Page 10 - Putech Composites Ocak Subat 2017 sayı 31
P. 10
Makale / Article
Serhat Oran, Reyhan Özdoğan, Kevser Özdemir Doçent Dr. / Assoc. Prof. Dr. Mehmet Atilla Taşdelen
Doktora Öğrencisi / PhD. Student Polimer Mühendisliği Bölümü
Polimer Mühendisliği Bölümü / Polymer Engineering Department Polymer Engineering Department
Mühendislik Fakültesi / Faculty of Engineering Mühendislik Fakültesi / Faculty of Engineering
Yalova Ãœniversitesi / Yalova University Yalova Ãœniversitesi / Yalova University
Åekil Hafızalı Poliüretanlar 1. Introduction
Shape-memory polymers (SMPs) are dual-segment
Shape Memory Polyurethanes (or domain) systems, in which one segment is always
elastic within the whole application and the other is
1. GiriÅŸ changeable when exposed to an appropriate stimulus.
Sentezleri ve morfolojik özellikleri farklı olsa da tüm şekil A typical thermo-responsive SMP is illustrated in Figure
hafızalı polimerler (ÅHP) doÄŸru uyarı varlığında eski ÅŸek- 1 using a representative unit. In the mechanism, there
line geri dönebilen iki kısımlı malzemelerdir. Kısımlardan are essentially two segments, namely elastic and tran-
biri uygulama aralığı boyunca elastik davranış gösterir- sition segments that are both hard at low tempera-
ken, diğer kısım ise doğru uyarı yardımı ile geçişler yaşa- tures (Figure 1a). Upon heating to high temperatures
yabilmektedir. Åekil 1’de termal olarak duyarlı ÅŸekil hafı- so that the transition segment becomes soft, the ma-
zalı polimerlerin çalışma mekanizması verilmiştir. Düşük terial is stretched to a maximum strain of ?max (Figure
sıcaklıkta elastik ve geçiÅŸ kısımlarının ikisi de serttir (Åe- 1b). Accordingly, the elastic segment is deformed and
kil 1a). Geçiş sıcaklıklarının üzerine çıkıldığı zaman, ge- elastic energy is built up and stored in it. After cooling
çiş kısmı yumuşak hale gelerek kolayca deforme olabil- back, the transition segment is hardened (Figure 1c),
mektedir (Åekil 1b). Elastik kısımda deforme olmuÅŸtur and then, after unloading, due to the elastic recovery,
ve elastik enerjiyi bünyesinde depolamaktadır. Geçiş sı- the deformed shape is largely maintained (Figure 1d).
caklığının altına soğutulması geçiş kısmının sertleşmesi- Upon heating the SHP, the transition part again is sof-
ne neden olacaktır. Soğutulma esnasında deformasyon ten, the elastic energy stored in the elastic segment is
ÅŸeklinde tutuluyor ise (Åekil 1c), baskı kaldırıldıktan son- released, so that the SMP returns back to the original
ra da ÅŸeklin deforme hali korunacaktır (Åekil 1d). Bunun shape (Figure 1e).
sebebi geçiş kısmının geçiş sıcaklığının altında katı ol-
ması ve elastik kısımda elastik geri dönüşün meydana Åekil 1. Termal olarak duyarlı polimerlerin ÅŸekil hafıza mekanizmaları
gelmesinin önlenmesidir. Geçici olarak şekil kazandırıl- Figure 1. Mechanism of shape memory polymers
ması durumu şekil hafızalı polimerlerin standart prose-
dürünün örneğidir. Tekrar geçiş sıcaklığının üzerine ısı-
tıldığında geçiş kısımları yumuşar ve elastik kısmı defor-
me halde tutma özelliğini kaybeder. Elastik kısmın için-
de tutmuş olduğu elastik enerjiyi bırakması ile şekil ha-
fızalı polimerin serbest kısımları eski haline geri döner
(Åekil 1e).
Bu mekanizma çift kısımlı yapılar için geçerlidir. Ek kı-
sım veya bölgelerin eklenmesi performans özelliklerinin
(dayanım, elektriksel iletkenlik, çoklu geçiş vb.) artma-
sını sağlamaktadır. Diğer şekil hafızalı polimerlerin şe-
kil hafıza etkileri temel olarak benzer mekanizma üze-
rinden yürümektedir. Åekil hafızalı polimerlerde sürücü
kuvvet elastik enerjinin elastik kısımda depolanması şek-
lindedir (Huang ve ark., 2010a).
8 Ocak / January - Åubat / February 2017