البولي إيثيلين (اختصار PE ؛ البولي إيثيلين أو البولي (الميثيلين)) هو أكثر أنواع البلاستيك شيوعًا في الاستخدام اليوم. إنه بوليمر ، يستخدم بشكل أساسي للتعبئة (الأكياس البلاستيكية ، والأفلام البلاستيكية ، والأغشية الأرضية ، والحاويات بما في ذلك الزجاجات ، وما إلى ذلك) ويستخدم أيضاً للصناعات المرتبطة في السباكة وتمديدات مياه الشرب والمياه المنزلية ، وهذا الاتجاه مرتبط بشكل أكبر بصناعاتنا. اعتبارًا من عام 2017 ، يتم إنتاج أكثر من 100 مليون طن من راتنجات البولي إيثيلين سنويًا ، وهو ما يمثل 34 ٪ من إجمالي سوق البلاستيك عالمياً.
العديد من أنواع البولي إيثيلين معروفة ، عادة ما يكون البولي إيثيلين PE عبارة عن خليط من بوليمرات مماثلة من الإيثيلين ، بقيم مختلفة. يمكن أن تكون منخفضة الكثافة أو عالية الكثافة كالنوع الذي نستخدمه في صناعة أنابيب البولي إيثيلين السوداء عالية الكثافة المرتبطة بإستخدامات الري والزراعة وتمديدات كيبلات الاتصالات HDPE ، والبولي إيثيلين منخفض الكثافة وهذا النوع بعيد الى حد ما عن مجال صناعاتنا. عادة ما يكون البولي إيثيلين من اللدائن الحرارية ، ولكن يمكن تعديله ليصبح بالحرارة بدلاً من ذلك ، على سبيل المثال في البولي إيثيلين المتشابك أو المتصالب والذي نُصنع منه أنابيب بيكس PEXa.
البولي إيثيلين منخفض القوة والصلابة ، ولكنه يتمتع بدرجة عالية من الليونة وقوة التأثير بالإضافة إلى نسبة احتكاك منخفضة. يبدو شمعيًا عند لمسه.
تتفاوت درجات الحرارة الانصهار بشدة مع نوع البولي إيثيلين ، ولكن تم الإبلاغ عن الحد الأعلى النظري لذوبان البولي إيثيلين من 144 إلى 146 درجة مئوية.
تتمتع معظم أنواع البولي إيثيلين LDPE و MDPE و HDPE بمقاومة كيميائية ممتازة ، مما يعني أنها لا تتعرض للهجوم من قبل الأحماض القوية أو القواعد القوية ، كما أنها مقاومة للمؤكسدات الخفيفة والعوامل المختزلة.
لا يمتص البولي إيثيلين الماء تقريبًا. نفاذية الغاز وبخار الماء (الغازات القطبية فقط) أقل من معظم المواد البلاستيكية ؛ من ناحية أخرى ، يمكن للأكسجين وثاني أكسيد الكربون والمنكهات تمريره بسهولة ، لكن لدينا في RTP أنابيب البولي إيثيلين نقوم بصناعتها خصيصاً لمقاومة نفاذية الأكسجين كمثال في أنابيب بيكسا PEXa بطبقة إيفوه EVOH العازلة للأكسجين.
يمكن أن يصبح البولي إيثيلين PE هشًا عند التعرض لأشعة الشمس ، وعادة ما يستخدم أسود الكربون كمثبت للأشعة فوق البنفسجية.
البولي إيثيلين عازل كهربائي جيد. إنه يوفر مقاومة جيدة للتشجير الكهربائي ؛ ومع ذلك ، فإنه يصبح مشحونًا إلكتروستاتيكيًا بسهولة (والذي يمكن تقليله بإضافة الجرافيت أو أسود الكربون أو العوامل المضادة للكهرباء الساكنة).
يصنف البولي إيثيلين حسب كثافته والتفرع. تعتمد خواصه الميكانيكية بشكل كبير على متغيرات مثل مدى ونوع التفرع والبنية البلورية والوزن الجزيئي. هناك عدة أنواع من البولي إيثيلين ، ولكننا سنذكر الأنواع التي تقوم شركتنا بتصنيع منتجاتنا منها:
1- البولي إيثيلين عالي الكثافة ( HDPE )
البولي إيثيلين عالي الكثافة ( HDPE ) أو ( PEHD ) هو بوليمر لدن بالحرارة ينتج من مونومر الإيثيلين. يطلق عليه أحيانًا "ألكاثين" أو "بوليثين" عند استخدامه لأنابيب HDPE. مع نسبة عالية من القوة إلى الكثافة ، يتم استخدام HDPE في إنتاج الزجاجات البلاستيكية والأنابيب المقاومة للتآكل والأغشية الأرضية. يتم إعادة تدوير البولي إيثيلين عالي الكثافة بشكل عام ، وله الرقم "2" كرمز تعريف الراتنج الخاص به.
