10-06-2008, 12:51 AM
PIPD (M5) LiFLERi
PIPD (poli 2,6-diimidazo [4,5-b:4’,5’-e]piridinilen-1,4-(2,5-dihidroksi)fenilen) lifleri yüksek dayanım ve
yüksek modüle sahip liflerdir. 2,3,5,6-tetraaminopiridin (TAP) ile 2,5-dihidroksitereftalik asit’in
polimerizasyonu ile elde edilmektedirler. Polimerizasyon reaksiyonu Sekil 21’de görülmektedir. Önce
TAP-DHTA 1:1 kompeksi (TD tuzu) olusturulmakta ve daha sonra fosforik asit ve P2O5 içerisindeki TD
tuzu, azot ortamında ve 140oC’de reaktörde polimerizasyona tabi tutulmaktadır. 1,5 saat islemin ardından
sıcaklık 180oC’ye yükseltilmekte ve 1-2 saat süresince isleme devam edilmektedir. 140oC’ye sogutulan
çözelti sıvı kristalin fazındadır ve direkt olarak lif çekimine gönderilmektedir. Lif çekimi kuru-jet yas lif
çekim yöntemine göre yapılmaktadır. Lif çekim çözeltisinde bulunan polimerlerin molekül agırlıkları
60000-150000 arasındadır. Koagulasyon banyosunda su veya seyreltik fosforik asit bulunmaktadır.
Koagulasyon banyosunda katılasan lifler yıkanmakta, kurutulmakta ve yüksek sıcaklıklarda (>400oC)
gerdirme islemine tabi tutulmaktadırlar [8] . Böylece yüksek kristaliniteye sahip yüksek modüllü lifler
elde edilmektedir. M5 liflerinin kristal yapısı Sekil 22’de görülmektedir [23].
.
Sekil 21. PIPD polimerizasyonu
Sekil 22. PIPD (M5) kristalin yapısı
Magellan System tarafından gelistirilmis olan M5 liflerinin kullanımının 2007 yılı civarında
yaygınlasacagı düsünülmektedir. Dayanım degerleri PBO lifleri ile benzer olmakla birlikte,
sıkıstırılabilirlik özellikleri diger liflerden çok daha iyidir. Bu özellik, yapısal bütünlügü gelistiren
hidrojen bagı seviyesinin yüksek olmasından kaynaklanmaktadır. Tüm bu özellikler hem yapısal, hem de
balistik gereksinimleri karsılamaktadır. Tablo 9’da M5 liflerinin özellikleri görülmektedir [13].
Tablo 9. M5 liflerinin özellikleri
M5 (1999-2000) M5 (Nisan 2002) M5 (Hedeflenen)
Dayanım, GPa 4 5,3 9,5
Kopma uzaması, % 1,2 1,5 >2
Modül, GPa 330 350 >400
Higroskopik nem, % 2,0 2,0 2,0
Sıcaklık dayanımı, oC 530 530 530
M5 lifleri yüksek bir ısı ve elektrik direncine sahiptir. Asit, UV ısınları gibi dıs etkenlerden zarar
görmezler ve performans özellikleri oldukça iyidir. M5, uzay çalısmaları ve savunma sanayiinde
kullanıma uygundur. Güç tutusur giysilerden helikopter pervanelerine, uydulardan tenis raketlerine kadar
çok farklı alanlarda kullanılabilmektedir. M5 liflerinin kullanım alanları arasında balistik koruma ön
sıralarda yer almaktadır [24].
PIPD (poli 2,6-diimidazo [4,5-b:4’,5’-e]piridinilen-1,4-(2,5-dihidroksi)fenilen) lifleri yüksek dayanım ve
yüksek modüle sahip liflerdir. 2,3,5,6-tetraaminopiridin (TAP) ile 2,5-dihidroksitereftalik asit’in
polimerizasyonu ile elde edilmektedirler. Polimerizasyon reaksiyonu Sekil 21’de görülmektedir. Önce
TAP-DHTA 1:1 kompeksi (TD tuzu) olusturulmakta ve daha sonra fosforik asit ve P2O5 içerisindeki TD
tuzu, azot ortamında ve 140oC’de reaktörde polimerizasyona tabi tutulmaktadır. 1,5 saat islemin ardından
sıcaklık 180oC’ye yükseltilmekte ve 1-2 saat süresince isleme devam edilmektedir. 140oC’ye sogutulan
çözelti sıvı kristalin fazındadır ve direkt olarak lif çekimine gönderilmektedir. Lif çekimi kuru-jet yas lif
çekim yöntemine göre yapılmaktadır. Lif çekim çözeltisinde bulunan polimerlerin molekül agırlıkları
60000-150000 arasındadır. Koagulasyon banyosunda su veya seyreltik fosforik asit bulunmaktadır.
Koagulasyon banyosunda katılasan lifler yıkanmakta, kurutulmakta ve yüksek sıcaklıklarda (>400oC)
gerdirme islemine tabi tutulmaktadırlar [8] . Böylece yüksek kristaliniteye sahip yüksek modüllü lifler
elde edilmektedir. M5 liflerinin kristal yapısı Sekil 22’de görülmektedir [23].
.
Sekil 21. PIPD polimerizasyonu
Sekil 22. PIPD (M5) kristalin yapısı
Magellan System tarafından gelistirilmis olan M5 liflerinin kullanımının 2007 yılı civarında
yaygınlasacagı düsünülmektedir. Dayanım degerleri PBO lifleri ile benzer olmakla birlikte,
sıkıstırılabilirlik özellikleri diger liflerden çok daha iyidir. Bu özellik, yapısal bütünlügü gelistiren
hidrojen bagı seviyesinin yüksek olmasından kaynaklanmaktadır. Tüm bu özellikler hem yapısal, hem de
balistik gereksinimleri karsılamaktadır. Tablo 9’da M5 liflerinin özellikleri görülmektedir [13].
Tablo 9. M5 liflerinin özellikleri
M5 (1999-2000) M5 (Nisan 2002) M5 (Hedeflenen)
Dayanım, GPa 4 5,3 9,5
Kopma uzaması, % 1,2 1,5 >2
Modül, GPa 330 350 >400
Higroskopik nem, % 2,0 2,0 2,0
Sıcaklık dayanımı, oC 530 530 530
M5 lifleri yüksek bir ısı ve elektrik direncine sahiptir. Asit, UV ısınları gibi dıs etkenlerden zarar
görmezler ve performans özellikleri oldukça iyidir. M5, uzay çalısmaları ve savunma sanayiinde
kullanıma uygundur. Güç tutusur giysilerden helikopter pervanelerine, uydulardan tenis raketlerine kadar
çok farklı alanlarda kullanılabilmektedir. M5 liflerinin kullanım alanları arasında balistik koruma ön
sıralarda yer almaktadır [24].