إنتاج المطاط
صناعة المطاط واللدائن في القرن العشرين
تعتبر صناعة المطاط واللدائن من الفنون التي ظهرت بوضوح في بداية القرن العشرين، حيث كان المطاط هو المادة الجديدة الأكثر ظهورًا، إذ تنافس مع المواد الطبيعية في خصائصه واستخداماته. على إثر ذلك، شهدت عمليات إنتاج المطاط ازدهارًا كبيرًا، مما جعله واحدًا من أهم الصناعات في مختلف الدول. وقد أطلق على القرن العشرين لقب "عصر اللدائن"، ليعكس دخول اللدائن في مجموعة واسعة من الصناعات، بدءًا من الأدوات المكتبية البسيطة، وصولًا إلى مستلزمات المنازل والمكاتب والأعمال اليدوية المتنوعة.
خصائص اللدائن وكيفية إنتاجها
تتميز اللدائن بمرونتها العالية وقدرتها على التشكيل إلى أشكال وأحجام مختلفة. تنعم هذه المواد بسهولة التشكيل عند تعرضها للحرارة، إذ تصبح ليّنة وسهلة التعامل، يمكن تشكيلها باستخدام القوالب أو تقنية النفخ للحصول على أشكال مجوفة متباينة. ولعل أهم ما يميزها هو قدرتها على الاحتفاظ بالشكل الذي اتخذته بعد العودة إلى درجات الحرارة العادية. يتم تصنيف المطاط إلى نوعين، الطبيعي والصناعي. مع تزايد الطلب على المطاط، برزت الحاجة إلى تصنيع المطاط الصناعي، مثل الإستايرين بيوتادايين، والذي يتم إنتاجه عبر مرحلتين رئيسيتين تحضير المونمر وعمليات البلمرة الخاصة به.
عملية البلمرة وإنتاج المبلمرات
تعد عملية البلمرة إحدى الطرق الرائدة في إنتاج المبلمرات، وتحدث هذه العملية عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى 5 درجات مئوية. تتضمن البلمرة دمج مواد هيدروكربونية في شكل مستحلب، حيث يكون أحد المكونين ذائبًا، بينما يُذاب المكون الثاني في المحلول المائي ويُستخدم كعامل منشط. تتفاعل هذه المواد لتشكيل سلاسل البوليمر وفقًا لنوع وكميات الإضافات المستخدمة، مما يحدد حجم وشكل السلاسل الناتجة. في هذه المرحلة، يبدو المنتج مشابهًا لعصارة المطاط الطبيعي، حيث تُضاف إليه مواد مثبته، مثل الأملاح والأحماض، ويتم غسل وتجفيف المادة الناتجة للحصول على الشكل النهائي من المطاط الصناعي، والذي يتم تشكيله وتلوينه وفقًا لمتطلبات السوق.
أنواع المطاط الصناعي
مطاط البيوتاديين يُستخرج البيوتاديين من النفط، حيث يتم فصله من غازات تكسير النافثا، ثم يُصنع من خلال عمليات نزع الهيدروجين والأكسدة تحت درجات حرارة تتراوح بين 400 إلى 450 درجة مئوية وبضغط جوي يبلغ 2.
مطاط الإستايرين يُنتج من خلال بلمرة البيوتاديين مع الإستايرين، حيث تتكون التركيبة النهائية من 30% إستايرين و70% بيوتاديين.
مطاط الكلوروبرين يتميز هذا النوع بمقاومته العالية للحرارة والأوزون والزيوت، نتيجةًً لاحتوائه على الكبريت والكلور، مما يعطيه خاصية المقاومة الكبيرة للتمزق.
مطاط البولي يوريثان يجمع هذا النوع بين خصائص البولي أميد والبولي إستر، مما يجعله شائع الاستخدام في المواد اللاصقة، الرخويات الصلبة والمرنة، بالإضافة إلى مجموعة من التطبيقات الأخرى في صناعة السيارات والثلاجات والأحذية ومواد البناء.
- مطاط بونا يُعد بونا من أنواع المطاط الصناعي الشهيرة، حيث تم تصنيعها لأول مرة عبر بلمرة الصوديم كمادة محفزة مع البيوتاديين في مصانع بألمانيا. تعتمد عملية البلمرة الإسهامية على البيوتاديين في حالته السائلة عند درجة حرارة 50 مئوية، مما ينتج عنه أنواع متعددة تتمتع بخصائص متنوعة وفقًا لظروف عملية البلمرة، مع استخدام إضافات مثل المحفزات لتحسين الإنتاجية.