ما هو المركب؟
المركب عبارة عن مزيج من المواد البوليمرية مثل البولي إيثيلين بمختلف درجاته وغيرها، والتي 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.
لماذا نستخدم المركبات؟
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. 
الخصائص الهيكلية لمركب البوليمر
يتكون مركب البوليمر 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 منتظم ومستمر في المواد البوليمرية. ويعمل المكون الثالث للمركب على تحسين خصائص وخصائص المنتج النهائي، والتي يؤدي بعضها أيضًا إلى تغيير لون القطعة النهائية.
أشهر أنواع المركبات
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، فإن النتيجة هي مركب بوليمر البولي إيثيلين، ومن ناحية أخرى، عندما تتم إضافة إضافات إلى بوليمر من بنية البروبيلين، فإن النتيجة هي مركب البولي بروبيلين. تستخدم الصناعات المختلفة مركبات البوليمر اعتمادًا على التطبيقات المطلوبة في إنتاج منتجاتها. في العديد من الصناعات من الممكن 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 يتمتع بها البروبيلين في صناعات مثل الأنابيب ، يتم استخدام الأجهزة المنزلية وما إلى ذلك في الغالب.
مركب البولي ايثيلين
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، رغم 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 وغيرها.
مركب البولي بروبيلين
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، وإعداد الأنابيب والوصلات.
مركب معزز بالألياف الزجاجية
هذه المركبات لها خصائص ميكانيكية وحرارية عالية. يستخدم هذا النوع من المركبات على نطاق واسع في مختلف صناعات السيارات والأجهزة المنزلية والصناعات الكهربائية والإلكترونية. يستخدم هذا النوع من المركبات في الغالب في منتجات التغطية والعزل. 
مركب البوليمر الهندسي
تستخدم المركبات الهندسية في صناعة منتجات البوليمر الهندسية ذات التصميم الخاص والمناسبة لظروف استخدام محددة. يستخدم هذا المركب لزيادة القوة الميكانيكية ومقاومة جميع أنواع التآكل والأحماض والقواعد الكيميائية. تتمتع منتجات البوليمر التي يتم إنتاجها بطريقة حقن البلاستيك وبثقه، وذلك بإضافة مركبات هندسية، بعمر افتراضي أطول. تقوم مراكز إنتاج المركبات الهندسية بإنتاج هذه المركبات حسب احتياجات العميل والمستخدم.
مركبات التنظيف الريولوجية
ونظرًا لخصائصها الريولوجية، تُستخدم هذه المركبات في عمليات تنظيف الأسطوانات والشياق والقوالب في أجهزة البثق. يستخدم المركب المذكور في أجهزة إنتاج منتجات البوليمر مثل أفلام البولي إيثيلين والصفائح والأنابيب والكرتون البلاستيكي. يتمتع مركب التنظيف بالقدرة على إزالة أي شوائب وتغير اللون في أقصر وقت ممكن. في عملية البثق باستخدام مركب التنظيف، تكون كمية النفايات الناتجة منخفضة جدًا، وهي نقطة إيجابية بالنسبة للمركبات الريولوجية.
ملء المركبات
يتم إنتاج مركب الحشو على أساس نسب مختلفة من الحشو وعلى أساس قواعد بوليمرية مختلفة. إن نوع الصيغة الهيكلية المستخدمة في هذا النوع من المركبات، إلى جانب خلق خصائص ممتازة في مركب البوليمر، يقلل أيضًا من السعر النهائي للمنتج. يستخدم المركب المذكور في عمليات البثق وحقن البلاستيك والتشكيل الحراري.
مركب عازل للصوت
يتم إنتاج مركب عزل الصوت بنسبة عالية من كبريتات الباريوم على أساس بوليمر البولي بروبيلين. ويستخدم هذا المركب في أنابيب الصرف الصحي وكذلك في تشييد المباني والمباني التي تحتاج إلى عزل الصوت. بشكل عام، يتم استخدام المركب الصوتي في المنتجات المستخدمة للعزل.
الاختلافات بين مركبات البولي ايثيلين والبولي بروبيلين
كما رأينا في القسم السابق، فإن النوعين الأكثر شيوعًا من مركبات البوليمر هما مركبات البولي إيثيلين والبولي بروبيلين. وفي هذا القسم، نريد أن نشير إلى الاختلافات بين هذين النوعين. وفي ما يلي نشير إلى الاختلافات الرئيسية بينهما.
- يعد إنتاج البولي بروبيلين أسهل من إنتاج البولي إيثيلين.
- مادة البولي بروبيلين أكثر صلابة من البولي إيثيلين.
- المقاومة الكيميائية للبولي بروبيلين ضد المذيبات العضوية والأحماض والكهارل أعلى من مقاومة البولي إيثيلين.
