الإيلاستومر من البولي أوليفين (POE) هو نوع من الإيلاستومرات الحرارية يجمع بين خصائص كل من المطاط والبلاستيك. يُنتج من خلال التبلمر المشترك للأوليفينات، عادة الإيثيلين مع ألفا-أوليفينات أو مونومرات أخرى مثل البروبيلين. يتميز هذا المادة بالمرونة والمتانة ومقاومتها للعوامل البيئية، مما يجعلها مثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات.

التركيب إيلاستومر البولي أوليفين (POE) هو بوليمر مشترك ناتج عن بلمرة الأوليفينات، وغالبًا ما يكون الإيثيلين، مع مونومرات أخرى مثل ألفا-أوليفينات (مثل 1-بيوتين، 1-هكسين، أو 1-أوكتين). يتكون تركيب POE من سلسلة بوليمر مرنة غير متبلورة مع درجة منخفضة من التبلور. تؤدي عملية البلمرة إلى توزيع عشوائي للمونومرات على طول سلسلة البوليمر، مما يمنح المادة خصائص إيلاستومرية تسمح لها بالتمدد والعودة إلى شكلها الأصلي. تشكل أجزاء الإيثيلين العمود الفقري للبوليمر، بينما يؤدي إدخال الألفا-أوليفينات إلى تشعبات في سلسلة البوليمر، مما يعزز مرونة المادة ويقلل من تبلورها. يمكّن هذا التركيب POE من امتلاك خصائص مشابهة للمطاط مع الحفاظ على سهولة المعالجة التي تميز اللدائن الحرارية. وتوفر الموازنة بين المناطق المتبلورة وغير المتبلورة الخصائص الميكانيكية المرغوبة مثل الكثافة المنخفضة، والمرونة الجيدة، ومقاومة العوامل البيئية.

الخصائص يشتهر إيلاستومر البولي أوليفين (POE) بمزيجه من المرونة الشبيهة بالمطاط وسهولة المعالجة التي تتميز بها اللدائن الحرارية. يتمتع بمرونة ممتازة تسمح له بالتمدد واستعادة شكله الأصلي، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب مرونة. يتميز بكثافة منخفضة، مما يسهم في خفة وزنه وكفاءة استخدام المادة. كما أنه مقاوم للغاية للعوامل البيئية مثل الرطوبة، والأشعة فوق البنفسجية، ومجموعة واسعة من المواد الكيميائية، مما يجعله متينًا وطويل الأمد في البيئات الخارجية والصناعية. كذلك يتمتع بثبات حراري جيد ويمكنه الحفاظ على خصائصه ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة، رغم أن أداءه الأمثل يكون في درجات الحرارة المعتدلة. يتميز أيضًا بلزوجة منخفضة، مما يعزز قابليته للمعالجة باستخدام تقنيات مثل القولبة بالحقن، والبثق، والنفخ. كما يتوافق مع مجموعة متنوعة من الحشوات والإضافات التي يمكن استخدامها لتخصيص خصائصه وفقًا للتطبيقات المختلفة. بشكل عام، يُقدَّر POE لتوازنه بين المتانة، والمرونة، وقابلية المعالجة، مما يجعله مناسبًا للعديد من التطبيقات في قطاعات مثل السيارات، والسلع الاستهلاكية، والتغليف.

تطبيقات إيلاستومر البولي أوليفين (POE):

• السيارات: يُستخدم في الحشوات، والمانعات، وأشرطة منع تسرب الطقس، والمكونات الداخلية نظرًا لمرونته ومقاومته للعوامل البيئية.

• السلع الاستهلاكية: يدخل في صناعة الأحذية، والألعاب، والمواد ذات اللمسة الناعمة، والمنتجات المشكلة التي تتطلب مزيجًا من المرونة والمتانة.

• الصناعة: يُستخدم في الخراطيم، والأنابيب، والحشيات، والطلاءات غير القابلة للانزلاق للآلات بفضل مقاومته للتآكل والمواد الكيميائية.

