ما هو مركب البوليمر؟ البوليمر هو مركب جزيئي ضخم يتكون من تكرار وحدات أصغر تسمى المونومرات، تشبه هذه الوحدات البناءة قطع الليغو. حيث تترابط مع بعضها البعض لتكوين سلاسل طويلة. يمكن أن تكون هذه السلاسل مستقيمة أو متفرعة، وقد تلتف أو تتشابك مع بعضها البعض. 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، من خلال إضافة مواد مثل المركبات أثناء عملية حقن البلاستيك والبثق، يتم تعزيز الخصائص الكيميائية وتفاعلية المنتج.
مركب البوليمر
المركب عبارة عن مزيج من مواد البوليمر مثل مختلف درجات البولي إيثيلين وغيرها، والتي يتم إضافتها إلى المواد الخام من أجل 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 قاعدة البوليمر مع إضافات لتحسين بنية وخصائص المنتج المصنع.
ما هو مركب البوليمر؟
مركب البوليمر هو نتيجة عملية يتم فيها إضافة جميع أنواع المواد إلى البلاستيك أو البوليمر لإنشاء أو تعزيز الميزات المطلوبة في المنتج النهائي. يمكن أن تشمل هذه الإضافات بوليمرات أخرى، وأصباغ، ومثبتات، ومثبطات الصدمات واللهب، بالإضافة إلى المواد المنزلقة. ومن خلال إضافة هذه الإضافات، يصبح من الممكن تعديل أو زيادة الخصائص الكامنة للبوليمر الأساسي، ونتيجة لذلك، يتم إنتاج مادة مخصصة أو بمعنى آخر، بلاستيك هندسي يتمتع بالخصائص التي يرغبها السوق.
خصائص مرکب البوليمر
تتكون جزيئات البوليمر من مئات أو آلاف من المونومرات، مما يمنحها وزنًا جزيئيًا مرتفعًا. عادة ما تكون البوليمرات قوية ومتينة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل والتلف. بعض البوليمرات خفيفة الوزن، مثل البولي إيثيلين، مما يجعلها مثالية للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب خفة الوزن. يمكن تعديل خصائص البوليمرات من خلال تغيير نوع المونومرات وطول السلسلة وطريقة الترابط.
تركيب مرکب البوليمر
يتم تصنيع البوليمرات من خلال عملية تسمى البلمرة. في عملية البلمرة، تتفاعل المونومرات مع بعضها البعض لتكوين سلاسل بوليمرية. هناك نوعان رئيسيان من البلمرة:
البلمرة بالإضافة: في هذه العملية، تترابط المونومرات معًا دون فقدان أي ذرات.
بلمرة التكثيف: في هذه العملية، تترابط المونومرات مع بعضها البعض مع فقدان جزيئات الماء أو جزيئات صغيرة أخرى.
أمثلة على مركبات البوليمر
1. البولي إيثيلين: (PE) هو أكثر أنواع البوليمرات شيوعًا. يستخدم في صنع أكياس التسوق والزجاجات البلاستيكية وأفلام التغليف.
2. البولي بروبيلين: (PP) هو بوليمر صلب ومتين يستخدم في صنع الحبال والأنابيب والألياف.
3. الكلوريد متعدد الفينيل: (PVC) هو بوليمر صلب ومتين يستخدم في صنع النوافذ والأبواب والأنابيب.
4. بوليستر: (PET) هو بوليمر صناعي يستخدم في صنع الملابس والزجاجات والألياف.
5. النايلون: (Nylon) هو بوليمر صناعي قوي ومتين يستخدم في صنع الملابس والحبال والشبكات.
هذا مجرد شرح مبسط لتركيب البوليمرات. هناك العديد من الأنواع المختلفة من البوليمرات ولكل منها خصائص وتركيب فريد.
خطوات مركب البوليمر
لإنتاج مركب بلاستيكي من الدرجة الأولى، تستخدم شركة إليكسير بوليمر، وهي إحدى الشركات الرائدة المعروفة في صناعة المركبات، قاعدة منتظمة. وتتضمن هذه العملية عدة خطوات حيوية وهامة، سنناقشها فيما يلي:
اختر المواد
تبدأ عملية التركيب باختيار بوليمر أساسي مناسب ومواد مضافة مع مراعاة الخصائص المرغوبة في الاستخدام النهائي للمركب البلاستيكي المنتج. في شركة Elixir Polymer، يتم التأكد من أن المواد المختارة تعمل بأفضل طريقة ممكنة مع مادة البولي بروبيلين أو البوليسترين أو ABS.
وزن المكونات والخلط
بعد اختيار المكونات المراد دمجها مع البوليمر الأساسي، يتم وزنها وفقًا للصيغة للتأكد من دقة نسبة المواد المضافة إلى البوليمر الأساسي نفسه. بعد تحضير البلاستيك والمواد المضافة، يتم خلطها باستخدام جهاز بثق مزدوج اللولب. تستمر هذه العملية حتى يتم الخلط الكامل للمحتويات داخل الجهاز.
من الجيد معرفة أنه من أجل زيادة جودة البلاستيك الهندسي، يتم سحقه وتسخينه في هذه العملية.
في هذه الطريقة، حتى من خلال خلق فراغ داخل الآلة، يتم التأكد من إزالة جميع الغازات التي تم الحصول عليها من عملية السحق والخلط من الآلة بحيث لا يحتوي المنتج البلاستيكي على فقاعات صغيرة بالداخل.
خلط المكونات
بعد خلط المكونات بشكل كامل، يتم وضعها في آلة الإكسترودر حيث يتم إذابتها وتجانسها. في هذه المرحلة، بعد الذوبان، يتم خلط المواد بالكامل لتجنب أي احتمال لعدم التجانس.
