بوليول

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
جزء من البولي إيثيلين، وهو أكثر أنواع البولي أوليفينات شيوعًا

البولي أوليفين نوع من البوليمرات صيغته العامة (CH₂CHR ) ₙ ، حيث R هي ذرة هيدروجين أو مجموعة ألكيل . يشير اسم كل بولي أوليفين إلى الأوليفين الذي يُحضّر منه؛ فمثلاً، يُشتق البولي إيثيلين من الإيثيلين ، ويُشتق البولي ميثيل بنتين من 4-ميثيل-1-بنتين . لا تُعتبر البولي أوليفينات أوليفينات بحد ذاتها، لأن الرابطة المزدوجة في كل مونومر أوليفيني تُفتح لتكوين البوليمر. المونومرات التي تحتوي على أكثر من رابطة مزدوجة، مثل البيوتادين والإيزوبرين ، تُنتج بوليمرات تحتوي على روابط مزدوجة ( بولي بيوتادين وبولي إيزوبرين )، وعادةً لا تُصنف ضمن البولي أوليفينات. كما تُستثنى عادةً البوليمرات المشتقة من المونومرات القطبية من هذا التصنيف. تُشكل البولي أوليفينات أساس العديد من الصناعات الكيميائية. [ 1 ]

البولي إيثيلين والبولي بروبيلين

على الرغم من وجود أنواع عديدة من البولي أوليفينات المتخصصة، إلا أن هناك عائلتين رئيسيتين: البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP). وفي مجال البولي إيثيلين، تتضمن الاختلافات إضافة مونومرات مشتركة . تؤثر هذه المكونات، التي تُضاف بنسبة ضئيلة، بشكل كبير على خصائص البولي إيثيلين. تشمل المونومرات المشتركة 1-أوكتين ، و1-هكسين ، وغيرها. وفي بعض الحالات، يُشار إلى البولي إيثيلين الناتج باسم بوليمرات مشتركة من الإيثيلين-أوكتين، أو الإيثيلين-هكسين، وما إلى ذلك.

1-هكسين، مثال على ألفا-أوليفين

في مجال البولي بروبيلين، تشمل الاختلافات التكتيكية ( الكيمياء الفراغية أو الترابط) لوحدات البروبيلين الفرعية الفردية. [ 2 ] لا تكون مجموعات الميثيل المتفرعة على بوليمر البولي بروبيلين طويلة بما يكفي لجعل البولي بروبيلين التجاري النموذجي أكثر مرونة من البولي إيثيلين.

إنتاج

تُعدّ بلمرة الإيثيلين والبروبيلين عملية طاردة للحرارة بشدة، ولكنها مع ذلك تتطلب استخدام محفزات. بالنسبة للبولي إيثيلين، تُستخدم محفزات زيغلر-ناتا بشكل شائع. سُميت هذه المحفزات نسبةً إلى الحائزين على جائزة نوبل كارل زيغلر وجوليو ناتا ، ويتم تحضيرها بمعالجة كلوريدات التيتانيوم بمركبات الألومنيوم العضوية ، مثل ثلاثي إيثيل الألومنيوم . في بعض الحالات، يُستخدم المحفز على شكل معلق. كما تُستخدم محفزات فيليبس المحتوية على الكروم. [ 2 ] عند تطبيقها على بلمرة الإيثيلين، تُنتج هذه المحفزات بولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) وبولي إيثيلين منخفض الكثافة خطي (مقارنةً بالمتفرع) (LLDPE). [ 3 ] تُمثل محفزات كامينسكي عائلةً مشابهة من المحفزات، ولكنها متجانسة (قابلة للذوبان في وسط التفاعل). نظرًا لأن جميع المراكز التحفيزية متطابقة ("موقع واحد")، فإن محفزات كامينسكي قابلة بشكل خاص للتغييرات المنهجية لتعديل تكتيكية البوليمر، وهي قابلة للتطبيق بشكل خاص على البولي بروبيلين .

