التعرف على أنواع مركبات البوليمر وتطبيقاتها

المركب عبارة عن مزيج من مواد البوليمر مثل درجات البولي إيثيلين وغيرها من الأشياء التي تضاف إلى المواد الخام بهدف زيادة الخواص الفيزيائية والميكانيكية والحرارية. يتم إنتاج هذه المركبات بشكل عام على شكل حبيبات وتستخدم في تكوين منتجات البوليمر المختلفة. بمعنى آخر، يشتمل المركب على خليط من عدة أنواع من قواعد البوليمر مع إضافات لتحسين بنية وخصائص المنتج المصنع.

في بعض الأحيان، عند إنتاج بعض منتجات البوليمر، يواجه المصنعون مشاكل مثل ضعف الخصائص الفيزيائية، وانخفاض الخصائص، واللون غير المرغوب فيه، وما إلى ذلك. ونتيجة لذلك، لا يمكن استخدام الأصبغة الرئيسية بسبب عدم توافق المنتج. في هذه الحالات، عن طريق إضافة مواد مثل المركبات أثناء عملية حقن البلاستيك والبثق، فإنها تعزز الخصائص الكيميائية وتفاعلية المنتج. من الناحية الاقتصادية والصحية، يعتبر استخدام المركبات في إنتاج منتجات البوليمر أكثر اقتصادية من أنواع الأصبغة. لأن المجمع لا يوجد به التكاليف الجانبية للتنظيف والمركبات في استخدام الماسترباتش.

يتكون المركب من ثلاثة مكونات رئيسية في بنيته، والتي تستخدم لزيادة خصائص المنتج. وتشمل هذه المكونات الثلاثة قاعدة البوليمر، وعامل التوافق والمواد المضافة الأخرى. لذلك، يجب إضافة المركب إلى المنتج الذي يحتوي أيضًا على قاعدة بوليمر بحيث يمكن دمجه معه بسهولة أكبر. مهمة المكون الثاني هي خلق التوافق بين المركب والمنتج بحيث يمكن خلطه بشكل موحد مع المنتج. وبخلاف ذلك، لن ينتشر المركب بشكل موحد ومستمر في مواد البوليمر. أما المكون الثالث للمركب فيعمل على تحسين خصائص وخصائص المنتج النهائي والتي يؤدي بعضها إلى تغير لون القطعة النهائية.

بشكل عام، في العديد من التطبيقات، نحتاج إلى إضافة مواد أخرى إلى قواعد البوليمر للحصول على خصائص معينة. هناك نوعان من مركبات البوليمر الأكثر شيوعًا هما مركب بوليمر البولي إيثيلين ومركب بوليمر البروبيلين. في الواقع، عندما نضيف إضافات إلى بوليمر من بنية البولي إيثيلين، تكون النتيجة مركب بوليمر بولي إيثيلين، ومن ناحية أخرى، عندما تتم إضافة إضافات إلى بوليمر من بنية البروبيلين، تكون النتيجة مركب بوليمر بولي بروبيلين. تستخدم الصناعات المختلفة مركبات البوليمر اعتمادًا على التطبيقات المطلوبة في إنتاج منتجاتها. من الممكن في العديد من الصناعات استخدام كليهما، ولكن بشكل عام، نظرًا للخصائص التي يتمتع بها البولي إيثيلين، فإنه يستخدم في الغالب في صناعات التعبئة والتغليف والسيارات وغيرها، وبسبب الخصائص التي يمتلكها البروبيلين في صناعات مثل الأنابيب ، يتم استخدام الأجهزة المنزلية وما إلى ذلك في الغالب.

يعد مركب البولي إيثيلين أحد أهم أنواع المركبات وأكثرها عملية، ويستخدم على نطاق واسع في إنتاج أنابيب البولي إيثيلين لإمدادات المياه. يتكون هذا النوع من المركبات من سلسلة من النفايات الصناعية والمواد الكيميائية الأخرى، والتي تتميز بخصائص مثل المقاومة العالية لأشعة الشمس المباشرة والتأثيرات الميكانيكية المختلفة. المركب المذكور، على الرغم من تمتعه بجودة مثالية، إلا أنه يتمتع بسعر معقول؛ ولهذا السبب، لديها القدرة على المنافسة مع الأسواق الخارجية المماثلة. وفيما يلي سوف نتناول أهم درجات مركب البولي إيثيلين. البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE): يتميز هذا البولي إيثيلين بقوة شد منخفضة، ومن خصائصه الأخرى المرونة وإمكانية التحلل بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. البولي إيثيلين الثقيل عالي الكثافة (HDPE): يتمتع هذا البولي إيثيلين بقوة شد أعلى من البولي إيثيلين الآخر. البولي إيثيلين متوسط ​​الكثافة (MDPE): هو نوع خاص من البولي إيثيلين يقع بين البولي إيثيلين الثقيل والبولي إيثيلين الخفيف من حيث بنية البوليمر وكثافته. معظم البولي إيثيلين متوسط ​​الكثافة له هيكل خطي وله تطبيقات خاصة مثل إنتاج خزانات كبيرة لتخزين المياه، وما إلى ذلك. البولي إيثيلين الخفيف الخطي (LLDPE): يتم الحصول على البولي إيثيلين الخفيف الخطي عن طريق إضافة كومونومر البيوتين العادي إلى الإيثيلين أثناء عملية البلمرة. يتمتع البولي إيثيلين الخفيف الخطي بخصائص ميكانيكية متفوقة مقارنة بالبولي إيثيلين الخفيف، فمثلاً من خلال إضافته إلى البولي إيثيلين الخفيف يمكن إنتاج أفلام بوليمر ذات قوة وقوة شد أعلى. البولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي (UHMWPE): يُسمى البولي إيثيلين ذو الوزن الجزيئي ما بين 3 و6 ملايين بولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي أو UHMWPE. ويستخدم البولي إيثيلين ذو الكتلة الجزيئية العالية جدًا في حالات أخرى مثل صناعة الأنابيب المقاومة في صناعة النفط والغاز وأنابيب تصريف النفايات وما إلى ذلك.

مركب البولي بروبيلين هو نوع آخر من المركبات المستخدمة في إنتاج منتجات البوليمر التي لها بنية مركبة. يعد هذا المركب بعد البولي إيثيلين أحد أكثر أنواع المركبات استخدامًا. ويستخدم هذا النوع من المركبات في صناعة قطع غيار السيارات، وإنتاج الأجهزة المنزلية والمواد البلاستيكية المستخدمة في المطابخ، وتحضير الأنابيب ولوازمها.

تتمتع هذه المجموعة من المركبات بخصائص ميكانيكية وحرارية عالية. يستخدم هذا النوع من المركبات على نطاق واسع في مختلف صناعات السيارات والأجهزة المنزلية والصناعات الكهربائية والإلكترونية. ويستخدم هذا النوع من المركبات غالباً في منتجات التغطية والعزل.

يتم إنتاج مركب الحشو على أساس نسب مختلفة من مادة الحشو وعلى أساس قواعد بوليمرية مختلفة. إن نوع الصيغة الهيكلية المستخدمة في هذا النوع من المركبات، إلى جانب خلق خصائص ممتازة في منتجات البوليمر، يقلل أيضًا من السعر النهائي للمنتج. ويستخدم المركب المذكور في عمليات البثق وحقن البلاستيك والتشكيل الحراري.