POLİMERLERİN YAPIŞTIRMALI BAĞLANTILARI HAKKINDA

Polimerlerin Çözücü Yardımıyla Yapıştırılması:

Çözücüyle yapıştırma işlemi termoplastik malzemelerin uygun çözücü veya çözücü karışımları kullanılarak yumuşatılması ve birbirine preslenmesi sonucu yapışma etkisi gösteren bir prosestir. İki parça bu yöntemle birleştirildikten sonra birleşme yüzeylerindeki çözücü buharlaşır ve reçine bir yapıştırıcı gibi davranarak iki parçayı birbirine bağlar.

Çoğu termoplastik malzeme için çözücüyle yapıştırma tekniği uygulaması diğer geleneksel yapıştırma tekniklerine göre daha kolay ve etkili bir çözüm sunmaktadır.  Bu proseste genellikle çözücü karışımları, tek başına çözücülerden daha iyi sonuçlar vermektedir.

 Çözücüyle yapıştırma tekniğinde buharlaşma oranları yüksek çözücüler kullanıldığında plastik malzemelerde çatlama ya da kızarma benzeri fiziksel değişimler sıkça gözlemlenmektedir. Fakat bu durum gözenekli malzemeler için fazla problem oluşturmamaktadır. Çoğu zaman yapıştırılacak plastiklerin az bir kısmı çözücü içerisinde çözülür ve bu işlem sonucunda daha etkin bir yapışma olması sağlanmış olur.

Çözücüyle Yapıştırma Tekniğinin Alt Yapısı:
 

Polimerlerin kaynağı bir parçanın yüzeyindeki bağlar diğer parçanın yüzeyindeki bağlarla karışmaya yetecek kadar hareketli olduğunda oluşmaktadır. Çoğunlukla polimer malzemelerin sıcaklıklarını camlaşma sıcaklığının üzerine (amorf termoplastikler için) ya da ergime sıcaklıklarının üzerine (yarı kristal polimerler için) çıkarmak için termal enerji kaynağı kullanılır. Bu geçiş sıcaklıklarının üzerinde bağlar oldukça hareketlidir. Eğer iki parça bu koşullar altında bir araya getirilip malzemeler arasında bağlantı oluşturulursa polimer bağı karışımı oluşur ve parçalar bu sayede birbirine kaynamış olurlar. (Ebnesajjad, 2008)

Çözücüyle yapıştırma metodunda ise yapıştırılacak parçanın yüzeylerine çözücü tatbik edilir. Çözücü bu yüzeylere nüfuz eder ve böylece yüzeydeki polimer bağlarının serbestlikleri artar. Bu yüzeylerin yumuşaması ve çözülmesine yol açar. Ardından parçalar basınç uygulanarak birleştirilir ve yumuşayan malzeme bir miktar kenarlara doğru akar. Polimer bağları birbirine karışır, her iki parçadan moleküller arasında Van Der Waals bağ kuvvetleri oluşur ve bu bağlar güçlü kohezif bir yapı oluşturur. Daha sonra parçalar ara yüzeydeki çözücü buharlaşana kadar bekletilir. (Anonim, 2004)

Yapıştırma işleminin sağlıklı olması bakımından bu işlem sıcak ve kuru bir ortamda uygulanmalıdır. Çözücüler yüzeye fırçayla ya da spreyle sıkılmak suretiyle uygulanabilmektedir. Ayrıca bir başka yöntem olan yapıştırılacak yüzeylerin çözücüye batırılması yöntemi de uygulanabilmektedir. Yapıştırılacak parçaların ısıtılması genellikle tavsiye edilmemektedir. Çünkü parçayı ısıtma işlemine tabi tutmak, çözücünün yapışma yüzeylerinden erken ayrılmasına, bu da parçada çatlamalara neden olabilmektedir.

Çözücüyle yapıştırma işlemi, termoplastiklerin birleştirilmesi için en ekonomik ve basit yöntemlerden birisidir. Çözücüyle yapıştırılmış bağlantı tipleri geleneksel yapıştırıcılarla oluşturulan bağlantılara göre, termal döngülere karşı daha az hassasiyet göstermektedir. İyi bir yapıştırma dayanımı esas malzemenin dayanımının %85’ine kadar ulaşabilmektedir. (Ebnesajjad, 2008)

Çözünürlük Parametresi:

Çözücü kullanılarak yapıştırma işleminde, yapıştırılacak olan plastikle çözücünün, çözünürlük parametresinin yaklaşık olarak aynı olması gerekmektedir. Çözünürlük parametresi şu şekilde tanımlanabilir

Δ=(ΔE/V)1/2 (Hildebrand’a göre)

ΔE= Buharlaşma enerjisi

V= Molar hacim

ΔE/V= yapıştırma enerjisi yoğunluğu

Bir polimer için çözünürlük parametresi, polimerin bazı çözücüler içerisindeki davranışları incelenerek ve polimerin bu çözücülere verdiği tepki oranının en yüksek olduğu çözücünün çözünürlük parametresi alınarak ölçülebilmektedir.

 

                       Çözücüler için Hildebrand çözünürlük parametreleri (Ebnesajjad, 2008)

                            Polimerler için Hildebrand çözünürlük parametreleri (Ebnesajjad, 2008