تُنتَج الأشكال المتفرعة من البولي إيثيلين، والتي تُعرف باسم البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)، عن طريق التحفيز بالجذور الحرة. يُجرى التفاعل عند درجات حرارة عالية (>200 درجة مئوية) وضغوط عالية. يُعدّ أزوبيسوبوتيرونيتريل (AIBN) مُحفِّزًا مناسبًا، حيث يتحلل ليعطي جذورًا ألكيلية. [ 2 ]

ملكيات

تتحدد خصائص البوليمر، التي تتراوح بين السوائل والمواد الصلبة، بشكل أساسي بوزنه الجزيئي ودرجة تبلوره. تتراوح درجات التبلور من 0% (سائل) إلى 60% أو أكثر (بلاستيك صلب). وتعتمد درجة التبلور بشكل رئيسي على أطوال سلاسل البوليمر القابلة للتبلور التي تتشكل أثناء عملية البلمرة . [ 4 ] ومن الأمثلة على ذلك إضافة نسبة صغيرة من المونومر المشترك مثل 1-هكسين أو 1-أوكتين أثناء بلمرة الإيثيلين ، [ 5 ] أو إدخالات غير منتظمة عرضية ("عيوب فراغية" أو "موضعية") أثناء بلمرة البروبيلين المتماثل . [ 6 ] وتقل قدرة البوليمر على التبلور إلى درجات عالية مع ازدياد محتوى العيوب.

ترتبط درجات التبلور المنخفضة (0-20%) بخصائص تتراوح بين السائلة والمرنة. أما درجات التبلور المتوسطة (20-50%) فترتبط باللدائن الحرارية المطيلية، بينما ترتبط درجات التبلور التي تزيد عن 50% باللدائن الصلبة، وأحيانًا الهشة. [ 7 ]

تفتقر البولي أوليفينات إلى البدائل القطبية. وهذا يحرم هذه المواد من بعض الخصائص، ولا سيما قابلية الصبغ والالتصاق. وتتطلب هذه الخصائص دمج مجموعات قطبية. [ 3 ]

وصل ولحام

تتميز هذه المواد بطبيعتها بانخفاض طاقات سطحها . ونتيجة لذلك، يُعد اللحام الحراري تقنية ربط شائعة.

تتمتع هذه المواد بمقاومة كيميائية ممتازة ولا تتأثر بالمذيبات الشائعة. [ 8 ] ونتيجة لذلك، لا يمكن لحام البولي أوليفينات بالمذيبات . يمكن ربطها لاصقياً بعد معالجة سطحها، وباستخدام بعض المواد اللاصقة الفائقة ( سيانو أكريلات ) والمواد اللاصقة التفاعلية (ميث) أكريلات . [ 9 ]

الاستخدامات

البولي إيثيلين:

البولي بروبيلين :

بولي-ألفا-أوليفين

بالانتقال إلى مونومرات أكثر تخصصًا، تُستخدم ألفا-أوليفينات، مثل 1-ديسين وصولًا إلى البيوتين، لإنتاج بولي ألفا-أوليفينات مثل بولي بيوتين . يمكن تحفيز عملية البلمرة بواسطة أنظمة تعتمد على ثلاثي فلوريد البورون، أي بلمرة فريدل-كرافتس ، باستخدام الكحولات كمحفزات مساعدة. تتضمن آلية البلمرة الكربوكاتيونات، على عكس الطرق المستخدمة في البولي إيثيلين والبولي بروبيلين. [ 14 ] نظرًا لاحتواء بولي ألفا-أوليفينات هذه على مجموعات ألكيل مرنة على كل ذرة كربون ثانية في هيكلها، فإنها تميل إلى أن تكون سوائل زيتية لزجة حتى في درجات الحرارة المنخفضة . [ 15 ] [ 16 ] تُعد بولي ألفا -أوليفينات ذات الوزن الجزيئي المنخفض مفيدة كمواد تشحيم اصطناعية ، مثل زيوت المحركات الاصطناعية للمركبات، ويمكن استخدامها في نطاق واسع من درجات الحرارة. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] تشمل البولي أوليفينات المتخصصة الأخرى بولي إيزوبوتيلين وبولي ميثيل بنتين . جميعها زيوت أو مواد صلبة عديمة اللون أو بيضاء.

