geniş bir kullanım alanına sahiptir. Ambalajda EPS Darbe etkisini sönümleme kabiliyeti ve sıkışma direnci, mükemmel koruma özelliği kazandırır. EPS’in dürabilitesi, bu malzemeye eşyaların elverişli ve güvenilir koruyucu ambalajlama için geniş bir kullanım alanı sağlamaktadır. Rutubetli şartlarda bile dayanımında azalma olmaması EPS’i soğuk zincir ürünler için ideal yapmaktadır. Rutubete karşı dirençlidir, böylece en yüksek hijyen gereklilikleri sağlanır. EPS aynı zamanda kokusuzdur ve zehirleyici değildir. EPS’in %98’i havadır, bu şartlar malzemeyi çok hafif yapar ve ambalajda kullanıldığında toplam ürünün ağırlığına önemli ölçüde bir ilave oluşturmaz. Bunun anlamı, daha ağır malzemelerin kullanılmasına nazaran taşımacılıkta sırasıyla yakıt tüketiminde faydanın artması ve yakıt emisyonlarının ise azalmasıdır. Emisyonlarda azalma ise küresel ısınma üzerine daha az katkı oluşturmasıdır. EPS’in ısıl yalıtım özelliği nakliye müddetince yiyeceklerin taze kalmasına katkıda bulunur. Taze balıkların paketlenmesinde ve fidecilikte geniş bir kullanımı vardır. Sıcaklığa duyarlı ilaçların ve tüm dünyaya nakliyesi gereken ilaçların paketlenmesi için de eczacılık sektöründe kullanılmaktadır. EPS istenilen her biçimi oluşturacak şekilde kalıplanabilir veya ürünün korunmasını ve yalıtım ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde biçimlendirilebilir. Ağır eşyaların köşelerine az miktarda EPS kullanılarak kısmen paketleme ve koruma sağlanabileceği gibi en fazla korumayı sağlamak için ürün tamamen EPS kutunun içine yerleştirilebilir. Stropor

Ambalaj(EPS)

EPS,bir ambalaj malzemesinden beklenen hemen hemen tüm görevleri tek başına yerine getiren yegane malzemedir. EPS, bir petrol türevi malzeme olup hammaddesi çok küçük kürecikler halinde bembeyaz bir malzemedir. Bu taneciklerin buharla ısıtılmasıyla kürecikler yaklaşık 50 kez genleşerek büyür. 24 saat dinlendirilen kürecikler özel makinelerde tekrar ısıtılarak birbirlerine sıkıca yapışırlar ve bu esnada biraz daha genleşerek bulundukları hacmin (kalıbın) şeklini alırlar. Alüminyumdan yapılan bu özel kalıplar her ürün için ayrı ayrı dizayn edilir. Kalıptan çıkan EPS, kullanıma hazır bir ambalaj malzemesi haline gelmiştir. Modern teknolojinin bir ürünü olan EPS ambalaj, Bugün tüm dünyada çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

10

2. POLİSTİREN ÜRETİMİ Stiren, fenil grubunun elektron veren ve alan merkez olarak davranabilmesinden dolayı, anyonik, katyonik, koordinasyon kompleks (Ziegler-Natta) ve serbest radikal polimerleşme yöntemleri ile polimerleşmektedir. Serbest radikal prosesinin endüstriyel önemi vardır. Anyonik polimerleşme, dar molekül ağırlıklı ürün üretimi için laboratuvar düzeyinde uygulanmaktadır. Bu ürünler enstrüman kalibrasyonlarında ve teorik çalışmalarda kullanılmaktadır. Polimerizasyon koşulları ve kullanılan katalizör sistemlerine bağlı olarak izotaktik, sindiyotaktik ve ataktik yapılı polistiren elde edilir. Ziegler-Natta katalizör sistemiy-le ile yapılan polimerizasyonda izotaktik polimer yanında bir miktar amorf ürün de elde edilir. Amorf polistirenin miktarı katalizördeki Al/Ti oranının belirli bir seviye-nin altına düşmesine paralel olarak artar; reaksiyon, katyonik polimerizasyon me-kanizmasıyla ilerler. Ticari olarak sadece stiren bütadien blok kopolimeri üretiminde kullanılmaktadır. Katyonik polimerleşme, yapışkan ve kaplama amacı ile kullanılan düşük molekül ağırlıklı polistiren üretiminde kullanılmaktadır. Ticari olarak enjeksiyon ve ekstrüzyon amaçlı üretilen polistirenlerin molekül ağırlıkları 100.000 ve 400.000 arasında değişmekte ve serbest radikal polimerleşme yöntemi ile üretilmektedir Stiren monomerin polimerizasyonu ile elde edilen polistiren üretiminde yaygın olarak dört polimerizasyon prosesi kullanılmaktadır. Bu prosesler; ¬ Emülsiyon polimerizasyonu ¬ Çözelti polimerizasyonu ¬ Kütle polimerizasyonu ¬ Süspansiyon polimerizasyonudur. POLİSTİREN ÜRETİM PROSESLERİ 21. Kütle Polimerizasyonu Stiren polimerizasyonu genellikle serbest radikal mekanizması üzerinden yapılır; polimerizasyon başlatıcının ısıl olarak parçalanıp serbest aktif radikaller oluşmasıyla başlatılır. Tipik başlatıcılar peroksitler ve tersiyer bütil perbenzoat gibi bileşiklerdir. Aktif radikaller stiren monomeriyle birleşerek yeni ve daha büyük bir radikal meydana getirir; bu yeni radikal de diğer bir monomeri kendisine katar; peş peşe katılmalarla uzun polimerik zincirler meydana gelir. Polistiren üretiminde en yaygın uygulaması olan proses çok ekonomik olan sürekli bulk (kütle) polimerizasyonudur. Bu prosesle yüksek-darbe polistiren, stirenakrilonitril reçineler, genel amaçlı (kristal dereceli) polistiren ve parlaklık derecesi yüksek, gerilmeye dayanıklı çeşitli polistirenler üretilebilir. Polimerizasyon kesikli veya sürekli yapılabilir. Sürekli prosesler için çeşitli konfigürasyonlar mümkündür; fakat proses akışları birbirine benzer. Aşağıda ki şemada tipik bir sürekli kütle polimerizasyonu prosesi akım şeması görülmektedir. Bu prosesle yüksek-darbe polistiren, stirenakrilonitril reçineler, genel amaçlı (kristal dereceli) polistiren ve parlaklık derecesi yüksek, gerilmeye dayanıklı çeşitli polistirenler üretilebilir.