- مقاومة تكسير مادة البولي بروبيلين عالية، ولكن البولي إيثيلين لديه مرونة ومرونة أعلى إلى حد ما.
- أفلام البولي بروبيلين أكثر قابلية للطباعة من البولي إيثيلين.
- البولي إيثيلين هو بوليمر متوافق حيوياً وإعادة تدويره أفضل من البولي بروبيلين.
تطبيقات مركبات البولي ايثيلين والبولي بروبيلين
تحتوي مركبات البولي إيثيلين والبروبيلين على العديد من الاختلافات وتستخدم في صناعات مختلفة لإنتاج منتجات مختلفة. وفيما يلي سنذكر المنتجات التي تستخدم فيها مركبات البولي إيثيلين والبولي بروبيلين.
تطبيقات مركبات البولي إيثيلين والبولي بروبيلين في أنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي
يستخدم اثنان من أكثر أنواع أنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي شيوعًا مركبات البولي إيثيلين والبولي بروبيلين. بسبب خصائص مثل مقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، والقدرة على الاتصال بقوة ومرونة شديدة، والخفة، والتكاليف المنخفضة، وما إلى ذلك، من مجموعة متنوعة من مركبات البولي إيثيلين في الأنابيب السوداء التي تتحمل الضغط الذي يتطلب ارتفاعًا، فهي يستخدم.
استخدام البولي إيثيلين في صناعة البناء
أيضًا، نظرًا لخصائص مثل مقاومة التآكل، ومقاومة الاضمحلال، ومقاومة مياه الصرف الصحي الساخنة والباردة، ومقاومة التجمد والتأثير، وانخفاض الترسيب، والخفة، وما إلى ذلك، يتم استخدام مركبات البروبيلين المختلفة في إنتاج الأنابيب البيضاء أو الخضراء .
تطبيقات مركبات البولي ايثيلين والبولي بروبيلين في صناعات التعبئة والتغليف
في الوقت نفسه، يتم استخدام كلا النوعين من مركبات البولي إيثيلين والبروبيلين في هذه الصناعة، ولكن نظرًا لخصائص مثل امتصاص أقل للأوساخ، والمتانة ضد التمزق، وملاءمتها لتعبئة العناصر الثقيلة وما إلى ذلك، فهي مناسبة للقيام بتغليف خاص. بالإضافة إلى ذلك، فإن خصائص مركبات البروبيلين مثل الكريستال الأكثر وضوحًا لعرض أفضل للمنتج، وملاءمتها لتغليف المواد الغذائية، وما إلى ذلك، جعلت هذه المجموعة خيارًا جيدًا للاستخدام في بعض الصناعات والمنتجات.
تطبيقات مركبات البولي ايثيلين والبولي بروبيلين في الأرضيات الخشبية والبلاستيكية
الأرضيات الخشبية والبلاستيكية هي منتج آخر لصناعة البناء والتشييد التي تستخدم مركبات البولي بروبيلين والبولي إيثيلين. تتمتع مادة البولي إيثيلين بمقاومة عالية للتآكل والطلاء، ومقاومة عالية للصدمات، وعلى عكس مادة البولي بروبيلين، فهي تتمتع بمقاومة عالية للتعب، ولا تتشقق على الرغم من الإجهاد، ومقاومة كيميائية ممتازة، مما يجعلها تستخدم في منتجات مختلفة من هذه الصناعة. ومن بين التطبيقات الأخرى لمركبات البولي إيثيلين والبروبيلين، يمكننا أن نشير إلى حالات مثل استخدامها في صناعة السيارات لتصنيع قطع الغيار المختلفة، واستخدامها في صناعة الألعاب لإنتاج جميع أنواع الألعاب، واستخدامها في الصناعة الطبية لإنتاج جميع أنواعها من الأجهزة المخبرية والطبية وغيرها، ولكثرة استخدامها فقد أغفلنا ذكر تفاصيلها في هذا المقال. 
عملية الإنتاج المركب
يتم إنتاج مركب البوليمر خلال خطوات معقدة وطويلة في الصناعة الكيميائية. والمرحلة الأولى من إنتاجه هي صهر المواد الأولية لصناعة البلاستيك وأنواعها، ويتم ذلك بواسطة آلة تسمى الاكسترودر. بهذه الطريقة، يدخل أولاً خليط المسحوق من البوليمرات الأساسية والمواد المضافة إلى الطارد وبعد الصهر، يخرج من القالب الموجود في نهاية الآلة. في الخطوة التالية، يتم تبريد وتجميد المادة المنصهرة أثناء عملية التبريد وتصبح جاهزة للتقطيع. في هذه المرحلة، يتم تقطيع المركب إلى حجم الحبيبات بواسطة القاطع. يتم تخزين المركبات المنتجة تحت ظروف درجات حرارة خاصة في مستودعات للتحقق من جودتها ويتم توريدها أخيرًا إلى سوق المنتجات البلاستيكية والصناعات الأخرى.
