اصول پلی‌اتیلن (بخش سوم)
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار توسعه یاریگرهای (کاتالیزورهای) جدید، به‌ویژه متالوسن ها، راه را برای تولید گونه های جدید مواد که قبل از این هرگز امکان‌پذیر نبود، میسر می سازد.
در بخش اول این مجموعه مقالات، مختصری از تحولات تاریخی مربوط به پلی‌اتیلن بیان شد. مهم‌ترین جنبه ی پیشرفت‌های ایجاد شده در بسپارشPE ، تولید یاریگرهای جدید است.
با این تعریف، یاریگرها موادی هستند که بدون اینکه جزئی از محصول شوند، یک واکنش شیمیایی را پیش میبرند. یک مثال، تجزیه گاز هیدروژن است که از مولکول‌های دو اتم هیدروژن تشکیل شده است و با استفاده از یک یاریگر پلاتینی به هیدروژن تک اتمی تبدیل می‌شود. پلاتین باعث می‌شود جداسازی اتم‌های هیدروژن خیلی راحت‌تر اتفاق بیافتد، اما محصول نهایی هیدروژن فاقد پلاتین است. خواننده فنی تشخیص خواهد داد که با اینکه در شیمی کلاسیک گفته شده است که یاریگر جزئی از محصول نمی‌شود، ولی در واکنش‌های بسپارش، باقیمانده یاریگر اغلب در محصول نهایی یافت می‌شود. این مواد باعث می‌شوند که واکنش شیمیایی با بازدهی بیشتری انجام شوند و در مورد بسپارها، ساختار محصول را با روش‌هایی کنترل کنند که با فناوری قدیمی‌تر امکان‌پذیر نبوده است.
یاریگرهای جدید اغلب مزایای پیش‌بینی‌نشده‌ای را به همراه می‌آورند که جزئی از برنامه اولیه تولید آنها نبوده است. همان یاریگرهای زیگلر-ناتا و فیلیپس که امکان تولید HDPE را فراهم کردند نیز در تولید تجاری پلی‌پروپیلن قابل استفاده است. قبل از تولید این یاریگرها، محققانی که برای اولین بار PE را با استفاده از فرایند فشار قوی خود تولید کردند، طبیعتا درصدد گسترش کار خود برای سایر مواد بوده اند. گاز پروپیلن، قدم بعدی بود. در واقع، بسپارش پروپیلن در واکنشگاه (راکتور) فشار قوی آنها رخ داد.
اما برخلافPE ، که در دمای اتاق یک جامد بلوری بود،PP سیالی چسبناک و گرانرو بود. اگرچه به‌عنوان چسب میتواند مفید باشد، اما نمی‌توان آن را درون انواع محصولاتی که با پلی‌اتیلن می‌توانند قالب‌گیری شوند، استفاده نمود. با استفاده از یاریگرهای زیگلر-ناتا، پروپیلن بهصورت یک جامد بلوری با خواصی که قابلیت‌های موجود در پلی‌اتیلن را گسترش داده، بسپارش شده است.
مشکل PP را می‌توان با نگاه به ساختار شیمیایی واحدهای اتیلن و پروپیلن که زنجیرهای اصلی بسپار را تشکیل می‌دهند، درک کرد (شکل 1). اتم‌های هیدروژن کوچک‌ترین اتم‌های موجود هستند. بنابراین، آنها فضای زیادی بین زنجیرهای بسپار ایجاد نمی‌کنند. اگر این زنجیرها در یک پیکربندی خطی آرایش یابند، چندین زنجیر میتواند به هم فشرده شود و مادهای که ما به‌عنوان پلی‌اتیلن با چگالی زیاد (HDPE) می‌شناسیم را تولید کند. علاوهبر این، داشتن اتم‌های هیدروژن متصل به زنجیر اصلی کربنی در کل باعث ایجاد یک آرایش بسیار متقارن می‌شود.
برگردان: دکتر فاطمه خودکار
(ادامه دارد…)
متن کامل این مقاله را در شماره ۲۱۱ ماهنامه بسپار که در نیمه اردیبهشت ماه منتشر شده است، بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.