11

Polimerizasyon

kesikli

veya

sürekli

yapılabilir.

Şekil-1: Sürekli bir kütle polimerizasyonu prosesiyle polistiren üretimi

Kesikli polimerizasyon yönteminde stiren önce bir otoklavda ön polimerizasyon işlemine sokularak molekül ağırlığı yükseltilir; bu işlem sırasında az miktarlarda yağlayıcı, plastifiyan, polimerizasyon regülatörü ve antioksidan ilavesi yapılabilir. Ön polimerizasyon akımı bir batch reaktöre pompalanır, burada stirenin bir kısmı buharlaşarak ayrılır. Reaktördeki karışım ısıtılır ve bir başlatıcı ilave edilerek polimerizasyon reaksiyonları başlatılır. Polimerizasyon tamamlandıktan sonra reaktörden alınan ergimiş haldeki karışım kalıntı stiren, etil benzen ve düşük molekül ağırlıklı polimerlerin uzaklaştırılması için bir ayırıcıdan (devolatilizer) geçirildikten sonra tekrar ısıtılarak sürekli proseste olduğu gibi işlemlere devam edilir. Batch proseste verim daha yüksektir. 22. Emülsiyon Polimerizasyonu Stiren monomeri su fazı içerisinde emülsiyon yapıcı kullanılarak dağıtılır. Emülsiyon yapıcı olarak yağ asitlerinin alkali tuzları kullanılır. Başlangıçta emülsiyon yapıcı suda kısmen çözülür ve monomer taneciklerinin yüzeyinde absorblanır. Stiren, su, emülsiyon yapıcı maddeler ve suda çözünen başlatıcı etkisiyle otoklavlarda 70 –105 ºC’de polimerleştirilir. Başlatıcının bozulması ile oluşan radikaller misellerin içersine diffüzlenir ve polimerleşmeyi başlatır. Sulu faz yüzünden monomerlerin miseller içersine difüzyonu çok hızlıdır. Misel içersindeki polimerleşme hızı monomer difüzyonundan ziyade polimer zincirinin büyümesine bağlıdır. Miseller tarafından oluşturulan polimer taneciklerinin hacimlerinin (büyüklüklerinin) artması ile dönüşüm derecesi artar fakat tanecik sayısı sabit kalır. Polimerleşme her tanecikte bağımsız olarak devam eder. Bu teknolojinin birçok avantajları olmasına rağmen diğer teknolojiler kadar yaygın olmayıp kullanım alanları azdır. Bu proses akrilonitril bütadien tiren (ABS) üretimi için önemlidir. Maliyetin yüksek olmasından dolayı polistiren için cazip değildir.

23.

Çözelti Polimerizasyonu

12

Bu proseste çözücü kullanılması sayesinde kütle prosesinde ortaya çıkan sıcaklık kontrol problemi ortadan kaldırılır. Sıcaklık kontrolü kolaylaşır ve meydana gelen polimerin viskozitesi düşer. Çözücü olarak etil benzen veya ksilen kullanılır. Stiren ve çözücü karışımı seri hâlde dizilmiş polimerizasyon reaktörlerine verilir. Bir reaktörden alınan karışım diğerine üstten verilerek katalitik ortamda polimerizasyon gerçekleştirilir. Çözücünün varlığı polimerleşme hızını yavaşlatır. Molekül ağırlığını düşürür ve son üründen ayrılması için uygulanan işlemler yatırım ve isletme maliyetlerini arttırır. Proseste kullanılan çözelti miktarı % 12'nin altında ise kütle, üzerinde ise çözelti polimerleşmesi prosesi olarak adlandırılmaktadır. Reaktör sıcaklığı 100-180 °C arasında tedrici (kademeli) olarak artar. Dönüşüm % 70-90'dır. Bu polimerizasyonda reaksiyon hızı kütle, emülsiyon ve süspansiyon polimerizasyonlarının hızlarından daha düşüktür. 24.

