بولي إيثيلين مطعَّم بأنهيدريد المالئيك (MAH-g-PE) هو نوع من البولي إيثيلين المُوظف وظيفيًا يتم فيه تطعيم أنهيدريد المالئيك (MAH) كيميائيًا على العمود الفقري للبولي إيثيلين. تُعزز هذه التعديلات توافق البولي إيثيلين مع المواد القطبية مثل المعادن، والزجاج، والبوليمرات القطبية (مثل البولي أميدات، والبولي استرات، وEVOH).

التركيب يتكون MAH-g-PE من عمود فقري من البولي إيثيلين (PE) مع مجموعات وظيفية من أنهيدريد المالئيك (MAH) مطعَّمة بشكل عشوائي على طول السلسلة. يوفر العمود الفقري من PE المرونة، والطبيعة الكارهة للماء، والقوة الميكانيكية، بينما تُضفي مجموعات MAH وظائف قطبية تُحسن الالتصاق والتوافق مع المواد القطبية. تتم عملية التطعيم عادةً من خلال آلية الجذور الحرة، حيث يتم ربط MAH كيميائيًا ببولي إيثيلين باستخدام بادئ مثل البيروكسيد. يحتفظ الهيكل الناتج بالخصائص العامة للبولي إيثيلين، لكنه يكتسب مجموعات أنهيدريد تفاعلية يمكن أن تتفاعل مع مجموعات الهيدروكسيل أو الأمين أو الوظائف القطبية الأخرى، مما يجعله مفيدًا في تطبيقات مثل تحسين التوافق، وتعزيز الالتصاق، وتقوية المواد المركبة.

الخصائص يُظهر MAH-g-PE مزيجًا من خصائص البولي إيثيلين ومجموعات MAH الوظيفية. فهو يحتفظ بالمرونة، والمتانة، والمقاومة الكيميائية للبولي إيثيلين، مع اكتساب الالتصاق والتوافق والتفاعل المحسن بفضل MAH. تُعزز مجموعات MAH القطبية من قدرة المادة على الارتباط بالمواد القطبية مثل المعادن، والزجاج، والبولي أميدات، والبوليمرات القطبية الأخرى، مما يجعله عامل توافق فعال في خلطات البوليمر والمواد المركبة. كما يُحسن من توزيع الحشوات مثل الألياف الزجاجية وألياف الخشب في مصفوفات البولي إيثيلين، مما يؤدي إلى تحسين الخصائص الميكانيكية للمواد المركبة. ويُوفر كذلك قابلية تبلل أفضل وإمكانية تعديل السطح، وهي مزايا مفيدة في تطبيقات المواد اللاصقة، والطلاءات، والتغليف متعدد الطبقات. تؤثر درجة التطعيم والوزن الجزيئي للبولي إيثيلين الأساسي على الخصائص النهائية مثل سلوك التدفق الذائب، وقوة الالتصاق، والأداء العام في التطبيقات المختلفة.

التطبيقات:

• الطبقات اللاصقة في الأفلام متعددة الطبقات: تُستخدم في تغليف الأغذية لربط البولي إيثيلين بالمواد القطبية مثل EVOH والبولي أميد.

• عامل توافق في خلطات البوليمر: يُحسن التوافق بين البولي إيثيلين والبوليمرات القطبية مثل البولي أميد (PA) والبولي استر (PET).

• عامل ربط في المواد المركبة: يُحسن الالتصاق بين البولي إيثيلين والحشوات مثل الألياف الزجاجية، وألياف الخشب، والمواد النانوية.

• تعديل السطح: يُستخدم في الطلاءات والمواد التمهيدية لتحسين الالتصاق مع المعادن، والزجاج، وركائز أخرى.

• طلاء الأنابيب والكابلات: يُحسن الالتصاق والمتانة في الطبقات الواقية للأنابيب والكابلات الكهربائية.

المزايا:

• يُعزز الالتصاق بالمواد القطبية، مما يُحسن التوافق في الهياكل متعددة الطبقات.

• يُحسن توزيع الحشوات ومواد التعزيز، مما يؤدي إلى مواد مركبة أقوى وأكثر متانة.

• يحتفظ بمرونة ومتانة ومقاومة كيميائية مشابهة للبولي إيثيلين.

• يُوفر قابلية تبلل سطحية أفضل في تطبيقات الطلاءات والمواد اللاصقة.

• يحتفظ بقابلية المعالجة ويمكن استخدامه مع تقنيات تصنيع البولي إيثيلين القياسية.

العيوب:

• قد تختلف كفاءة التطعيم، مما يؤثر على تماسك الأداء.

• قد يؤدي الإفراط في التطعيم إلى تقليل القوة الميكانيكية لمصفوفة البولي إيثيلين.

• يمكن أن يُضيف القليل من القطبية المائية، والتي قد لا تكون مرغوبة في بعض التطبيقات.

• تكلفة أعلى من البولي إيثيلين العادي بسبب خطوات المعالجة الإضافية.

• ثبات حراري محدود عند درجات حرارة مرتفعة جدًا بسبب وجود مجموعات MAH.