Industrial Polymers

البوليمرات الصناعيه

 نتيجة للتطور الصناعي الكبير فقد حلت البوليمرات الصناعية محل كثير من المواد والألياف الطبيعية كالخشب والفلزات والقطن وذلك لمميزاتها الكثيرة سواء في الصناعة أو الاستخدامات المنزلية . ولكن بمرور الزمن وبخاصة الثلاثين عاما الأخيرة ظهرت مشكلة بيئية خطيرة وهي أن النفايات البلاستيكية والبوليمرات بشكل عام لا يمكن التخلص منها . فهي غير قابلة للتحلل عضويا . وتبقى بعد دفنها وبالتالي تتزايد المساحات التي تحتلها هذه النفايات باستمرار . ونجد في دراسة أجريت مؤخراً أن البلاستيك يشكل حوالي 10% من مجموع النفايات في المدن .

فيمكن تعريف البلاستيك

على انه مواد يمكن تشكيلها بسهولة. أصلها مركبات كيميائية يتم الحصول عليها من النفط. يتركب البلاستيك من مركبات ذات سلاسل طويلة تسمى (polymers)

وهي مرتبة بنسق معين _وهذا الترتيب يعطي البلاستيك مزايا متعددة. إن البلاستيك الصلب يستبدل المعادن في كثير من الأدوات ،أما البلاستيك الطري فيدخل في صناعة الخيوط والجلود وحتى الفرو .البلاستيك من المكونات الطبيعية.
في عام 1862م صنع الكيميائي ألكسندر باركز Alexander Parkes أول شكل للبلاستيك من مادة نترات السيلولوز.

شاهده الناس في معرض لندنLondon exhibition ثم طور هذا الشكل على يد الأمريكي جون وبسلي ، الذي سماها بالسليليود Celluloid فيما بعد. ومع أن السيليلود كان هشاً ويتغير لونه عند التعرض للضوء الشديد، فقد استعمل في صناعة كرات البلياردو والأسنان الصناعية والأفلام الفوتوغرافية.
البلاستيك من مكونات كيميائية:

 أول شكل كيميائي للبلاستيك صنع عام 1909م وكان يسمى بالباكلايت(bakelite).
الباكلايت(bakelite):


الباكلايت نوع من البلاستيك يدخل في صناعة صناديق وايطارات الأجهزة والأدوات مثل الراديو والتليفزيون والكاميرات وغيرها . ويعد الباكلايت نوع من بلمرة التكاثف . ويشترط لحدوث هذا النوع من البلمرة أن يحتوي المونمر على مجموعتين وظيفتين على الأقل . وينتج التكاثف تكون جزىء ذا وزن جزيئي كبير ( البلاستيك ) بالاضافة الى بعض الجزيئات الصغيرة مثل الماء H2O , HCl وغيرها . ويحضر الباكلايت من تكاثف الفينول والفورمالدهيد . ويستخدم الباكلايت كمادة عازلة في الاجهزة الكهربائية . وكمادة لاصقة.

.oOo تجربة تحضير البوليمر " الباكلايت " oOo

وحضرت أنواع أخرى مثل البولي إيستر polyester) )

وبولي فينيل كلورايد (PVC)
اللذان " البولي إيستر وبولي فينيل كلورايد "يتمتعان بخفة الوزن والمرونة وإمكانية التلوين ويتحملان الرطوبة والحرارة الشديدة.

تصنيع البلاستيك:

1-طريقة الحقن (Injection Moulding ) : تم تسخين وصهر المادة الخام وهي عبارة عن حبيبات (pellets) صغيرة ثم تضغط وتحقن نحو القالب المطلوب.

2- طريقة القلوبة الساخنة (Hot Extrusion Moulding) : في هذه الطريقة تخضع المادة الخام للتسخين ثم تدفع بشكل لولبى نحو قالب لعمل صفائح بلاستيكية مختلفة.

أنــــــــــواع البلاستيــــــــــك :

1-     الثيرموبلاستيك (Thermoplastic )

يمكن تغيير شكل هذا النوع بالحرارة . من أمثلة البوليثين (Polythene) التي تستخدم في صناعة الأوعية البلاستيكية المختلفة, التي يتغير شكلها عند وضع مواد ساخنة أو حارة فيها.

2- الثيرموسيتينك (Thermosetting)


لا يمكن تغيير شكل هذا النوع بالحرارة. وحتى لو سخن فانه سيزداد صلابة. لذا يصنع منه فيشة الأجهزة الكهربائية, لتحملها الحرارة الناتجة من التيار الكهربائي . من أمثلة البيرسبكس وهو بلاستيك شفاف مثالي لملاعب السكواش , يتميز بالصلابة والقوة أكثر من الزجاج!

تاريخ البوليمرات
فى عام 1897 قام هيلاري دي شارونيه ببدء أول مصنع لتصنيع الخيوط بناءا على السليولوز كمادة لإستبدال الحرير. في عام 1907 قام ليو بيكيلاند باختراع أول بوليمر تصنيعي باكلايت. في عام 1922 كان هيرمان شاودينجر أول من افترض أن البوليمرات تتكون من سلاسل طويلة من الذرات مرتبطة معا برابطة تساهمية. كما اقترح أيضا تسمية هذه المركبات بالجزيئات الكبيرة. وقبل هذا، كان العلماء يعتقدون أن البوليمرات هي تجمعات للجزيئات الصغيرة (تسمي غروانيات) مرتبطة معا عن طريق قوى دقيقة غير معروفة. وقد حصل شاودينجر على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1953 م. وقد اخترع والاس كاروثيرس أول مطاط تصنيعي نيوبرين عام 1931 م والنيلون عام 1935 م. وحصل بول فلوري على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1974 لعمله على شكل اللف العشوائي للبوليمرات
من اشهرها البوليمرات

بولي كلوريد الفينيل والبوليستر( PVC )

تستخدم مواد بولي كلوريد الفينيل والبوليستر على نطاق واسع في صناعة تشكيلة متنوعة من المنتجات الاستهلاكية والتجارية والصناعية التي يعتمد عليها الناس حول العالم يومياً. وتستخدم البوليمرات لصناعة المنتجات التي يمكن تصنيعها من مواد مثل الخشب ، و الحديد ، و الزجاج ، و الألمونيوم .
البوليستر

الميلامين

بولي كلوريد الفينيل

البولي ستايرين

البولي أوليفينات

البولي أوليفينات من عائلة البوليمرات المشتقة من البروبيلين والإثيلين. وتنتج منها كميات كبيرة من منتجات اللدائن الحرارية الأكثر استخداماً في العالم، وهي مواد قوية وشديدة التحمل ومرنة ، لذا تنتشر استخداماتها في تطبيقات متنوعة.

وقد أثمرت الأبحاث والتقنيات الحديثة زيادة ملحوظة في تشكيلة منتجات البوليمرات ، ونتيجة لذلك تحل هذه المنتجات محل المواد التقليدية في العديد من التطبيقات ، والبوليمرات منتجات تسهل إعادة تدويرها.

أنواع البولي أوليفينات:

البولي إثيلين

البولي بروبيلين