Süspansiyon Polimerizasyonu

Polistiren, çok yaygın olmasa da süspansiyon polimerizasyonu yöntemiyle de üretilir. Stiren polimerizasyonu için en kolay yollardan biri süspansiyon polimerizasyonudur. Ülkemizde kurulu olan özel şirkete ait Yarımca tesislerindeki üretim bu teknoloji ile Cosden lisansına uygun olarak yapılmaktadır. Stiren, su ve süspansiyon aracı ile beraber reaktöre alınır. Antişok türünde ayrıca kauçuk-stiren çözeltisi reaktöre ilave edilir. Başlatıcı ilavesi ile başlayan reaksiyonun sonunda oluşan polimer tanecikleri su ile birlikte toplama tanklarına gönderilir. Buradan santrifüjlere gelen karışımdan polimer taneleri ayrılır. Polimer taneleri döner kurutucularda kurutulduktan sonra silolarda depolanır. Harmanlama kısmında gerekli kimyasal madde ilaveleri yapıldıktan sonra ekstrüzyon kısmına gönderilir. Granül hâline getirilen polistiren otomatik paketleme makinelerinde torbalanır. Ayrıca talep hâlinde polistiren big-bag olarak da ambalajlanır.

Şekil-2: Süspansiyon polimerizasyon

Bu metotla elde edilen polimerin su çekisi, renk ve elektriksel özellikleri kütle polimerizasyonu ile elde edilen polimerinki ile aynıdır. Tüpraş Yarımca Polistiren Fabrikasında süspansiyon polimerizasyon yöntemi ile kristal polistiren, süspansiyon-kütle yöntemi ile antisok polistiren üretilmektedir. Süspansiyon, çözelti ve emülsiyon polimerizasyon prosesleri ile üretilen polimerler yüksek işletme maliyetleri ve düşük ürün 13

kalitesi nedeni ile ekonomik değildir Ancak süspansiyon polimerleşme yöntemi büyük hacimde genleşebilir polistiren (EPS) üretimi için hâlâ en önemli seçimdir. Köpük polistirenin tanecik büyüklüğü ve şekli gibi ürün özellikleri üzerinde; süspansiyon yapıcı madde, koruyucu madde ve başlatıcı derişimi, polimerleşme sıcaklığı, karıştırıcı tipi ve hızının büyük etkisi vardır. Polistiren taneciklerin içersinde olması gereken genleştirme ajanı (pentan vb.) miktarı ve istenen ürün özelliklerinin sağlanması için söz konusu değerlerin en iyi hâle getirilmesi edilmesi gerekmektedir. Yetersiz karıştırma stiren taneciklerinin birbirine yapışmasına, çok hızlı veya çok yavaş karıştırma polistiren taneciklerin deforme olmasına sebep olmaktadır. Reaktörde üretildikten sonra toplama tankına alınan ve genleştirme ajanı içeren ürün, devamlı olarak santrifüje gönderilerek küresel tanecikler ayrılır ve yıkanır. Islak tanecikler 40 °C'de kurutularak eleklerde elenip ürün silolarında toplanır. Genleşebilir polistiren ürünü paketlenmeden önce ihtiyaç duyulursa harmanlayıcıda kaplayıcı maddeler ve/veya dış yağlayıcı ilavesinden sonra paketlemeye gönderilebilir.

a- Stiren, b – Parçalanmış kauçuk, c – Su, d- Polimerleşme için yardımcı maddeler, eSüspansiyon yapıcılar, A + B – Antişok polisitiren üretimi, B – Kristal polistiren üretimi, 1Çözelti tankı, 2 – Ön polimerleşme reaktörü, 3 – Polimerleşme reaktörü, 4 – Titreşimli elek, 5 – nötralleştirme, 6 –Santrifüj, 7 – Kurutucu, 8 – Elek, 9- Toplama tankı Şekil-3: Süspansiyon polimerleşme prosesi ile kristal ve antişok polistiren üretim akım şeması

