بولي ايثيلين
يعد البولي إيثيلين أحد أبسط وأرخص البوليمرات. البولي إيثيلين مادة صلبة شمعية وغير نشطة. يتم الحصول على هذه المادة من بلمرة الإيثيلين ويتم اختصارها بـ PE. يحتوي جزيء الإيثيلين على رابطة مزدوجة C=C. في عملية البلمرة، يتم كسر الرابطة المزدوجة لكل مونومر وبدلاً من ذلك يتم إنشاء رابطة بسيطة بين ذرات الكربون في المونومرات، ويكون المنتج الناتج عبارة عن جزيء كبير.
تاريخ إنتاج البولي إيثيلين:
تاريخ إنتاج البولي إيثيلين: تاريخ إنتاج البولي إيثيلين: تم اكتشاف الطريقة الأولى للتخليق الصناعي للبولي إيثيلين بالصدفة من قبل “إيزيك ناوست” و”رينولريجسون” (من كيميائيي شركة ICI) في عام 1933. وقد حصل هذان العالمان على مادة تشبه الشمع عن طريق تسخين خليط من الإيثيلين والبنزالدهيد تحت ضغط مرتفع.
وكان سبب هذا التفاعل هو وجود شوائب تحتوي على الأكسجين في الأجهزة المستخدمة، والتي كانت بمثابة محفزات البلمرة. في عام 1935، قام مايكل بيرين، عالم آخر من شركة ICI، بتطوير هذه الطريقة وقام بتصنيع البولي إيثيلين تحت ضغط عالٍ، والتي أصبحت الطريقة الأساسية للإنتاج الصناعي للـ LDPE في عام 1939.
استخدام المحفزات المختلفة في تصنيع البولي إيثيلين
كان أحد الأحداث المهمة في تصنيع البولي إيثيلين هو اكتشاف العديد من المحفزات الجديدة التي مكنت من بلمرة الإيثيلين عند درجة حرارة وضغط أكثر اعتدالًا من الطرق الأخرى. وكان أول محفز تم اكتشافه في هذا المجال هو ثالث أكسيد الكروم، والذي تم اكتشافه عام 1951 على يد “روبرت بانكس” و”جون هوسن” في شركة فيليبس تيبروليوم. وكان أول محفز تم اكتشافه في هذا المجال هو ثالث أكسيد الكروم، والذي تم اكتشافه عام 1951 على يد “روبرت بانكس” و”جون حسين” في شركة فيليبس تيبروليوم.
كانت هذه المحفزات قابلة للاستخدام في ظل ظروف أكثر اعتدالًا من محفزات فيليبس وأنتجت أيضًا البولي إيثيلين بترتيب (بهيكل منتظم). أما النوع الثالث من النظام التحفيزي فكان استخدام مركبات الميتالوسين، والتي تم إنتاجها في ألمانيا عام 1976 على يد “والتر كامينيكي” و”هانز جوجيسين”. تتميز محفزات زيجلر والميتالوسين بالمرونة الشديدة من حيث الوظيفة وتستخدم في عملية البلمرة المشتركة للإيثيلين مع الأوليفينات الأخرى، والتي تعتبر الأساس لإنتاج بوليمرات مهمة مثل VLDPE، LLDPE، وMDPE.
في الآونة الأخيرة، تم تصنيع محفز من عائلة الميتالوينات ذات قابلية عالية للاستخدام لبلمرة البولي إيثيلين يسمى ثنائي كلوريد الزركونوسين، والذي يسمح بإنتاج بوليمر ذو بنية بلورية عالية (ترتيب واحد). كما تم دراسة نوع آخر من المحفزات يسمى مركب إيمينوفثالات مع معادن المجموعة السادسة، والذي أظهر أداء أعلى من الميتالوسينات.
أنواع البولي إيثيلين
يعتمد تصنيف البولي إيثيلين على كثافته، والتي تتضمن مقدار الكثافة وحجم سلسلة البوليمر ونوع وعدد الفروع في السلسلة.
البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE).
HDPE أو البولي ايثيلين عالي الكثافة
يحتوي هذا البولي إيثيلين على سلاسل بوليمر غير متفرعة، وبالتالي فإن القوة الجزيئية في السلاسل عالية وقوة الشد أعلى من البولي إيثيلين الآخر. تعتبر ظروف التفاعل ونوع المحفز المستخدم في إنتاج البولي إيثيلين HDPE فعالة. عادةً ما يتم استخدام طريقة البلمرة باستخدام محفز Ziegler-Natta لإنتاج البولي إيثيلين غير المتفرع.
البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE).
LDPE أو البولي إيثيلين منخفض الكثافة
يحتوي هذا البولي إيثيلين على سلسلة متفرعة، لذلك لا يمكن لسلاسل LDPE أن ترتبط بشكل جيد مع بعضها البعض، كما أن قوى الجزيئات بين الجزيئات ضعيفة وقوة شد أقل. عادة ما يتم إنتاج هذا النوع من البولي إيثيلين عن طريق البلمرة الجذرية. ومن خصائص هذا البوليمر المرونة وإمكانية التحلل بواسطة الكائنات الحية الدقيقة.
ومن خصائص هذا البوليمر المرونة وإمكانية التحلل بواسطة الكائنات الحية الدقيقة.
LLDPE أو البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة
هذا البولي إيثيلين عبارة عن بوليمر خطي يحتوي على عدد من الفروع القصيرة ويتم إنشاؤه عادةً من بلمرة مشتركة للإيثيلين باستخدام ألكينات طويلة السلسلة.
MDPE أو البولي إيثيلين متوسط الكثافة
إنه بولي إيثيلين متوسط الكثافة.
أنابيب إمدادات المياه MDPE
تطبيقات البولي ايثيلين:
تطبيقات البولي ايثيلين: يستخدم البولي إثيلين المنخفض الكثافة (LDPE) في إنتاج الحاويات البلاستيكية الخفيفة وكذلك الأكياس البلاستيكية. يستخدم HDPE في إنتاج عبوات الحليب والسوائل وجميع أنواع أدوات المطبخ البلاستيكية. يستخدم MDPE عادة في إنتاج الأنابيب البلاستيكية وتجهيزات الأنابيب.
نظرا لدرجة مرونته العالية، يتم استخدام البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LLDPE) في تحضير جميع أنواع المواد البلاستيكية المرنة مثل الأنابيب ذات القدرة على الانحناء. في الآونة الأخيرة، تم إجراء العديد من الأبحاث على إنتاج البولي إيثيلين ذو السلاسل الطويلة والفروع القصيرة. هذه البولي إيثيلين هي في الأساس HDPE مع بعض الفروع الجانبية. تتمتع هذه البولي إيثيلين المدمجة بقوة HDPE ومرونة LDPE.