• التغليف: يُستخدم في الأفلام القابلة للتمدد، والطلاءات الواقية، ومواد التغليف المرنة، حيث يوفر متانة وتمددًا ممتازين.

• القطاع الطبي: يُستخدم في المكونات الطبية المرنة مثل الأنابيب وأختام الأجهزة نظرًا لتوافقه الحيوي وسهولة معالجته.

• الكهرباء: يُستخدم في طلاءات الأسلاك والعزل بفضل خصائصه العازلة للكهرباء.

مزايا إيلاستومر البولي أوليفين (POE):

• مرونة عالية: يوفر مرونة شبيهة بالمطاط مع سهولة المعالجة كلدائن حرارية.

• خفة الوزن: الكثافة المنخفضة تجعله مناسبًا للتطبيقات الخفيفة.

• المتانة: مقاومة ممتازة للرطوبة، والأشعة فوق البنفسجية، والمواد الكيميائية، مما يطيل عمره في البيئات الخارجية والصناعية.

• سهولة المعالجة: يمكن تشكيله بسهولة باستخدام تقنيات اللدائن الحرارية القياسية مثل البثق والقولبة بالحقن.

• متعدد الاستخدامات: يمكن تعديله باستخدام الإضافات والحشوات لتناسب مجموعة متنوعة من التطبيقات وتخصيص خصائصه مثل الصلابة والمرونة وقابلية المعالجة.

• لزوجة منخفضة: لزوجته المنخفضة تسمح بتدفق أفضل أثناء المعالجة، مما يجعل التعامل معه أكثر كفاءة.

عيوب إيلاستومر البولي أوليفين (POE):

• التكلفة: قد يكون أغلى من بعض المواد الأخرى مثل البولي إيثيلين التقليدي أو المطاط، خاصة في التطبيقات عالية الأداء.

• مقاومة الحرارة: رغم أن POE يوفر ثباتًا حراريًا جيدًا، إلا أن أداءه قد لا يكون مماثلًا لبعض المواد الأخرى في درجات الحرارة العالية (مثل ما فوق 150 درجة مئوية).

• هجرة الملدنات: في بعض التركيبات، قد تهاجر الملدنات من المادة بمرور الوقت، مما قد يؤثر على خصائصها الفيزيائية أو مظهرها.

• أداء محدود في درجات الحرارة العالية: لا يتمتع POE بنفس مستوى الأداء الحراري العالي مثل الإيلاستومرات الأخرى مثل السيليكونات أو الفلكنايتات الحرارية (TPVs).

• الأثر البيئي: على الرغم من أن POE يُعتبر صديقًا للبيئة نسبيًا مقارنةً بالمواد الاصطناعية الأخرى، فإن إنتاجه والتخلص منه لا يزالان يساهمان في القضايا البيئية المرتبطة بالبلاستيك.

تراي-أوكتيل تريميليتات (TOTM) هو مركب عضوي يُستخدم بشكل أساسي كملدن للبلاستيك. وهو سائل عديم اللون إلى أصفر باهت وله رائحة خفيفة، ويُصنَّف ضمن إسترات التريميليتات. الصيغة الكيميائية لـ TOTM هي C24H38O4.

التركيب يتكون تركيب تراي-أوكتيل تريميليتات (TOTM) من جزيء حمض تريميليتيك مركزي، وهو حمض عطري ثنائي الكربوكسيل. يتم إسترته بثلاث مجموعات أوكتيل، مشتقة من كحول الأوكتيل، وهو كحول طويل السلسلة. كل من مجموعات الأوكتيل الثلاثة مرتبطة بإحدى مجموعات الكربوكسيل الموجودة على حمض التريميليتيك بواسطة رابطة إسترية. وتُسهم مجموعات الأوكتيل، بطول سلسلة كربونية من ثمانية ذرات كربون، في منح المركب وزنًا جزيئيًا عاليًا وملمسًا زيتيًا. والنتيجة هي جزيء ذو طابع كاره للماء وغير قطبي بدرجة كبيرة، مما يمنحه خصائصه المفيدة كملدن. تعكس الصيغة الجزيئية C24H38O4 مزيج البنية العطرية للتريميليت ومجموعات الإستر الثلاثة من الأوكتيل.