14

Şekil-4: Proses avantajları ve dezavantajları

15

Şekil-5: Stiren fabrikası proses akım şeması

16

3. TÜRKİYE VE DÜNYA'DA KULLANIM Polistiren günlük hayatta birçok durumda karşılaşılabilecek yaygın olarak kullanılan, köklü plastik türüdür. Son zamanlarda yayınlanan çalışmada, pazar araştırma enstitüsü Ceresana polistiren için küresel pazarın gelişimini inceleyip analiz etti. Küresel talebin önümüzdeki yıllarda daha yüksek büyüme oranlarında artması beklenmektedir. Büyüme oranları, ancak bir bütün olarak ekonomi için beklenenden daha düşük olacaktır. Dünya polistiren pazarının gelişimi küresel ekonominin gelecekteki gelişimi ile yakın bağlantılı olmaya devam edecek. Talep gelişiminin en önemli belirleyicileri şunlardır: Özellikle gelişmekte olan ülkelerde artan özel tüketim kombinasyonu ile birlikte yaşanan nüfus artışı, kentleşme, ev yapılarında değişiklik ve giderek artan orta sınıf nüfusudur. Küresel ekonomi önümüzdeki birkaç yıl içinde geri kazanmaya devam edecek ve böylece polistiren tüketimi orta dereceli artış için genel bir çerçeve sağlayacaktır. Henüz polistiren diğer standart plastiklerden teknolojilerdeki değişiklikler nedeniyle dinamik olarak gelişen prosesler talep görmemekte ve yükselmemektedirler. Ceresana Pazar araştırmacıları polistiren için küresel talep artışının ortalama olarak yılda %2,3 olarak tahmin ediyorlar. Bu dünya çapında hazırlanan en kapsamlı rapor sadece Ceresana’de kullanılabilir ve ilk defa mevcut durumu ve gelecekteki gelişimi ile ilgili olarak tam bir şeffaflık sunar. Bu pazarın detaylı bir analiz yapılmasına değer olduğunu sadece polistiren ile elde ettiği gelirlerle 2020 yılında 26 milyar dolara ulaşabileceği gerçeği ile belirginleşmektedir. İlk defa tüm piyasa katılımcılarının tüm ilgili veriler üzerinde tam bir genel bakış ile gerçeklerin yanı sıra arka plan bilgilerini de elde edebiliyoruz. Bazı ulkelerde 1999 yılı icin kisi basına plastik tuketimi (kg/kisi) ABD 9,1 Kanada 6,7 Batı Avrupa 5,9 Malezya 6,4 Macaristan 5,3

17

Bulgaristan 3,5 TURKĐYE 2,6 Polonya 11,3 Brezilya 1,5 Cin 1,5 Romanya 0,6 Hindistan 0,2 

Ekonomik büyümeyi uyarıcı, gelişmekte olan ülkeler

Polistirenin hemen hemen her saniyede tonu Asya-Pasifik’te işlenmektedir. Böylece, bu bölge Kuzey Amerika ve Batı Avrupa’nın izlediği en önemli satış pazarıdır. Ceresana doymuş sanayileşmiş piyasaların pahasına, polistiren talep odağının devam etmesi için Asya-Pasifik’e doğru kaymasını tahmin ediyor. Diğer taraftan gelişmekte olan ülkelerde zenginliğin sürekli artışı ve ılımlı bir nüfus artışından faydalanmaktadır. 

Yüksek kaliteli ürünlere odaklanmak

Geçmişte, polistiren bitkilerin kullanım kapasite ortalaması sadece yaklaşık % 75 idi. reticiler tarafından üstlenilen kapasiteleri ve yeniden yapılanmamın bir parçası, önemli azalmayla sonuçlandı. Sanayileşmiş ülkeler üretim hacmini azaltarak ve büyüme piyasalarının yeniden ele alınması ile aşırı kapasitelere karşılık verdiler. Şimdi, üreticiler daha kaliteli miktar üzerinde odaklanmıştır. Polistiren önemli özellikleri, örneğin, yüzey parlaklığı, darbe direnci, çatlama veya akış özelliklerinin optimize edilmesi için olan stres direnci, bu şekilde artan bir uygulama aralığına izin verir. Artan küresel talebi karşılamak için, üretim kapasitesini tekrar yükseltmek zorundadır. Küresel kapasitenin 2020 yılına kadar 700.000 ton ile genişletilmiş olması planlanıyor. Bu yeni kapasitenin %90’ından fazlası Asya-Pasifik’te oluşturulur. a) Dünyada üretim

Polistirenin küresel çıkışı 2020 yılında X milyon tondan XX milyon tona yükselecek. 2012 yılında tedavüle getirilen polistirenin tamamının yarısından fazlası Asya-Pasifik’de imal 18

edildi; bu bölge yılda X milyon ton üretilen alandır. İkinci en büyük üretici Batı Avrupa’nın ardından Kuzey Amerika oldu. Büyük üreticilerin grafikteki üretim stratejisi geçriğimiz birkaç yılda değişti. Önemli büyük kapasiteleri göz önüne alındığında, üretim artışı piyasalar üzerinde odaklandı. Aynı zamanda, temel ürünlerin yalnızca seçilmiş sınırlı bir bölümü üretilmiştir ve ürün birçok çeşitle sunulmaktadır. Birçok üretici bu tür boyama, rafinaj, yüksek kar marjları elde etmek için katkı maddeleri ekleyerek veya tek tek birleşik prosesleri bırakarak daha yüksek bir esnekliğe ulaştı. Üreticiler giderek kendi ürünlerinin kalitesi üzerinde odaklanıyor. Bu yüzey parlaklığı, darbe direnci, stres çatlama veya akış özelliklerine karşı direnç ile ilgilidir. 2004-2020 Dünya polistiren üretimi 