تشتهر HDPE بنسبة عالية من القوة إلى الكثافة. على الرغم من أن كثافة البولي إيثيلين عالي الكثافة أعلى بشكل هامشي فقط من كثافة البولي إيثيلين منخفض الكثافة ، إلا أن البولي إيثيلين عالي الكثافة قليل التفرع ، مما يمنحه قوى بين الجزيئات أقوى وقوة شد من البولي إيثيلين منخفض الكثافة. يتجاوز الاختلاف في القوة الاختلاف في الكثافة ، مما يمنح HDPE قوة محددة أعلى. كما أنه أكثر صلابة وأكثر غموضًا ويمكنه تحمل درجات حرارة أعلى إلى حد ما (120 درجة مئوية). لا يستطيع البولي إيثيلين عالي الكثافة ، على عكس البولي بروبلين ، تحمل ظروف التعقيم المطلوبة عادة. يتم ضمان عدم وجود التفرع من خلال الاختيار المناسب للمحفز وظروف التفاعل.
HDPE مقاومة للعديد من المذيبات المختلفة.
نظرًا لهذه الخصائص المرغوبة ، فإن الأنابيب المصنوعة من HDPE قابلة للتطبيق بشكل مثالي لمياه الشرب ومياه الصرف (مياه الصرف الصحي).
2- البولي إيثيلين المتشابك (PEXa )
البولي إيثيلين المتقاطع ، والمختصر عادة PEX أو XPE أو XLPE ، هو شكل من أشكال البولي إيثيلين مع وصلات متقاطعة. يتم استخدامه في الغالب في أنظمة أنابيب خدمات البناء ، وأنظمة التدفئة والتبريد المشعة المائية ، وأنابيب المياه المنزلية ، والعزل للكابلات الكهربائية عالية التوتر (الجهد العالي). كما أنها تستخدم للغاز الطبيعي وتطبيقات النفط البحرية ، والنقل الكيميائي ، ونقل مياه الصرف الصحي والطين. PEX هو بديل لكلوريد البوليفينيل ( PVC ) ، البولي فينيل كلوريد ( CPVC ) أو أنابيب النحاس لاستخدامها كأنابيب مياه سكنية.
يمكن زيادة قوة تأثير درجات الحرارة المنخفضة ومقاومة التآكل ومقاومة تكسير الإجهاد البيئي بشكل كبير عن طريق التشابك ، في حين يتم تقليل الصلابة إلى حد ما. بالمقارنة مع أنواع البولي إيثيلين الأخرى ، فإن PEX لا تذوب (على غرار اللدائن) وهي مقاومة للحرارة (على مدى فترات أطول تصل إلى 120 درجة مئوية ، لفترات قصيرة دون حمل كهربائي أو ميكانيكي حتى 250 درجة مئوية). مع زيادة كثافة التشابك ، يزداد أيضًا معامل القص الأقصى (حتى في درجات الحرارة العالية). تتمتع PEX بخصائص محسنة بشكل كبير مقارنةً بـالبولي إيثيلين PE العادي يعزز التشابك خصائص درجة حرارة البوليمر الأساسي. يتم الحفاظ على القوة الكافية حتى 120-150 درجة مئوية وتعزيز الاستقرار الكيميائي. تم تحسين خصائص درجات الحرارة المنخفضة. تم تعزيز قوة التأثير والشد ومقاومة الخدش ومقاومة الكسر الهش.
تقوم شركتنا بتصنيع البولي إيثيلين بشكل أساسي للحصول على أنابيب PEXa المستخدمة في تمديدات المياه ، لذلك من المهم جداً لدينا خلال التصنيع بالحفاظ على درجة ربط قياسية بحيث نحصل بالنهاية على منتج متكامل ومثالي الى أعلى درجة. للتوضيح قليلاً فأن PEX يحتوي على روابط متصالبة في بنية البوليمر ، مما يؤدي إلى تغيير اللدائن الحرارية إلى مادة حرارية. يتم إجراء الربط المتقاطع أثناء أو بعد بثق الأنبوب. الدرجة المطلوبة للربط المتبادل بين 65٪ و 89٪. يمكن أن تؤدي درجة عالية من الارتباط المتقاطع إلى هشاشة المواد وتكسيرها بالضغط ، في حين أن درجة أقل من الارتباط المتبادل قد تؤدي إلى منتج ذي خصائص فيزيائية أقل.