الخصائص يُعد TOTM سائلًا عديم اللون إلى أصفر باهت ذو رائحة خفيفة، يتميز بوزن جزيئي عالٍ وتقلب منخفض، مما يُسهم في استقراره في العديد من التطبيقات. كما يتمتع بثبات حراري ممتاز، مما يجعله مناسبًا للبيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة، حيث يتحمل درجات الحرارة العالية دون أن يتحلل. يتميز TOTM أيضًا بانخفاض سميته، ويُعتبر أقل ضررًا للإنسان والبيئة مقارنةً ببعض الملدنات الأخرى مثل الفثالات. لديه توافق جيد مع مجموعة واسعة من البوليمرات، خاصةً بولي فينيل كلوريد (PVC)، حيث يُعزز المرونة والمتانة. كما أن لديه خصائص هجرة منخفضة، أي لا يتسرب بسهولة من البلاستيك، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات طويلة الأمد مثل الكابلات الكهربائية وأجزاء السيارات. ويتميز أيضًا بمقاومة جيدة للتقادم، مما يجعله خيارًا موثوقًا للمنتجات المعرضة للظروف القاسية لفترات طويلة. ويُضيف تقلبه المنخفض ونقطة الوميض العالية مزيدًا من الأمان في التطبيقات الصناعية.

تطبيقات TOTM:

• ملدن في PVC (البولي فينيل كلوريد): يُستخدم بشكل شائع لتحسين مرونة PVC وسهولة معالجته.

• عزل الكابلات الكهربائية: يُستخدم في تصنيع العزل للكابلات بفضل مقاومته للحرارة والبرودة والعوامل البيئية.

• الطلاءات: يُستخدم في إنتاج طلاءات مرنة ومتينة للأسطح المختلفة.

• التطبيقات في السيارات: يُستخدم في المكونات الداخلية للسيارات، خاصة الأسطح الناعمة ولوحات العدادات.

• الأجهزة الطبية: يدخل في تصنيع الأنابيب الطبية المرنة وغيرها من منتجات PVC الطبية.

• مواد التغليف: يُستخدم في أفلام التغليف لمنحها مرونة ومقاومة للتشقق.

مزايا TOTM:

• ثبات حراري عالي: يُوفر مقاومة ممتازة للحرارة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.

• عزل كهربائي جيد: يتمتع بخصائص كهربائية ممتازة، مما يجعله مفيدًا في صناعات الكابلات والأسلاك.

• تقلب منخفض: يُقلل من احتمالية الهجرة أو التبخر مع مرور الوقت.

• المتانة: يمنح المنتجات مرونة طويلة الأمد، وهو مناسب للكابلات الكهربائية والأجهزة الطبية.

• غير سام: يُعتبر أكثر أمانًا من الملدنات الأخرى، مما يُتيح استخدامه في التطبيقات الطبية والغذائية.

عيوب TOTM:

• تكلفة مرتفعة: عادة ما يكون أكثر تكلفة من الملدنات الأخرى مثل فثالات ثنائي أوكتيل (DOP).

• توافق محدود مع بعض البوليمرات: قد لا يكون متوافقًا مع جميع أنواع الراتنجات، مما قد يؤثر على معالجتها.

• انخفاض في سهولة المعالجة: قد يقلل من سهولة معالجة PVC بسبب وزنه الجزيئي العالي.

• مخاوف بيئية: رغم أنه أكثر أمانًا من بعض الملدنات الأخرى، إلا أن تأثيره البيئي من حيث التحلل البيولوجي قد يظل محل قلق.

• استخدام محدود في بعض التطبيقات: تكلفته المرتفعة ونطاق استخدامه المحدود قد يمنعان استخدامه الواسع في التصنيع منخفض التكلفة وعالي الكمية.