Doğu Avrupa – İhtiyacı

Doğu Avrupa’da polistiren talebi 2004 yılında X tona ulaşmıştır. Pazar hacmi 2012 yılında X milyon tona yükseldi. Yükselen refah ve Doğu Avrupa ülkelerinde artan tüketici güveni son sekiz yılda polistiren sektöründe olumlu gelişmeye yol açtı. Ancak, geçmişin yüksek büyüme oranlarına yine de ulaşılamayacaktır. Bununla birlikte, Ambalaj sektöründe özellikle Doğu Avrupa ülkelerinde yükselen harcama gücünden kar devam edecek. Pek çok ülkede yüksek işsizlik oranları hala olumlu gelişmeyi engelliyor ancak biz gelecekte işgücünü artışının piyasalarda olumlu etki yapacağını tahmin ediyoruz. Doğu Avrupa’da toplam talebin 2020 yılına kadar artmaya devam etmesini bekliyoruz. Tüketimin yaklaşık bir pazar hacmi olan %X oranında artması muhtemeldir. 2020 yılında X milyon tondur. Küresel polistiren tüketiminin Doğu Avrupa payı nedeniyle yukarıdaki ortalama büyüme oranı 2020 yılında biraz artacak, dünya pazar payı yaklaşık %X tutarında olacaktır. 2004-2020 Doğu Avrupa’da Polistiren talebi 2012 yılında, Doğu Avrupa’da polistiren büyük tüketicisiz Türkiye idi. Rusya ikinci sırada Polonya tarafından önemli bir mesafe ile üçüncü sırada idi. Geri kalan Doğu Avrupa (Ukrayna, Çek Cumhuriyeti, Romanya, Macaristan, Yunanistan, Beyaz Rusya, Slovakya, Bulgaristan, Hırvatistan, Slovenya, Sırbistan, Litvanya) ülkeleri 2012 Tablosunda bir çeyrekten fazla toplanmış pazar payına ulaştı. 

Talep ve Gelirler – Brezilya 19

2012’de Ambalaj üretimi toplam talebin büyük payına sahiptir, bu sektörün tek başına X tonu polistirenle ilgili işlenir. Elektrik & Elektronik segmenti yalnızca X ton Tablo’sunda işlenmiştir. 2004-2020 Polistren talebi 2004 yılında, yaklaşık X milyon dolar polistiren satışı ile elde edilmiştir; gelirleri takip eden sekiz yıl boyunca Grafik %X’e yükseldi 2004’den 2020’ye polistiren gelirleri milyon dolar ve milyon pound üzerinden b) Dünya – Ambalaj

Dünyada 2012 yılında, yaklaşık X milyon ton segmentinde polistiren Ambalaj kullanıldı. Ambalaj sektöründe, polistiren özellikle boyutsal olarak kararlı gıda ambalajı için kullanılır. Bu boyutsal kararlılık ve yüksek sertliği ile maddeyi garanti eder. Ayrıca, polistiren yapılan Paketleme Ambalajı için son derece rekabetçi pazarda hafif olması ve bu nedenle maliyet etkisi ile önemli bir avantaj sağlar. 2004-2020 Ambalaj dünya çapında polistiren talebi Polistiren bazlı Ambalaj uygulamalar, örneğin, yoğurt, krema, süt, süt karışımı içecek, yumuşak peynir, lor peyniri veya tatlılar gibi süt ürünleri için bardak. Yüksek bir gerilme yumuşaklık kullanılması gibi uygulamalar için önemli olduğu özellikle içinde multipack yoğurt kâseleri yüksek etkili polistiren (HIPS) çoğu zaman, genel amaçlı polistiren (GPPS) ile karıştırılır. Ayrıca, polistiren ısı ve soğuğa maruz kaldığında dayanıklılık göstererek bunun soğutulması gereken taze ürünler için optimal Ambalaj malzemesi işleyerek iyi darbe direnci sağlar. Polistiren, meyve, sebze ya da taze et, unlu mamulleri, fast food ve şekerlemenin yanı sıra yumurta gibi tarımsal üretim ambalajlarında da kullanılmaktadır. Baharatlar veya paket çorba ve istif kutuları için kullanılan kapaklar, ve kutular polistirenin kullanıldığı başka uygulamalardır. Darbeye dayanıklı PS’ler kütle polimerizasyon ile elde edilir. Ayrıca prosese elastomerler ilave edilir. Belli başlı iki proses vardır. Birincisi kesikli proses olup sulu bir süspansiyon içinde gerçekleştirilir. İkincisi ise devamlı bir proses olup, reaktörlerde gerçekleştirilir. Polistirene kauçuk eklenerek, darbe dayanımı daha iyi, sertliği daha az bir ürün elde edilir. Genel amaçlı ve darbeye dayanıklı türler, enjeksiyon kalıplama veya ekstruzyon metotları ile işlenirler. Enjeksiyon sıcaklığı 195-205°C arasında değişir. Ayrıca erime akışları çok değişik 20

aralıklarda olan ve değişik sahalarda kullanılabilen PS’ler mevcuttur. Bu ürünün sertliği ve işlenme kolaylığı, yüksek veya alçak basınç prosesi ile köpük imalinde kullanımını kolaylaştırmaktadır. Genel amaçlı ve darbeye dayanıklı türlerden levha, profil ve boru imal edilebilmektedir. Kristal polistirenin darbeye dayanıklı türle birlikte ekstrüzyonuyla, parlaklığı iyi olan levhalar elde edilir. Ayrıca polistirenin diğer maddelerle de harmanlanarak işlenmesi mümkündür. Yeni bir uygulama sahası da levha ekstruzyonu - ısıl şekillendirme (termoforming) işlemidir. Bu işlemde, ekstrüzyon donanımının boyutları artmakta; vida çapı 6 inç ve L/D oranı 32:1 olan ekstruderler levha imalinde kullanılmaktadır. c) Kullanım alanları :