أشكال تركيبات مادة بيكس PEX الموجودة علمياً وفي الأسواق أيضاً
تشابك البيروكسيد ( PE-Xa ): لا يزال التشابك المتشابك للبولي إيثيلين باستخدام بيروكسيدات ذا أهمية كبيرة. يتم في البداية خلط خليط من HDPE و 2٪ بيروكسيد في درجات حرارة منخفضة في آلة بثق ثم يتم ربطها في درجات حرارة عالية (بين 200 درجة مئوية و 250 درجة مئوية). يتحلل البيروكسيد إلى الجذور ( RO •) ، التي تزيل ذرات الهيدروجين من سلسلة البوليمر ، عندما تتحد الجذور ، يتم تشكيل شبكة متشابكة. تكون شبكة البوليمر الناتجة موحدة وذات شد منخفض ومرونة عالية ، حيث تكون أكثر نعومة وصلابة من (المشععة) PE-Xc. وهذا النوع الذي تقوم شركتنا RTP بتصنيع أنابيب تمديدات المياه منه ، لانه يعتبر الخيار الأمثل من ناحيته التكلفة والجودة التي تضاهي النوع PEXc الذي يحتاج الى تكلفة عالية جداً لتصنيعه ، وبالنهاية كلاهما يفيان بالغرض ويقدمان الجودة ذاتها.
- التشابك السيلاني ( PE-Xb ): في وجود السيلانات ، يمكن في البداية استخدام البولي إيثيلين Si عن طريق التشعيع أو بكمية صغيرة من بيروكسيد. يمكن تشكيل مجموعات Si-OH اللاحقة في حمام مائي عن طريق التحلل المائي ، والذي يتكثف بعد ذلك ويربط PE عن طريق تكوين جسور Si-O-Si . وهذا النوع نادر الاستخدام لعدم فاعليته الكبيرة في استخدامات الانابيب والتمديدات المائية.
- التشعيع المتشابك ( PE-Xc ): يمكن أيضًا تشابك البولي إيثيلين من خلال مصدر إشعاع في اتجاه مجرى واحد. منتجات البولي إيثيلين متشابكة أسفل نقطة الانصهار البلورية عن طريق فصل ذرات الهيدروجين. وبالتالي يمكن استبعاد المناطق الداخلية أو المحددة من التشابك. ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع تكاليف رأس المال والتشغيل ، فإن التشابك الإشعاعي يلعب دورًا ثانويًا فقط مقارنةً بالبيروكسيد المتشابك PE-Xa .
- التشابك ( Azo (PE-Xd) : في ما يسمى بعملية اللوبونيل ، يتم ربط البولي إيثيلين بمركبات آزو مسبقة التشابك بعد البثق في حمام ملح ساخن. وهذا النوع نادر جداً ولا يستخدم في مجال صناعاتنا لأنابيب تمديدات المياه.
ويبقى نوع البيكس أ PEXa هو الموثوق والشائع في جميع أنحاء العام لجودته وسعره التنافسي والمنطقي. حيث نقوم بتصنيع أنابيب بيكس PEXa لدينا بطبقة إيفوه EVOH العازلة للأكسجين مما يجعل أنابيب بيكس أكثر ثقة وجودة ويجعلها أيضاً أمنة جداً في استخدامات امدادات مياه الشرب.
3- بولي إيثيلين لدرجات الحرارة المرتفعة ( PE-RT )
بيرت PERT عبارة عن راتينج بولي إيثيلين ( PE ) تم فيه تصميم البنية الجزيئية بحيث يتم دمج عدد كافٍ من سلاسل الربط للسماح بالتشغيل عند درجات حرارة مرتفعة ( RT ). سلاسل الربط "تربط" الهياكل البلورية في البوليمر معًا ، مما يؤدي إلى تحسين الخصائص مثل ارتفاع درجة الحرارة والأداء ، والمقاومة الكيميائية والمقاومة لإبطاء نمو الشقوق.
في مجال صناعاتنا يتمثل PE-RT بأنه عبارة عن أنبوب ضغط بلاستيكي مرن ذو درجة حرارة عالية مع تاريخ يمتد 35 عامًا من الاستخدام الناجح في السوق الأوروبية مع اختبارات مكثفة للمتانة وأداء المواد. تشمل تطبيقات السباكة ، وخدمة المياه ، والتدفئة والتبريد المائي ، وذوبان الجليد والثلج ، وأنظمة الأنابيب الحرارية الأرضية ذات المصدر الأرضي.
تقوم شركة RTP بتصنيع هذا النوع من الأنابيب الذي أثبت فعاليته على المدى البعيد من حيث الجودة والموثوقية والأداء الجيد ، حيث يعتبر بديل اقتصادي ومناسب لأنابيب PEXa في حال كان لاستخدامات المياه المنزلية (يُفضل لاستخدامات مياه الشرب استخدام أنابيب بيكسا المُدعمة بطبقة إيفوه العازلة للأكسجين) ، لانه اذا نظرنا إلى أنابيب PEXa فأن تكلفتها ستكون أعلى بالمقارنة مع أنابيب بيرت وكلاهما سيفي بغرض تمديدات المياه المنزلية.
هذه مقدمة بسيطة حول مادة البولي إيثيلين ، والمواد المتفرعة عنها ، ومجالات استخداماتها ، والخصائص الرئيسية لها ، في حال كان لديكم أية استفسارات أخرى ، عندها يمكنكم التواصل معنا ، وسوف نقوم بالإجابة عن جميع أسئلتكم.
WWW.ROSTURPLAST.COM
ORDER@ROSTURPLAST.COM