Poliüretanların Kullanım Alanları Otomotiv Sektöründe
Poliolün bir diizosiyanat ile uygun katalizörler ve katkı maddeleri varlığında reaksiyona sokulmasıyla oluşturulan poliüretan malzemelerden birçok sektörde yararlanılmaktadır. Bu sektörler arasında otomotiv sektörü de bulunmaktadır ve poliüretan süngerler araçlarda kullanılmaktadır.
Otomotiv sektörüne baktığımızda mühendislerin üzerinde en çok durduğu konuların başında araçların ağırlığının azaltılması gelmektedir. Bunun en büyük sebebi ise ağırlığı düşen araçların daha az yakıt tükettiği ve bu sayede daha az CO2 salınımı olmasıdır.
Bu konu üzerinde çalışan mühendisler, poliüretan süngerlerden hafif olmaları sebebiyle otomotiv koltukları başta olmak üzere birçok noktada yararlanmaktadır. Yine aynı sebep ile kompozit malzemeler de otomotiv sektöründe sıklıkla kullanılmaktadır.
Poliüretanlar polimer sınıfında yer alır. Üstteki tanımı açmak gerekirse; poliüretanları karbamat bağlantıları ile birleştirilen organik üniteler zincirinden oluşan bir polimerler olarak da tanımlayabiliriz.
Otomotiv sektörü için uygun olan ve bu endüstride kullanılan ise birkaç polimerik malzeme bulunmaktadır. Bu malzemeler arasında yer alan (PU) köpükler, otomotiv endüstrisinde kullanıma en uygun polimerik malzemeler arasında yer alır.
PU köpüklerden daha çok araçların koltuklarında yararlanılır ve PU köpükler sürücü ile yolcuya ihtiyaç duyduğu konforu sağlamada yardımcı olur. Fakat sağladığı tek avantaj bu değildir aynı zamanda PU köpük malzemeler hafif ağırlıkta olduğu için arabaya daha iyi bir kilometre performansı ile daha iyi bir yakıt performansı sağlar.
PU köpüklerin avantajlarına, şekil verilirken yapılarını korumaları da eklenince bu onları otomobil iç mekan döşemeleri, gösterge panelleri vb. yerlerde tercih edilen bir malzeme haline getirir.
Poliüretanların Otomobillerde Kullanılması
Öncelikle poliüretanların genel olarak sağladığı avantajlar şu şekilde sıralanabilir; Yüksek aşınma direnci, Eskimeye karşı yüksek direnç, Yüksek esneklik, Yüksek tokluk, Kimyasal kararlılık, Radyasyon direnci, Yüksek işlenebilirlik.
Bu avantajları sayesinde poliüretanlar birçok sektörde kullanılmaktadır. Poliüretanın bir diğer avantajı ise istenilen sertlikte üretilebilmesidir. Bu malzemelerin işlenmesinde ise ekstrüzyon, enjeksiyonlu kalıplama, film üfleme, çözelti daldırma ve iki parçalı sıvı kalıplama üretim yöntemleri kullanılabilir.
Otomotiv sektöründe kullanılan poliüretan köpükler ise çoğunlukla otomobillerin iç kısımlarında kullanılmaktadır. Özellikle bu iç kısımlarda daha iyi darbe mukavemeti sunduğu için biyo-bazlı poliüretanlar tercih edilmektedirler.
Aynı zamanda biyo-bazlı poliüretanlar CO2 salınımının azaltılmasına da yardımcı olur ve petrol muadillerine göre çok daha doğa üstüdür ve otomobiller için daha yüksek performans
sağlamaktadır. Biyo-bazlı PU’lardan son dönemlerde otomobillerin gösterge ve kapı panellerinde, vites kollarında sıklıkla yararlanılmaktadır.
Poliüretan köpüklerin araçlarda sağladığı bir diğer üstün özellik ise titreşimi azaltmasıdır. Özellikle traktör, römork gibi yüksek titreşimli araçlarda titreşimin azalmasını sağlar ve sarsıntısız bir sürüş keyfi sunar.
Sadece otomobillerde değil uçak, deniz taşıtları gibi araçlarda da poliüretan süngerler yüksek bir konfor sunar. Özellikle uçakların koltuklarında da sıklıkla kullanılır. Deniz taşıtlarında ise poliüretanlar paslanma ve küf oluşumlarını ortadan kaldırmaya yardımcı
olur.
Otomobillerde poliüretanların kullanıldığı yerler arasında filtre sistemleri, ses yalıtım sistemleri de bulunmaktadır. Poliüretanlar filtre sistemlerine bakarsak; hava ve yağ filtrelerinde kullanılır. Diğer kullanım alanı ise ses yalıtımıdır. Burada ise araç içerisine giren ses dalgalarının enerjisinin azaltılmasına destek olur ve sesleri absorbe eder. Bu da sürüş konforunu yükselten etkenler arasındadır.
