Polimetilmetakrilat boru üretimi için sistem parametrelerinin belirlenmesi
Determination of system parameters for polymethyl methacrylate pipe production
Yazar: AYŞEGÜL DENİZ
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM BİLİCİ ; ÖĞR. GÖR. DEMET APAYDIN
Hitit Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Polimerler; hafiflik, şeffaflık, mukavemet-ağırlık oranı, sertlik, düşük su emme, ultraviyole
ışınlarından korunma gibi istenilen özelliklerinden dolayı ambalaj, otomobil, mobilya ve
reklamcılık gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğrusal bir termoplastik olan
polimetilmetakrilat da optik açıdan mükemmelliği, saydamlığı, şeffaflığı, yüksek darbe direnci,
açık hava ortamında yüksek dayanımı gibi sebeplerden dolayı polimerler içinde önemli bir yere
sahiptir ve kullanım alanları artmaktadır.
Polimetilmetakrilat (PMMA), akrilik veya akrilik cam olarak da bilinen termoplastik bir
polimerdir, genellikle cama hafif veya kırılmaya karşı dirençli bir alternatif olarak ürün şeklinde
kullanılan şeffaf ve sert bir termoplastiktir ve dünyada hızla artan talep görmektedir. Doğrusal bir
termoplastik olan polimetilmetakrilatın optik açıdan mükemmelliği, saydamlığı, şeffaflığı, yüksek
darbe direnci, açık hava ortamında yüksek dayanım gibi sebeplerden dolayı polimerler içinde
önemli bir yere sahiptir ve kullanım alanları her geçen gün artmaktadır.
Yapılan çalışma ile PMMA özelliklerinin ve uzun vadeli davranışındaki üretim süreçlerinin
belirlenmesi ve aynı belirlenen süreçler ile akrilik boru üretimi için gerekli proses parametreleri
incelenmiştir. Polimerleşme süresi, sıcaklık, başlatıcı/MMA oranı, MMA/PMMA oranı incelenen
deney parametreleridir. Başlangıçta başlatıcı oranları değiştirilmiş ve farklı miktarlara bağlı
olarak uygun sıcaklıklar bulunmuştur. Pre-polimerizasyon işlemine tabi tutulan PMMA ve MMA
dan elde edilen aşı numune içinde farklı başlatıcı oranları ve uygun sıcaklık çalışmaları
gerçekleştirilmiştir. Farklı koşullarda gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda ürün kalitesi ve
kullanıma uygun 7 farklı ürün reçetesi elde edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda döküm PMMA
boru için optimum proses parametreleri tespit edilmiştir. Üretilen prototipler üzerinde sertlik
analizi, çekme testi, DSC, FTIR, TGA, MTT analizleri yapılarak çıkan ürünlerin ticari ürünlerle
karşılaştırılması detaylı olarak gerçekleştirilmiştir.
Yapılan çalışma kapsamında, PMMA üretimi araştırılmış ve pilot tesis kurularak prototip üretimi
başarılı bir şekilde gerçekleştirilerek gerekli bilgi birikimi sayesinde yerli tesis kurularak ilk
endüstriyel düzeyde üretimler gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Polymers are widely used in industries such as packaging, automotive, furniture, and advertising
due to their desired characteristics such as lightweight, transparency, strength-to-weight ratio,
hardness, low water absorption, and protection against ultraviolet rays. Poly(methyl
methacrylate) (PMMA), a linear thermoplastic polymer also known as acrylic or acrylic glass,
holds a significant place among polymers due to its optical excellence, transparency, clarity, high
impact resistance, and resistance to outdoor environments, making it an important material with
increasing applications.
PMMA, often used as a product in the form of an alternative to glass for its lightweight and
resistance to breakage, is experiencing rapidly growing demand worldwide. This study aims to
determine the properties of PMMA and the production processes' long-term behavior, as well as
investigate the necessary process parameters for acrylic pipe production using the same
established processes. Parameters such as polymerization time, temperature, catalyst/MMA ratio,
and MMA/PMMA ratio were examined in the experimental setup. Initially, initiator ratios were
altered, and suitable temperatures were found depending on different quantities. PMMA
subjected to the pre-polymerization process and MMA were used to prepare test samples with
different initiator ratios and suitable temperatures. As a result of experiments conducted under
different conditions, seven different product recipes with quality and usability were obtained.
Optimal process parameters were determined for the casting of PMMA pipes based on the
experiments. Hardness analysis, tensile testing, DSC, FTIR, TGA, and MTT analyses were
performed on the produced prototypes, and a detailed comparison with commercial products was
carried out.
Within the scope of this study, PMMA production was investigated, and a pilot plant was
established to successfully produce prototypes. Thanks to the accumulated knowledge, a domestic
plant was established, and the first industrial-level productions were realized.