إنتاج كريات البوليمر
بعد عملية البثق، يتم تبريد خليط المواد المنصهرة وتحويله إلى كرة صلبة. تتم إعادة صهر هذه الكريات وتشكيلها في المنتج المطلوب.
مزايا مركبات البوليمر
وفي ما يلي، نناقش بعض مزايا المركبات البلاستيكية.
أداء أفضل بكثير للمنتج
بالمقارنة مع البوليمر البسيط، تتمتع مركبات البوليمر بخصائص فيزيائية وكيميائية محسنة اعتمادًا على المواد التي يتم دمجها معها، كما أنها تعمل بشكل أفضل ضد الحرارة والكهرباء والصدمات والمواد المسببة للتآكل. هذه القدرة في مجال البلاستيك الهندسي تجبر الشركات المصنعة على تفضيلها على البلاستيك العادي.
التوافق والقدرة على التكيف
لقد أتاحت عملية تركيب البوليمر إمكانية تخصيص المنتج المطلوب للأغراض المقصودة من الشركات المصنعة. يتم تصميم الجودة واللون والملمس والخصائص الأخرى للمنتج النهائي وفقًا للاحتياجات، وقد أدى هذا التوافق مع احتياجات الشركات المصنعة إلى تسهيل استخدامها في مختلف الصناعات.
تخفيض التكاليف
تعد إضافة إضافات إلى البوليمر الأساسي لتحقيق الأداء الأمثل للظروف مع الحفاظ على القدرة على تحمل التكاليف مقارنة بالبوليمرات المتخصصة باهظة الثمن إحدى الميزات المهمة لهذه العملية. البلاستيك المركب أكثر متانة. وهذا يعني أن عمر المنتج يزداد وأن الشركة المصنعة تدفع تكاليف استبدال الأجزاء البلاستيكية بشكل أقل وفي وقت لاحق.
تحسين المعالجة
بالمقارنة مع البوليمر الأساسي، فإن مركب البوليمر يتمتع بقدرة معالجة أفضل بكثير. كما تصبح عمليات تصنيع البلاستيك الهندسية أكثر سلاسة وكفاءة عن طريق إضافة المواد المضافة. من خلال إضافة بعض المواد إلى البلاستيك الأساسي، يمكنك زيادة توافقه مع معدات الإنتاج، وتحسين تدفق الذوبان وتقليل لزوجته.
ما هو استخدام مركب البوليمر؟
لمركبات البوليمر استخدامات عديدة في منتجات مختلفة، والتي سنناقشها فيما يلي:
صناعة السيارات
تعتمد مكونات السيارات بشكل كبير على المركبات البلاستيكية. يستخدم البلاستيك في الأجزاء الداخلية والخارجية مثل المصدات والمقاعد ولوحات العدادات وبعض الأجزاء الهيكلية للسيارة. يمكن لمركبات البوليمر أن تقلل من وزن السيارة وتحسن كفاءة استهلاك الوقود لأنها بديل أقوى وأخف وزنًا وأكثر فعالية من حيث التكلفة للمواد البلاستيكية التقليدية.
صناعة الإلكترونيات والكهرباء
يُستخدم البلاستيك في العديد من المنتجات الكهربائية والإلكترونية؛ على سبيل المثال، في لوحات الدوائر، ومبيت المعدات الإلكترونية، وعزل الكابلات والموصلات، يكون للبلاستيك وظائف مهمة جدًا. تتمتع المواد البلاستيكية الهندسية بمقاومة ممتازة للحرارة الناتجة عن التيار الكهربائي. كما أن هذه المنتجات معزولة كهربائيًا بالكامل. هذه الميزات جعلت من البلاستيك الهندسي مادة مثالية لصناعة الإلكترونيات والصناعات الكهربائية.
صناعة التعبئة والتغليف
ويستخدم البلاستيك في صناعة الزجاجات وحاويات تخزين المواد القابلة للتلف والمجمدات المصنوعة من النايلون وأغطية العبوات الزجاجية. تعتبر المواد البلاستيكية المركبة أفضل بكثير من المواد البلاستيكية البسيطة في التعبئة والتغليف نظرًا لمقاومتها الأكبر للحرارة والتأثيرات والمتانة ضد المركبات الكيميائية.
البناء والهندسة
للبلاستيك العديد من التطبيقات في بناء المنازل وغيرها من المعدات المساعدة للمنازل، من بينها يمكننا أن نذكر مقاطع النوافذ، والعوازل، والأنابيب والتوصيلات الكهربائية. يعد البوليمر الهندسي خيارًا قيمًا للبناء نظرًا لمقاومته الأكبر للظروف الجوية القاسية والتأثيرات والعزل الحراري.
الصناعة الطبية والصحية
يستخدم البلاستيك على نطاق واسع كمواد حيوية في المنتجات الطبية ومنتجات الرعاية الصحية. ويستخدم البلاستيك في صناعة الأدوات الجراحية ومكونات الأجهزة الطبية وتغليف المنتجات الصيدلانية. تعد البوليمرات الهندسية خيارات أفضل بكثير من البلاستيك العادي نظرًا لتوافقها الحيوي، وزيادة عقمها، ومقاومتها للمواد الكيميائية، كما أنها تضمن سلامة المرضى.
السلع المنزلية المشتركة
تحتوي العديد من المنتجات مركب البوليمر مثل الألعاب والأثاث والسلع الرياضية والأجهزة المنزلية وأدوات العناية الشخصية على البلاستيك. تعتبر المركبات خيارًا أفضل للاستخدام في المنتجات المنزلية نظرًا لقوتها وسلامتها الأكبر، فضلاً عن جاذبيتها البصرية الأكبر من البلاستيك العادي.