يُستخدم البولي ألفا أوليفين المهدرج (PAO) كمبرد للرادار . وتصنع شركة هيد أوتار مضارب التنس المصنوعة من البولي أوليفين . كما يُستخدم البولي أوليفين في الصناعات الدوائية والطبية للحصول على شهادة مرشحات HEPA ، حيث يتم تمرير رذاذ PAO عبر المرشحات، ويُقاس الهواء الخارج باستخدام كاشف الرذاذ. [ 19 ]

إعادة التدوير

تركز عملية إعادة تدوير البولي أوليفينات عادةً على إعادة تدوير البلاستيك. من حيث المبدأ، يمكن إعادة تدوير البلاستيك أو بوليمراته المكونة له إلى مونومرات، والتي يمكن من خلالها تصنيع بوليمرات جديدة. [ 20 ] [ 21 ] عمليًا، لا يُعاد تدوير البولي أوليفينات إلا لاستخدامها في بعض الأحيان كوقود. [ 22 ]

انظر أيضاً

بعض البولي أوليفينات الحرارية
البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)،
البولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE)،
البولي إيثيلين منخفض الكثافة جداً (VLDPE)،
البولي إيثيلين منخفض الكثافة للغاية (ULDPE)،
البولي إيثيلين متوسط ​​الكثافة (MDPE)،
البولي بروبيلين (PP)،
بولي ميثيل بنتين (PMP)،
كتلة ستيريو PP،
البوليمرات المتجانسة من الأوليفينات،
بوليمرات مشتركة من البروبيلين والبيوتان؛
مطاط البولي أوليفين (POE)
بولي إيزوبوتيلين (PIB)،
مطاط الإيثيلين بروبيلين (EPR)،
مطاط مونومر إيثيلين بروبيلين ديين (من الفئة M) (مطاط EPDM).

