ما هو مطاط البولي بوتادين؟ - يذوب في درجات حرارة عالية

البولي بوتاديين المطاطي، المعروف باسم PBR، هو مطاط اصطناعي ينتمي إلى فئة المطاطات المرنة. يتم تشكيله من خلال بلمرة البوتادين، وهو أحادي البلمرة مشتق من البترول. يتميّز المطاط البولي بوتادين بخصائص فريدة تجعله قيّمًا في العديد من التطبيقات. PBR يتميز بمرونة عالية وصلابة تآكل ممتازة ودرجة انتقال زجاجي منخفضة. لديه درجة عالية من المرونة، مما يسمح له بالعودة إلى شكله الأصلي بعد الشد أو التشويه. هذا يجعله مثاليًا للاستخدام في المنتجات التي تتطلب المرونة ومقاومة الصدمات.

مركب المطاط البولي بوتادين PBR هو مطاط اصطناعي. المطاط البولي بوتادين هو مركّب بوليميري ينتج من تفاعل البلمرة لوحدات 1 و 3 من البوتادين. PBR هو الرابع الأكثر استخدامًا على مستوى العالم في عام 2012. تستخدم مواد PBR على نطاق واسع في صناعة المطاط وصناعة البلاستيك. تستخدم هذه المواد في صناعة الإطارات لصناعة إطارات السيارات، ومن المثير للاهتمام معرفة أن أكثر من 70% من مواد البولي بوتادين تستخدم في هذا المجال. للبولي بوتادين مقاومة عالية للتمزق وبالتالي له نطاق واسع من التطبيقات في صناعة المطاط.

يتكوّن المطاط البولي بوتادين من سلسلة بوليمرية مكونة من وحدات متكررة من البوتادين. البوتادين هو أحادي البلمرة يحتوي على أربع ذرات كربون وروابط مزدوجة اثنين. يعطي ترتيب هذه الوحدات المتكررة على طول السلسلة البوليمرية للمطاط البولي بوتادين خصائصه الفريدة. هناك نوعان رئيسيان من المطاط البولي بوتادين: عالي السيس وعالي التراندس. المطاط البولي بوتادين عالي السيس لديه نسبة عالية من الروابط المزدوجة السيس في سلسلته البوليمرية، مما يعزز مرونته ومتانته. المطاط البولي بوتادين عالي التراندس، من ناحية أخرى، لديه نسبة عالية من الروابط المزدوجة التراندس، مما يجعله أكثر صلابة وأقل مرونة.

يمكن تعديل خصائص مطاط البولي بوتادين عن طريق دمج إضافات مختلفة. على سبيل المثال، يتم إضافة مواد حشو مثل الكربون الأسود بشكل شائع لتحسين الخصائص الميكانيكية وتقليل التكاليف. يمكن استخدام إضافات أخرى لتعزيز مقاومة الزيت، ومقاومة الحرارة، وقابلية الاشتعال، أو لتوفير وظائف معينة. يتم استخدام 25٪ منه في صناعة البلاستيك. في هذا المجال، يتم إضافة مواد PBR إلى البلاستيك لتعزيز الخصائص الميكانيكية للبلاستيك. كما أنه يستخدم كوسادة مطاطية بين الطوب وخطوط السكك الحديدية. جودة العملية أكثر أهمية من استخدام مواد البلاستيك من استخدامها في الإطارات. وهذا أمر بالغ الأهمية عند الحديث عن ثبات لون وراحة الإطارات. لهذا السبب، تغطي معايير صناعة المطاط جميع هذه العوامل. ميزات وخصائص البولي بوتادين:

• المطاط صلب، أصفر فاتح، لا يذوب في الماء وعديم الرائحة.
• ينصهر في درجات الحرارة العالية. ينبغي ألا يتعرض للمؤكسدات.
• يجب ألا تزيد درجة حرارة تخزين هذه المواد عن 30 درجة مئوية ويمكن تخزينها لمدة عام واحد.
• إذا تحلل بالحرارة، سيتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون والأكسجين، مما يقلل من الأكسجين في الهواء.
• يتم إنتاج هذه المواد PBR وتوريدها من قبل البتروكيماويات في عبوات ذات أوزان مختلفة.

يتم إنتاج مطاط البولي بوتادين عادة من خلال عملية البلمرة. يتم بلمرة وحدات البوتادين باستخدام عدة محفزات، مثل تلك القائمة على النيوديميوم أو الكوبالت. يمكن إجراء البلمرة باستخدام طرق بلمرة محلولية أو بلمرة بالامتزاج أو البلمرة الكتلية. يُظهر مطاط البولي بوتادين عدة خصائص رئيسية تجعله قيمًا في تطبيقات مختلفة. هذه تشمل قوة شد عالية، ومقاومة تآكل ممتازة، وانخفاض الهستيريسي (فقدان الطاقة أثناء التشوه)، ومرونة جيدة، ودرجة حرارة انتقال زجاجية منخفضة، ومقاومة عالية للبلى والتمزق. كما أنه له خصائص عزل كهربائي جيدة.

بولي بوتاديين المطاط هو شائع الاستخدام في تصنيع الإطارات، حيث يتم خلطه مع مطاطات أخرى مثل المطاط الطبيعي أو مطاط سترين-بوتاديين (SBR). إن إضافة PBR تُحسِّن من مقاومة الإطارات للدحرجة، والالتصاق الرطب، والمتانة الشاملة. وهو يُعزِّز من قدرة الإطار على الالتصاق بالطريق، مما يوفر تحسّنًا في الجرّ وتقليل البلى. بالإضافة إلى الإطارات، يُستخدَم مطاط بولي بوتاديين في منتجات صناعية مختلفة، مثل أحزمة الناقلات، والخراطيم، والحشيات، والأختام، ومخمِّدات الاهتزازات. كما أنه يُستخدَم في إنتاج الأحذية والبضائع الرياضية والمواد اللاصقة.

يمكن تعديل خصائص مطاط بولي بوتاديين عن طريق ضبط تركيبته الجزيئية وإدخال إضافات. وهذا يسمح للمُصنِّعين بتكييف المادة لتلبية متطلبات محددة، مثل زيادة مقاومة الزيت، أو تحسين قوة الشدّ، أو تعزيز مقاومة الحرارة. بشكل عام، مطاط بولي بوتاديين هو مطاط اصطناعي متعدد الاستخدامات ذو خصائص قيّمة تساهم في انتشار استخدامه في مدى واسع من التطبيقات الصناعية والمستهلكية.

غالبًا ما يُخلط مطاط بولي بوتاديين مع مطاطات أخرى لتحقيق خصائص أداء محددة. على سبيل المثال، خلط مطاط بولي بوتاديين مع المطاط الطبيعي يُحسِّن من مرونته ومقاومة البلى، بينما خلطه مع مطاط سترين-بوتاديين (SBR) يُعزِّز من خصائص معالجته ومتانته. يستخدم مطاط بولي بوتاديين على نطاق واسع في صناعة السيارات، وخاصة في تصنيع الإطارات. كما يُستخدَم في بطانات الإطارات، وجوانب الإطارات، والبطانات الداخلية لتحسين الجرّ، ومقاومة الدحرجة، والأداء الشامل للإطار. بخلاف الإطارات، يُستخدَم مطاط بولي بوتاديين في مدى واسع من المنتجات الصناعية، بما في ذلك الأحزمة، والخراطيم، والأختام، والحشيات، وأخف سوالك الأحذية، والمواد اللاصقة، والطلاءات.