Ekstrüzyon uygulamaları polistiren tüketiminin 1/3’ nü kapsamakta ve enjeksiyon uygulamasına kıyasla daha hızlı olarak büyümektedir. Ekstrude edilmiş profiller, ayna ve resim çerçevelerinde ve inşaatta çok geniş tüketim sahası bulmaktadır. Et ve yumurta kutuları, ekstrude edilmiş PS levhadan ısıl şekillendirme ile elde edilir. İnce çeperli şişelerin imalatında, bir kullanımlık tabak , bardak imalatında bu ürünler yaygın olarak kullanılır. Çift yönlü oryente edilmiş filmler, ekstrüzyonun en yaygın kullanım alanıdır. Sağlamlığı ve parlaklığı, oriente edilmiş PS’nin, et tepsileri, şişe kapakları, pasta, çikolata ve şeker paketlerinde yaygın olarak kullanımını sağlar. PS’den imal edilen paneller, oda ayırıcısı, duş kapakları ve aydınlatma panelleri olarak kullanılır.

Enjeksiyon kalıplama ürünleri ise havalandırma üniteleri, buzdolabı ve dondurucu parçalarının imalinde kullanılır. Ayrıca radyo, TV, stereo kapakları imali de, yaygınlaşmakta olan bir uygulamadır. Alevlenmeyi önleyici katkılar içeren PS reçineler, bu ürünün TV kutusu imalinde kullanımını kolaylaştırır. Darbeye dayanıklı PS, ev aletleri, ayakkabı topukları, oyuncak ve kapak imalinde kullanılır. Genel amaçlı PS’ile ayrıca tıbbi cihazlar, cam kesitli kutular, taraklar, şişeler imal edilir. Köpük polistiren ise izolasyonda, inşaatta ve paketlemede yaygın olarak kullanılır. ● ● ● ● ● ● ● ● ●

Ambalaj Sanayinde (Gıda Ambalajı, Thermoforming, Fast-Food Ambalajları) Elektronik cihazlarda (Göstergelerde, vb. Uygulamalar) Tekstil Aksesuarları (Askılar, Klipsler, Düğmeler, vb.) Otomobillerde (Farlar, Arka Stop Sinyal Lambaları, İç Aydınlatmalar) Buzdolabı Raflarında ve Sebzelik Haznelerinde Oyuncaklarda Saat ve radyo kabinlerinde Mobilya Aksesuarlarında Isı yalıtımında (XPS, EPS, Grafitli EPS)

21

 Kristalin Polimer

Diğer hammaddelerle kıyaslandığında daha sert ve mükemmel derecede şeffaftır. Kullanıldığı Alanlar ● ● ● ● ●

Levha Uygulamaları Bardak, CD Kutusu, Elektrikli Eşyalar Ev-Dekorasyon Ürünleri, Kaset, Lamba Kozmetik Ürün Kutuları Ayakkabı Boyası Kutusu

Kullanım Örnekleri

22

Antişok Polistiren Kullanıldığı Alanlar Erime Değeri: 2-14oC ● ● ● ● ●

Levha Uygulamaları Gıda Ambalajı Uygulamaları TV Panelleri, Bilgisayar Parçaları Kırtasiye Ürünleri Piknik Eşyaları ; Kaşık, Çatal, Tabak v.b.

Kullanım Örnekleri

23

PS köpükler, PSnin bir başka uygulama alanıdır.PS köpükler yaygın olarak ambalajlama,ses ve ısı yalıtımı vb yerlerde tüketilirler.