Poliüretan Reçineler
Poliüretanlardan yararlanılan bir diğer yer ise reçinelerdir. Bu reçineler, yüksek kimyasal dirence sahiptir ve toz ile neme karşı da yüksek dayanım gösterir. Aynı zamanda sıklıkla kullanılan epoksi reçinelere kıyasla daha esnek yapıdadırlar. Bu esnek yapıları sayesinde
ise kolayca kırılmazlar ve yine çizilmelere karşı da daha dayanıklılardır. Bu avantajları sayesinde araçların dış cephelerinde kullanılabilirler.
Poliüretan reçinelerin araçların dış cephelerinde sunduğu en büyük avantaj eskimeye karşı gösterdiği dirençtir. Bu sayede daha uzun bir kullanım ömrü sunar. Bir diğer avantajı ise yüksek UV dayanımı ve hava koşullarına karşı yüksek dayanım göstermesidir.
Neme ve kirlenmeye karşı da direnç gösterir. Poliüretan reçineler yüksek parlaklık sunar. Bu sayede ise araçların tasarımında detayları daha iyi ortaya çıkarır ve bu sebeple de tercih edilir.
Poliüretan Yapıştırıcılar
Poliüretanın kullanıldığı bir diğer alan ise yapıştırıcılardır. Poliüretan yapıştırıcılar farklı malzemelere kolaylıkla katılabilir ve hem suya hem de çözücülere karşı yüksek bir dayanım gösterir. Farklı yapılara iyi yapışma direnci göstermesi ve esnek olması poliüretan yapıştırıcıların tercih edilme sebeplerindendir.
Diğer avantajlarına bakarsak ise; hızlı kürlenme süresine sahiptir, düşük sıcaklıklarda da reaksiyon verilebilir. Aynı zamanda kimyasallara ve yağa karşı da direnç gösterir. Bu avantajları sayesinde poliüretan yapıştırıcılardan otomotiv sektöründe de yararlanılmaktadır. Otomobillerde yapıştırıcılar büyük bir yer kaplamaktadır ve en önemli malzemelerden biridir.
Poliüretan bazlı yapıştırıcılar ise dayanıklılıkları, elastikiyetleri sebebiyle tercih edilmektedir.
Otomobillerde kullanılmak için üretilen yüksek performanslı kompozit malzemelerde de poliüretan yapıştırıcılardan yararlanılmaktadır.
Korozyon Korumaları
Araçlardaki en büyük problemlerden biri korozyon oluşmasıdır. Korozyon oluştuğu takdirde araçtaki o bölgenin tamir edilmesi oldukça güçtür ve o bölgenin yok edilerek tekrar astar ve boya yapılması gerekir.
Bu sebeple de korozyon korumaları araçlar için önemlidir. Poliüretanlar otomotiv sektöründe bu amaçla da kullanılmaktadır. Burada sızdırmazlık işlemleri yapıldıktan sonra kalan boşlukları kapamada poliüretandan yararlanılır. Bu uygulamayla beraber ısı ve ses yalıtımı da sağlanır. Korozyona karşı dirençli bir malzeme olduğu için poliüretanlar tercih edilmektedir.
Kompozit
Kompozitler birden fazla malzemenin bir araya gelmesi ile oluşur ve kompozit üretiminde farklı malzemeler kullanabilir. Polimerler de bu malzemeler arasında bulunur ve polimer matrisli kompozitlerden özellikle otomotiv endüstrisinde yararlanılabilmektedir.
Bu polimer olarak poliüretan da kullanılabilir. Poliüretan malzemelerin özelliklerini geliştirmek için de katkı malzemeleri eklenebilir. Burada özellikle termal, mekanik ve bariyer özelliklerinin geliştirilmesi üzerinde durulmaktadır.
Poliüretanların sundukları hafiflik, düşük maliyetle üretilebilme, esneklik gibi özellikler sayesinde otomotiv sektöründe kullanımları artmaktadır. Özellikle hafif olması günümüzde yakıt tasarrufu giderek önem kazandığı için poliüretanların otomotivlerde kullanımını artırmıştır. Araba koltuğundan ses yalıtımına kadar birçok alanda kullanılabilen poliüretanlar bir çok avantaj sunmaktadır.
İleriki dönemlerde yakıt tasarrufunun iklim krizi ile beraber daha da önem kazanması ile poliüretan malzemelerden de araçlarda daha fazla yararlanılacağı düşünülmektedir.
Kaynakça:
https://tr.wikipedia.org/wiki/Poli%C3%BCretan
Otomotiv Endüstrisinde Yer Alan Poliüretan Parçaların Üretiminde
Kullanılan Kalıpların Yüzey Özelliklerinin Geliştirilmesi - Ebutalip Çobanoğlu
https://www.turkchem.net/otomotiv-sektorunde-poliuretanlar.html
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285522000970
Derleyen: Nilsu Kotil
