واکس پلی اتیلن (PE) نوعی موم مصنوعی است که توسط پلیمریزاسیون اتیلن تهیه شده و غیر سمی، سفت و سفید است. موم PE به شکل گلوله پوسته پوسته و پودر موجود است. صنایع مهم استفاده نهایی موم PE شامل پوشش، پارچه، جوهرهای چاپی، لهستانی، بسته بندی مواد غذایی و پردازش، رنگ، روغن و گاز، مواد آرایشی، دارویی، کاغذ و چرم است.
لشموع البولي إيثيلين المؤكسد العديد من التطبيقات مثل البلاستيك والمطاط والجلود والورق والحبر والمنسوجات وما إلى ذلك. هناك حاجة إلى ظروف مثل محفز KMnO4، ودرجة حرارة التفاعل 141-148 درجة مئوية، وزمن التفاعل 3-7 ساعات، وسرعة الهواء 4-8 متر في الثانية لتحضير شموع البولي إيثيلين المؤكسد. باستخدام هذه الطريقة، من الممكن الحصول على شموع البولي إيثيلين المؤكسد برقم حمضي يزيد عن 30 ملجم كجم/ساعة.
يتم تحضير شمع البولي إيثيلين من خلال اختبارات LDPE واختبارات متعامدة وقد وجد أن درجة الحرارة والوقت ونسبة المذيب إلى التغذية يمكن أن تؤثر على هذا الاختبار.

شمع البولي ايثيلين

يتم الحصول عليه من تحلل كيس القمامة PE في ظل الظروف المثالية وأفضل الظروف في الاختبارات المتعامدة. يتراوح متوسط الوزن الجزيئي لشمع البولي إيثيلين من 1970 جم/مول إلى 2700 جم/مول.
تم تطوير البولي إيثيلين لأول مرة على يد الكيميائي الألماني هانز فون باشمان، الذي قام بتحضيره بالصدفة في عام 1899 أثناء بحثه عن الديازوميثين. عندما قام زملاؤه يوجين باومبرجر وفريدريك تشيرنر بوصف المادة الشمعية البيضاء التي صنعها، أدركوا أنها تحتوي على سلاسل طويلة من -CH2- وأطلقوا عليها اسم بولي ميثيلين.
تم تصنيع علبة الأقراص التي تم تقديمها إلى فني في ICI في عام 1936 من أول رطل من البولي إيثيلين.
تم اكتشاف أول تخليق للبولي إيثيلين في عام 1933 من قبل إريك فوسيت وريجينالد جيبسون، مرة أخرى عن طريق الصدفة، في شركة الصناعات الكيماوية الإمبراطورية (ICI) في نورثويتش، إنجلترا. بعد تطبيق ضغط مرتفع جدًا (عدة مئات من الأجواء) أنتج خليط من الإيثيلين والبنزالدهيد مرة أخرى مادة بيضاء شمعية. نظرًا لأن التفاعل بدأ بسبب تلوث الأكسجين في أجهزتهم، كان من الصعب إعادة إنتاج التجربة في البداية. لم يكن الأمر كذلك حتى عام 1935 عندما حقق كيميائي آخر في ICI، مايكل بيرين، هذه المصادفة في عام 1939 في شكل تخليق متجدد عالي الضغط للبولي إيثيلين، والذي كان الأساس لإنتاج البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE). بدأت نقطة التحول الناجحة في الإنتاج التجاري للبولي إيثيلين بتطوير محفز يعزز البلمرة عند درجات حرارة وضغوط معتدلة. الأول كان محفزًا قائمًا على ثالث أكسيد الكروم اكتشفه روبرت بانكس وج. بول هوجان في عام 1951 في شركة فيليبس بتروليوم. في عام 1953، طور الكيميائي الألماني كارل زيجلر نظامًا حفازًا يعتمد على هاليدات التيتانيوم ومركبات الألومنيوم العضوية التي تعمل في ظل ظروف أكثر اعتدالًا. محفز فيليبس محفز فيليبس أرخص وأسهل في العمل، ومع ذلك، يتم استخدام كلا الطريقتين بشكل كبير صناعيا. في أواخر الخمسينيات، تم استخدام محفزات فيليبس وزيجلر لإنتاج البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE). في السبعينيات، تم تحسين نظام زيجلر من خلال دمج كلوريد المغنيسيوم. تم الإبلاغ عن الأنظمة الحفزية المعتمدة على المحفزات القابلة للذوبان، الميتالوسينات، في عام 1976 من قبل والتر كامينسكي وهانزيورغ سين. أثبتت عائلات المحفزات المستندة إلى Ziegler والميتالوسين أنها مرنة للغاية في بلمرة الإيثيلين مع الأوليفينات الأخرى وتكون بمثابة الأساس لمجموعة واسعة من راتنجات البولي إيثيلين المتاحة.