4. POLİSTREN KÖPÜK VE YALITIM ÖZELLİKLERİ Isı ve ses yalıtımında gerek ekonomik olması,gerekse işlenmesinde belli kolaylıklar getiren polistiren sert köpük bünyesindeki şişirici gazı organik bir bileşen pentan olan ve strenmonomerin polimerizasyonu ile elde edilen termoplastik bir yalıtım malzemesidir. Oda sıcaklıklarında bulunan polistren köpük katı halde bulunmakla birlikte, yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında (ki bu durum genellikle işlenirken karşılaşılan bir durumdur) erimiş halde bulunmaktadır. İşlendikten sonra tekrar soğutularak katı hale getirilmektedir. Polistren köpükler genellikle 70 dereceye kadar dayanıklılık göstermektedir. Ayrıca soğutulduktan sonra son derece serti parlak ve kırılgan olan bir yapıya sahip olan polistren köpük, yalıtım malzemeleri arasında en uygun ve ekonomik olan malzemedir. Üstelik son derece verimli bir şekilde yalıtımların sağlanmasına yardımcı olduğundan genellikle tercih edilmektedir. Polistren köpük yalıtım malzemesi hızlı bir şekilde yanar ve oldukça yoğun bir gaz kokusunu etrafına yayar. Bunun yanı sıra aseton bulunan ortamlarda yine oldukça hızlı bir şekilde kabarma meydana getirir. En önemlisi ise güneş ışınlarına, suya, darbelere vb. tüm olumsuzluklara karşı son derece dirençlidir. Tüm bu olumsuzluklara karşı koyabilmesi nedeni ile de dış cephe ısı yalıtımlarında tercih nedenidir. Peki polistren köpük nerelerde kullanılabilir? Öncelikle polistren köpükler işlenebilir olmaları nedeni ile aklınıza gelebilecek her türlü ortamda kullanılabilmektedir. Örnek vermek gerekirse, tesisatlarda, iç ve dış cephe yalıtımlarında, boru içlerinde, soğutma kulelerinde, gıda ambalajlanmasında, araba parçalarında, elektronik cihazların ve aletlerin bazı parçalarında vb. birçok alanda polistren köpük kullanılabilmektedir. Bünyesinde çok sayıda (1 m3 EPS'de 3-6 milyar) küçük kapalı gözenekli hücrelerinde kuru ve durgun hava hapsolmuştur. Kuru ve durgun hava bilinen en ekonomik, çevre dostu ve 24

mükemmel ısı yalıtım malzemesidir ve EPS'nin mükemmel ısı yalıtımını bu içlerinde durgun, kuru hava hapsolmuş gözenekler sağlar. 

Genel Özellikleri

En ekonomik ısı yalıtım malzemesidir. Yüksek ısı yalıtımı sağlar. Isı yalıtım özelliği yoğunlukla artar. (ylab =0,0370,031W/mK'dir). DIN 4102'ye göre B1 Sınıfı ''Zor Alev Alan, Alev Yürütmeyen'' bir malzemedir. Buhar geçirgenliği yapılarda kullanmaya çok uygundur ve yoğunluğu arttıkça artar. Buhar difüzyon katsayısı yoğunluğa bağlı olarak 20-100 değerleri arasındadır. Basınca çok dayanıklıdır. Yoğunluk arttıkça basınç dayanımı artar. Kapalı gözenekli olduğu için pratik olarak ıslanmaz. Kalınlığı zamanla incelmez, sabit kalır. Çevre dostu bir malzemedir. İçinde ozon tabakasına zarar verici CFC, HCFC ve HFC yoktur. %100 geri dönüşümlü (recycle) bir malzeme olup, üretim sonrası çevreyi kirletecek atık çıkarmaz. Bünyesindeki pentan, organik bir gazdır ve insan sağlığına ve çevreye zararlı değildir. Pentan, üretim aşamasında malzemeyi terkeder ve atmosferde çok kısa sürede CO2 ve H2O'ya ayırır. Sonsuz ömürlüdür. Bina durdukça yalıtım görevine devam eder. Yalıtım özelliği zamanla değişmez. Çok hafiftir, kolay taşınır, kolay uygulanır. Isı yalıtım levha yapıştırıcısı: Isı yalıtım levhalarının (taşyünü, kaya yünü, ekstrude ve ekspande polistren) binaların dış cephe ve iç cephelerine yapıştırılmasını sağlayan özel lif takviyeli esnek sistem malzemesidir. 

EPS ısı yalıtım malzemesi: Expanded Polistiren Sert Köpük (EPS), termoplastik, kapalı gözenekli, tipik olarak beyaz renkli bir ısı yalıtım malzemesidir. Sistem dübelleri: Cepheye kaplanmış olan ısı yalıtım levhalarının maruz kalacağı rüzgar ve türbülansın etkilerini karşılayarak, sistemin yüzeye mekanik bağlantsını sağlar.



Isı yalıtım sıvası: Isı yalıtım levhalarının donatılı takviye katmanı ile kaplanması için özel olarak tasarlanan, büzülmeyi, kaymayı ve çatlamayı engelleyici polimerler ile lif takviyeli esnek sistem malzemesidir.



Donatı filesi: Cam elyaf dokumadan üretilen ve alkali direnci çok yüksek özel kaplamalı sıva filesidir. Sıvanın yüzey hareketlerine karşı dayanıklı olmasını sağlar. 25

Minimum 160 gr/m2 ağırlığında ve 3.5x3.5 mm file aralığındadır. 

Dekoratif kaplama: Dış cephe ve iç cephe mineral yüzeyler üzerine uygulanarak desen veren ve mekanik dayanımı artıran yüksek su iticiliğine sahip, özel olarak formüle edilmiş hazır toz kaplama malzemesidir.



Boya: Difüzyona açık Akrelik/Silikon esaslı dış cephe boyası.