مراجع

  1. 1 2 وايتلي، كينيث إس؛ هيجز، ت. جيفري؛ كوخ، هارتموت؛ ماور، رالف L.؛ إميل، وولفجانج (2000). "البولي أوليفينات". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a21_487 . رقم ISBN 978-3-527-30673-2.
  2. 1 2 3 جواو بي بي سواريس، تيموثي إف إل ماكينا (2012). "مقدمة في البولي أوليفينات". هندسة تفاعلات البولي أوليفينات . الصفحات 1-13 . doi : 10.1002/9783527646944.ch1 . ISBN  978-3-527-31710-3.
  3. 1 2 زروكي، أ.؛ إسبينوزا، إ.؛ بويسون، س.؛ مونتيل، ف. (2017). "البلمرة المشتركة للجذور الحرة للإيثيلين مع أسيتات الفينيل في ظروف معتدلة". الجزيئات الكبيرة . 50 (9): 3516-3523 . doi : 10.1021/acs.macromol.6b02756 .
  4. ↑ تاشيرو، شتاين، هسو، الجزيئات الكبيرة 25 (1992) 1801-1810
  5. ↑ علي زاده وآخرون، الجزيئات الكبيرة 32 (1999) 6221-6235
  6. ↑ بوند، إريك برايان؛ سبرويل، جوزيف إي؛ لين، جيه إس (1 نوفمبر 1999). "دراسة باستخدام تقنيات WAXD/SAXS/DSC حول سلوك انصهار البولي بروبيلين المتساوي التكتيك المحفز بواسطة زيغلر-ناتا والميتالوسين". مجلة علوم البوليمرات، الجزء ب: فيزياء البوليمرات . 37 (21): 3050-3064 . Bibcode : 1999JPoSB..37.3050B . doi : 10.1002/(SICI)1099-0488(19991101)37:21 < 3050::AID-POLB14 > 3.0.CO ; 2-L .
  7. ↑ أ. ج. كينلوخ، ر. ج. يونغ، سلوك الكسر في البوليمرات ، تشابمان وهول، 1995، الصفحات 338-369. ISBN 0 412 54070 3
  8. ↑ جيمس ليندسي وايت، ديفيد د. تشوي (2005). البولي أوليفينات: المعالجة، وتطوير البنية، والخواص . ميونيخ: هانسر فيرلاغ. ISBN 1569903697.
  9. ↑ " خصائص وتطبيقات ربط البولي أوليفين "شركة ماستر بوند. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يونيو 2013.
  10. ↑ "مقارنة بين البولي إيثيلين والبولي بروبيلين" .
  11. ↑ شيرايل، سينتيل؛ جوي، جيثين (2015). "البولي أوليفينات في صناعة السيارات". في: ألما، العلي (محرر). مركبات ومواد البولي أوليفين . سبرينغر، كيم. doi : 10.1007/978-3-319-25982-6_11 . ISBN 978-3-319-25980-2.
  12. ↑ ترينتو، تشين (27 ديسمبر 2023). "تطبيق ثاني أكسيد التيتانيوم في صناعة البلاستيك" . مواد ستانفورد المتقدمة . تم الاطلاع عليه في 23 سبتمبر 2024 .
  13. ↑ وانغ، يو-تشونغ؛ يانغ، كي-كي (2004). "التطبيق الزراعي والتدهور البيئي لأغشية التغطية المصنوعة من البولي إيثيلين القابلة للتحلل الضوئي". مجلة البوليمرات والبيئة . 12 (1): 7-10 . Bibcode : 2004JPEnv..12....7W . doi : 10.1023/B:JOOE.0000003122.71316.8e .
  14. ↑ مانغ، ثيو؛ براون، يورغن؛ دريسل، ويلفريد؛ أوميس، يورغن (2011). "مواد التشحيم، 2. المكونات". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . doi : 10.1002/14356007.o15_o04 . ISBN 978-3-527-30385-4.
  15. ↑ " خصائص الألكانات " مؤرشفة بتاريخ 7 يناير 2013 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) . تم الاطلاع عليها بتاريخ 24 يونيو 2013.
  16. 1 2 ل. ر. رودنيك و ر. ل. شوبكين، محرران (1999). مواد التشحيم الاصطناعية والسوائل الوظيفية عالية الأداء (الطبعة الثانية ). نيويورك: مارسيل ديكر. ISBN  0-8247-0194-1.
  17. ↑ آر إم مورتييه، إم إف فوكس، وإس تي أورسوليك، محررون (2010). كيمياء وتكنولوجيا مواد التشحيم ( الطبعة الثالثة). هولندا: سبرينغر. ISBN  978-1402086618.
  18. ↑ "زيوت ضواغط PAO الاصطناعية" . شركة خدمات البترول .
  19. ↑ "اختبار مرشحات غرف التنظيف HEPA/ULPA" . حلول الهواء النظيف . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أكتوبر 2012 .
  20. ↑ ساندرز، روبرت (29 أغسطس 2024)، "عملية جديدة تُبخر الأكياس والزجاجات البلاستيكية، مُنتجةً غازات لصنع بلاستيك جديد مُعاد تدويره" ، أخبار جامعة كاليفورنيا في بيركلي
  21. ↑ "يمكن تحويل ملايين الأطنان من النفايات البلاستيكية إلى وقود نظيف ومنتجات أخرى: عملية التحويل الكيميائي قادرة على تحويل نفايات البولي أوليفين" . ساينس ديلي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2019 .
  22. ↑ ويداسكي، يورغ (2020). "إعادة تدوير البلاستيك". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . ص 1-29 . doi : 10.1002/14356007.a21_057.pub2 . ISBN  978-3-527-30385-4.