الخواص الميكانيكية للبولي ايثيلين

يتمتع البولي إيثيلين بصلابة وقوة قليلة، لكنه يتمتع بمرونة ومقاومة جيدة، كما أن احتكاكه أقل. يُظهر هذا الوضع زحفًا قويًا تحت الضغط المستمر، والذي يمكن تقليله عن طريق إضافة ألياف قصيرة المدى. نشعر بالشمع عند لمسه.

الخصائص الحرارية

يقتصر الاستخدام التجاري للبولي إيثيلين على نقطة انصهاره المنخفضة نسبيًا. للاستخدام التجاري للبولي إيثيلين المتوسط والعالي الكثافة، تتراوح نقطة الانصهار عادةً بين 120 إلى 180 درجة مئوية (248 إلى 356 درجة فهرنهايت). تختلف درجة الحرارة هذه بشكل كبير حسب نوع البولي إيثيلين.

الخصائص الكيميائية

يتكون البولي إيثيلين من هيدروكربونات مشبعة عالية الوزن الجزيئي وغير قطبية. ولذلك، سلوكه الكيميائي يشبه البارافين. الجزيئات الكبيرة الفردية ليست مرتبطة تساهميًا. بسبب بنيتها الجزيئية المتناظرة، فإنها تميل إلى التبلور. بشكل عام، البولي إيثيلين متبلور جزئيًا. تزيد التبلور العالي من الكثافة والاستقرار الميكانيكي والكيميائي.

تتمتع معظم عينات LDPE وMDPE وHDPE بمقاومة كيميائية جيدة جدًا، مما يعني أنها لا تتعرض للهجوم بواسطة الأحماض القوية أو القواعد القوية كما أنها مقاومة للمؤكسدات الخفيفة وعوامل الاختزال. العينات البلورية لا تذوب في درجة حرارة الغرفة. عادةً ما يكون البولي إيثيلين (بخلاف البولي إيثيلين المتشابك) قابلاً للذوبان عند درجة حرارة عالية في الهيدروكربونات العطرية مثل التولوين أو الزيلين أو في المذيبات المكلورة مثل ثلاثي كلورو الإيثان أو ثلاثي كلورو البنزين.
لا يمتص البولي إيثيلين أي ماء تقريبًا. إن نفاذية بخار الماء والماء (الغازات القطبية فقط) أقل من نفاذية معظم المواد البلاستيكية.

يصبح شمع البولي إيثيلين هشًا عند تعرضه لأشعة الشمس، وعادةً ما يستخدم أسود الكربون كمثبت للأشعة فوق البنفسجية.
يحترق البولي إيثيلين ببطء بلهب أزرق ذو طرف أصفر ورائحته تشبه رائحة البارافين (لهب الشمعة).
لا يمكن استخدام البولي إيثيلين بدون تتبيلة قبل لصقه على المواد اللاصقة.