5. POLİSTİRENİ NASIL GERİ DÖNÜŞTÜRÜRÜZ? a) Geri dönüştürülen 6 numaralı plastik üzerine bir bakış

Polistiren geri dönüşümü zor olan bir plastik olduğu için, eğer atık kutunuzu temizlemek ve çevredeki plastikleri tutmak istiyorsanız endişelenmelisiniz. Polistiren plastik ,köpük bardak ve tabaklarda, ambalaj malzemelerinde, cd kaplarında ve oyuncaklarda olmak üzere hemen hemen her yerde kullanılmasına rağmen geri dönüşüm seçenekleri azdır. Ancak polistireni kendi çöp yığınınız dışında ve geri dönüşüm akışı içinde sınıflandırmak istiyorsanız en iyi ipuçlarını ekolojik yaşamdan alabilirsiniz. b) 6 Numaralı Plastik ile ilgili çevresel unsurlar

Polistiren hafif ,yapması ve taşınması daha az enerji gerektiren bir plastik, ama günlük yaşamda kullanırken iki kez düşünmenizi gerektirecek bazı çevresel sıkıntıları vardır:  Diğer adları: Sırası ile polistiren, PS, köpük ,genleşmiş polistiren(EPS),ya da ticari

adıyla strafor olarak bilinir.  Tüketim oranları: Polistiren tüketimde düşüş yaşayan plastik türlerinden

biridir.Polistiren tüketimi 1974'ten 1999'a kadar %9 oranında azalmıştır. Geri dönüşüm oranları ise artarak %30 a yaklaşmıştır.  Kirlilik: Polistiren plastikler inanılmaz derecede hafiftirler bu yüzden vahşi alanlarda

ve okyanuslarda bulunup ,doğal ekosistemleri ve vahşi yaşamı tehdit etme eğilimleri 26

vardır.  İnsan sağlığı: Stiren, polistiren gıda kaplarında yiyecek veya içeceklere göç

edebilmesinden dolayı ürünleri tüketen insanlar için sağlık problemine yol açabilir.  Ayrışma: Diğer atıklara birçok şey olduğu gibi, polistiren genellikle zamanla

ayrışmaz. Bunun yerine, sızıntı oluşturur ve sonuç olarak yeraltı suyunu kirleterek bir karışıklık meydana getirir.

c) Evinizde bulabileceğiniz 6 numaralı plastikler

Fıstık paketlerinde kullanılan belki de son derece iddialı bir plastik olmasına rağmen hiçbir şekilde tek tip değillerdir. Bu polistiren plastikleri evinizde bulabilirsiniz: Cd ve Dvd kutuları, video kasetler Elektronik eşyalar Yemek servisi elemanları-bardaklar, tabaklar, kaseler, et tepsileri, yumurta kartonları Tıbbi ürünler İlaç şişeleri Ambalaj malzemeleri- mobilya, elektronik, nakliye konteynırları ,oyuncak ve elektronikler için koruyucu kılıflar Plastik çatal bıçak Oyuncaklar d) Geri dönüştürülmüş polistiren ne olur?

Polistiren plastiğin geri dönüşümü diğer türlere göre daha az yaygındır, ama geri dönüştürüldüğü zaman, bu yeni ürünlerin bir sıralaması yapılabilir: Elektronikler için kılıflar - kameralar, video kasetler Yemek servisi elemanları- köpük yumurta kartonları ● ● ● ●

Plaka çerçeveleri Lamba anahtarı Plastik kalıplar Cetveller 27

● Termometreler ● Isı yalıtımı ● Havalandırma

e) Polistiren geri dönüşümü için ipuçları

Günümüzde bazı şehirlerde, yemek servisleri için kullanılan polistiren köpük tava ,polistiren plastik kullanımının azalmasında etkili olmuştur. Fakat, bu durum diğer ambalaj atıklarının artmasına neden olmuştur. Ne olursa olsun, köpük plastik hayatınıza girdiğinde nasıl geri dönüştürüleceğini bilmek isteyeceksiniz:  Curbside geri dönüşüm: Nadirde olsa, bazı curbside geri dönüşüm toplama

programları geri dönüşüm için polistireni kabul edecektir.  Bırakma programları: Bazı toplumlarda köpük atıklarının geri dönüşümü için

polistiren plastik bırakma programları vardır.  Posta programları: Bazı şirketler polistiren atıklarınız için size posta yoluyla bir

teklif sunuyor. Çok hafif olduğu için maliyeti çok olmamalıdır. CD ve DVD kutularının yanısıra köpük ürünlerin de geri dönüşüm listeleri için şirketlerin geri dönüşüm veritabanını kontrol edebilirsiniz.

28

Kaynakça 1. https://tr.wikipedia.org/wiki/Polistiren 2. http://www.metkimplastik.com.tr/hammadde-ps.asp 3. http://nakpa.com.tr/polistiren/ 4. http://www.kolumanplastik.com/tr/urunler/polistiren-eps 5. http://vistakimya.com.tr/Polistiren.asp 6. http://www.bayar.edu.tr/besergil/endustri_polimerleri.pdf 7.http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/Benzen%20T %C3%BCrevleri%20Ve%20Prosesleri.pdf 8. http://www.negamikogyo.co.jp/?page_id=352 9. http://www.sacanplastik.com/default.aspx?pid=54799&nid=44114 10. http://www.plastik-ambalaj.com/tr/plastik-ambalaj-makale/1170-polistiren 11. http://www.pakrokimya.com/ps-polistiren 12. http://www.kolumanplastik.com/tr/urunler/polistiren

29