47
Sünger Üretimi
Sünger Hammaddeleri
Süngerin ana hammadesi latex olmasına rağmen, doğal latexin piyasadaki sünger talebini karşıla-
yamaması nedeniyle bilim adamları 1937 senesinde poliüretan hammaddesini oluşturarak, bundan
sünger elde etmeyi başarmışlardır. Poliüretanlar termoset ve termoplastik özellikte olabilen,
ana po-
limer zincirde üretan bağlantı birimleri içeren polimerlerdir. Poliüretanlar amber (kehribar) renklidir,
kolaylıkla gerdirilebilir; bu özelliği elastomerlere benzer. Çizilmeye yırtılmaya ve darbeye dayanıklıdır,
sıkıdır, fakat çok iyi darbe absorblama özelliklerine sahiptir. Organik solventler, asitler ve yağlara da-
yanıklıdır.
Süngerin nasıl yapıldığı hakkında bir şeyler bilinmesi sünger özelliklerinin
neden çok fazla değiştiğini
anlamanın tek yoludur. Esnek poliüretan sünger iki anahtar kimyasalın reaksiyonu ile üretilir. Bunlar
poliol ve izosiyanattır. Ayrıca su, katalizörler, yüzey aktifleştiriciler (silikonlar), yanma geciktiriciler ve
şişirici gazlar (köpürtme ajanları) kullanılmaktadır.
Poliüretan prosesi, kabaca poliol formülasyonu ve izosiyanat bileşenlerinin ekzotermik olarak kimya-
sal reaksiyona girmesi sonucu oluşur. Polioldeki alkol (-OH) molekülleri, siyanat (-NCO)
molekülleri ile
bağlanarak polimerleşmeyi gerçekleştirir, bu arada izosiyanat ile poliolün içindeki suyun (-OH) birleş-
mesiyle de üre ve karbondioksit gazı (CO
2
) oluşur. Ekzotermik reaksiyon sonucu süngerin iç sıcaklığı
yaklaşık 1 saatte maksimum 160°C’ye yükselmektedir.
İzosiyanat
Poliol
Poliüretan
Üre
malzemeye sertlik sağlarken, CO
2
malzemeyi kabartır. Daha fazla kabarma yani düşük yoğunluk
hedeflenirse, ilaveten fiziksel şişirici kimyasallar da kullanılır. Şişirici ajan olarak adlandırılan metilen
klorid, pentan türevleri, sıvı karbondioksit (CO
2
) veya kısmen su; bir yandan malzemeyi kabartıp yo-
ğunluğu azaltırken diğer yandan ortamı soğuturlar. Şişirici ajanlar kimyasal
reaksiyona girmeyip sa-
dece fiziksel faz değişimi gösterirler, yani sıvı fazdan buhar (gaz) fazına geçerler. Zaten şişirme özelliği
de bu sayede ortaya çıkar.
İzosiyanatlar
Poliüretanların üretiminde kullanılan izosiyanatlar genellikle aromatik yapılıdır. Üretimde kullanılan
izosiyanatın türü, elde edilen poliüretanın özelliklerini, kürleme sistemini
ve işleme sistemini doğ-
48
rudan etkiler. Bir izosiyanatın en önemli özelliği fonksiyonalitesidir. Yani, herbir molekülde bulunan
izosiyanat (-NCO) gruplarının sayısıdır. Çapraz bağlı poliüretanların üretiminde uygun izosiyanatlar
ikiden fazla fonksiyonel grup içermelidirler. Difonksiyonlu bir izosiyanat (diizosiyanat) bir difonksi-
yonlu poliolle reaksiyona girdiğinde uzun, doğrusal poliüretan molekülü meydana gelir.
Poliüretan üretiminde kullanılan
tipik diizosiyanatlar; MDI (difenilmetan-4,4-diizosiyanat), NDI (nafta-
lin-1,5-diizosiyanat, ve TDI (tolüen diizosiyanat) dır. Esnek sünger üretiminde kullanılan poliüretanla-
rın çoğu TDI ile elde edilir.
Polioller
Poliüretan endüstrisinde başlıca iki tür poliol kullanılır. Bunlar, polieter tip ve poliester tiptir. Poliester
polioller etilen glikol gibi bir diol ile bir dikarboksilik asitin (örneğin, adipik asit) kondensasyon reak-
siyonuyla elde edilir.
Polieter dioller genellikle düşük molekül ağırlıklıdır; propilen oksit ve etilen oksitten elde edilir. Bu
tür poliollerde temel
bileşen propilen oksittir; etilen oksit poliolün özelliklerinin modifiye etmek için
az miktarda kullanılır. Polietilenadipat tipik bir poliester poliol, politetrametileneter glikol de tipik bir
polieter polioldür.