الخواص الكهربائية للبولي ايثيلين

يعتبر البولي إيثيلين عازلًا كهربائيًا جيدًا. لديها مقاومة جيدة للتقلبات الكهربائية. ومع ذلك، يتم شحنه بسهولة عن طريق الضغط الكهربائي (والذي يمكن تقليله بإضافة الجرافيت أو أسود الكربون أو المواد المضادة للكهرباء الساكنة).

الخصائص البصرية

اعتمادًا على درجة حرارة وسمك طبقة PE، قد تكون شفافة (شفافة)، أو معتمة حليبيًا (شفافة) أو معتمة. وبالتالي، فإن LDPE لديه أكبر حجم، والـLLDPE أقل قليلاً، والـHDPE لديه الأقل شفافية. إذا كانت أكبر من الطول الموجي للضوء المرئي، فسيتم تقليل الشفافية بواسطة البلورات.

يؤدي استخدام التغليف عالي الجودة في صناعة المواد الغذائية إلى زيادة الطلب على شمع البولي إيثيلين. تحاول الجهات الفاعلة في الصناعة استخدام التقنيات المتقدمة في عمليات الإنتاج الخاصة بها. كانت شركة هانيويل رائدة في الأصل في مجال تكنولوجيا إنتاج شمع البولي إيثيلين وتطوير المواد المضافة، والتي يتم استخدامها الآن من قبل العديد من الشركات المصنعة للبلاستيك والكيماويات الأخرى في جميع أنحاء العالم.

وقد وجد هذا المنتج تطبيقات واسعة في الصناعات التحويلية بسبب خصائصه عالية الأداء مثل اللزوجة المنخفضة الذوبان والتوافق مع الملدنات ومواد التشحيم والمثبتات. يتم الحصول على LDPE وHDPE من خلال البلمرة عالية الكثافة ويستخدمان بشكل شائع كمواد تشحيم لمعالجة PVC، ومعدلات لاصقة تذوب الساخنة، ومضافات مستحلب مائي لتحسين مقاومة الانزلاق والاحتكاك والخدش.
لقد اكتسب شمع البولي إيثيلين قبولًا كبيرًا في صناعة الطلاء ويستخدم بشكل متزايد في مستحلبات الشمع المائية والمستحلبات غير الأيونية ومعالجة PVC في مختلف قطاعات التصنيع.

بناءً على التطبيق، ينقسم شمع البولي إيثيلين إلى أحبار طباعة، مواد لاصقة، ماستر، بلاستيك، مطاط، وغيرها. جزء آخر يشمل مستحضرات التجميل والجلود والورق والشموع والمنسوجات.

تتمتع شموع البولي إيثيلين بخصائص تشحيم تدعم معالجة الراتنج. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام هذه الشموع على نطاق واسع لتفريق الأصباغ في البلاستيك والمواد المضافة الأخرى. أدى الطلب المتزايد على المواد البلاستيكية PE من قبل الصناعات الغذائية وغيرها من صناعات التعبئة والتغليف إلى خلق اتجاه متزايد. بالإضافة إلى ذلك، فإن التغريب في الاقتصادات الناشئة له تأثير إيجابي على الطلب على المنتجات عالية الجودة، ومن المتوقع أن يؤدي إلى زيادة مبيعات أحبار الطباعة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ.

ومن المتوقع أن تشهد منطقة الشرق الأوسط وأفريقيا ربحاً كبيراً في حصتها من الدخل بسبب البنية التحتية المهيمنة للنفط والغاز وانخفاض أسعار المنتجات.

ومن المتوقع أنه مع اعتماد تقنية النانو في صناعة الطلاء، سيتم استخدام جزيئات المعادن والسيراميك الدقيقة كعامل رئيسي في السوق بسبب خصائص المقاومة الدقيقة العالية ضد الأشعة فوق البنفسجية والتآكل والخدوش والتآكل والتآكل. ثعبان.
جنبا إلى جنب مع التقدم التكنولوجي، تعمل اللوائح البيئية الصارمة على زيادة الطلب على الطلاءات الصلبة والمقاومة للأشعة فوق البنفسجية والماء في الأسواق العالمية.