ما هو الفرق بين المركب والماستر؟
يتشابه نوع التركيب الجزيئي لمركب البوليمر والماستر إلى حد ما مع بعضهما البعض، ويكمن اختلافهما في التفاعل السلوكي، والنسبة المضافة إلى المنتجات النهائية، واستخدامها في الصناعات التحويلية المختلفة. أي أنه عندما لا تكون هناك إمكانية لحدوث تفاعل قوي بين المادة الخام والمواد الخام البوليمرية في أجهزة بثق حقن البلاستيك وإنتاج أفلام البوليمر، يتم استخدام المركبات. وفي الواقع فإن المركب عبارة عن مركب بوليمر يستخدم في إنتاج السلع البلاستيكية دون أي مركبات إضافية. في المقابل، لا يمكن استخدام الأصبغة الرئيسية بمفردها في عملية الإنتاج وتتطلب الاستخدام المتزامن لقواعد البوليمر وغيرها من الإضافات الضرورية.
مزايا استخدام المركب على الأصبغة الرئيسية
المزايا الهامة التي تتمتع بها أنواع مختلفة من مركبات البوليمر على الأصبغة وتسببت في استخدام المركبات أكثر من الأصبغة في إنتاج منتجات البوليمر؛ ويشمل ما يلي:
- إن الراحة والسهولة في استخدام الطرق المركبة هي أكثر من مجرد الأصبغة الرئيسية.
- لقد حدت السمية والخطورة من الاستخدام المستمر لبعض أنواع Masterbatch.
- في بعض الأحيان لا يمكن الحصول على الجودة المطلوبة في المنتج من خلال استخدام الأصبغة الرئيسية فقط في خط الإنتاج، ومن الضروري استخدام المركبات.
- إن نظافة واكتمال المركبات مقارنة بالأصبغة الرئيسية يجعل استخدام المركب أكثر استخدامًا في صناعات الإنتاج الصحي.
- في استخدام الأصبغة الرئيسية مع أنظمة الحقن والطارد، لا يمكن الخلط مع مواد البوليمر، ولكن هذا ليس هو الحال مع مركبات البوليمر.
تطبيق مركب البوليمر
تستخدم أنواع مختلفة من مركبات البوليمر في الصناعات التحويلية المختلفة حسب خصائصها وخصائصها. ومن أهم استخداماتها يمكن ذكر ما يلي:
- التطبيق في إمدادات المياه وأجهزة إنتاج أنابيب الضغط العالي
- إنتاج جميع أنواع الأفلام القابلة للنفخ
- التطبيق في صناعة السيارات، مثل إنتاج مصدات السيارات
- إنتاج الأجهزة المنزلية والأدوات والألعاب البلاستيكية
- إنتاج المكونات الكهربائية والإلكترونية
- تصنيع جميع أنواع العبوات التي تستخدم لمرة واحدة من خلال عملية التشكيل الحراري
- التطبيق في صناعة الخراطيم وأنابيب المياه والصرف الصحي
وبشكل عام فإن إنتاج مركبات البوليمر يتم حسب طلب العميل وأيضاً توقعاته من المنتج المركب. 
مزايا استخدام المركبات
إن استخدام بعض أنواع مركبات البوليمر يزيد من مقاومة الصدمات في درجات الحرارة العادية والسالبة. ومن المزايا الأخرى للكمبوند ما يلي:
- أن تكون بأسعار معقولة وخلق أسواق تنافسية بين جميع المنتجين المحليين والأجانب
- انتشار قياسي للسخام بالتساوي
- زيادة مقاومة المنتج لأشعة الشمس المباشرة
- زيادة القوة والمقاومة في درجات الحرارة السلبية
- استخدام المواد الخام البوليمرية عالية الجودة في تصنيع المنتجات
- ضمان الجودة والكمية في سوق المبيعات
خاتمة
يعد مركب البوليمر أحد أنواع المواد المضافة المستخدمة على نطاق واسع في صناعات إنتاج البوليمر. تتم عملية إنتاج المركب مثل منتجات البوليمر الأخرى من خلال أجهزة الطارد وعملية البثق. كل نوع من مركبات البوليمر له خصائص وخصائص وتطبيقات مختلفة. ومن أهم أنواع المركبات مركبات البولي إيثيلين والبولي بروبيلين كحشوات ومنظفات ريولوجية وتقوية بالألياف الزجاجية والهندسة وغيرها، والتي تستخدم في مختلف الصناعات. ومن بين تطبيقاتها، يمكننا أن نذكر أشياء مثل تصنيع أنابيب إمدادات المياه ذات الضغط العالي، وإنتاج قطع غيار السيارات وملحقاتها، والأجهزة الكهربائية، وجميع أنواع الحاويات التي تستخدم لمرة واحدة.
بدون تعليقات