يُعرف شمع البولي إيثيلين (شمع PE)، أو شمع البوليمر، باسم شمع البولي إيثيلين. ويُستخدم على نطاق واسع نظرًا لمقاومته الممتازة للبرودة والحرارة والمواد الكيميائية والتآكل. في الإنتاج العادي، يُضاف هذا الجزء من الشمع كمادة مضافة مباشرةً إلى عملية معالجة البولي أوليفين، مما يُحسّن لمعان المنتج وأداء معالجته. وباعتباره مادة تشحيم، فهو مستقر كيميائيًا ويتمتع بخصائص كهربائية جيدة. يتوافق شمع البولي إيثيلين مع البولي إيثيلين، والبولي بروبيلين، وبولي فينيل أسيتات، ومطاط إيثيلين بروبيلين، ومطاط البوتيل. كما يُحسّن انسيابية البولي إيثيلين، والبولي بروبيلين، وABS، وسهولة فك قوالب بولي ميثيل ميثاكريلات والبولي كربونات. يُذكر أن PVC ومواد التشحيم الخارجية الأخرى تتمتع بقدرة تشحيم داخلية أقوى من شمع البولي إيثيلين.
مقدمة عن شمع البولي إيثيلين
شمع البولي إيثيلين (النسيج الحصيري E) هو مادة كيميائية يتم فيها تلوين شمع البولي إيثيلين على شكل حبيبات/رقائق بيضاء صغيرة، ويتكون من خلال بلمرة الإيثيلين كعامل معالجة للمطاط، ويتميز بنقطة انصهار عالية وصلابة عالية ولمعان عالٍ ولون أبيض ناصع.
تُعدّ شمعات البولي إيثيلين بوليمرات متجانسة أو مشتركة من البولي إيثيلين ذي الوزن الجزيئي المنخفض، وتُستخدم على نطاق واسع في الطلاءات. ويشير مصطلح "الشمع" إلى أن البوليمر ينتهي به المطاف على شكل بلورات دقيقة تطفو على سطح الطلاء، ويؤدي دورًا مشابهًا لدور البارافين، ولكنه أكثر تنوعًا وعملية.
تتمثل الوظائف الرئيسية لشمع البولي إيثيلين في الطلاءات القائمة على المذيبات فيما يلي:
- خاصية التعتيم، ومقاومة الخدش، ومقاومة التآكل، ومقاومة التلميع، ومقاومة النقش، ومقاومة الالتصاق، ومقاومة الترسيب، وخاصية الانسيابية.
- يتميز بتشحيم جيد وسهولة في المعالجة.
- تحديد موضع الصبغة المعدنية.
تتمثل آلية عمل شمع البولي إيثيلين فيما يلي: يُذاب شمع البولي إيثيلين في المذيب عند درجة حرارة عالية (حوالي 100-140 درجة مئوية). ويترسب عند تبريده إلى درجة حرارة الغرفة، ويتواجد في الطلاء على شكل بلورات دقيقة. وهذا يُسهّل تخزين الطلاء نظرًا لخاصية انسيابيته. ويمكنه الانتقال إلى الطبقة السطحية لطبقة الطلاء أثناء تبخر المذيبات بعد تطبيق الطلاء. وفي النهاية، يُشكّل طبقة شمعية مع مكونات الطلاء الأخرى. بعد التطبيق، تنتقل المادة إلى سطح طبقة الطلاء، ويحدث هذا أثناء تبخر المذيب، لتُشكّل في النهاية طبقة سطحية شمعية مع مكونات الطلاء الأخرى.
يعتمد دور شمع البولي إيثيلين على عدة عوامل: مواصفات شمع البولي إيثيلين، ودقة الجزيئات النهائية، والقدرة على الهجرة إلى سطح طبقة الطلاء وتركيب الطلاء، وطبيعة الركيزة المراد طلائها، وطريقة البناء والتطبيق، وما إلى ذلك.
عملية إنتاج شمع البولي إيثيلين
يُصنع شمع البولي إيثيلين المتشقق من البولي إيثيلين ذي الوزن الجزيئي العالي كمادة خام رئيسية، وذلك بإضافة مواد مساعدة أخرى وعبر سلسلة من تفاعلات إزالة البلمرة. يُعد تفاعل إزالة البلمرة الجزء الأكثر أهمية في إنتاج شمع البولي إيثيلين، ويجب أن تتم عملية إزالة البلمرة بأكملها في مفاعل مغلق.
الخصائص الفيزيائية للجسيمات
| اختبار ITOM | وحدة | نتيجة الاختبار | طريقة الحلمة |
| اللزوجة 149 درجة مئوية | سي بي | 19.4 | ASTM D 3236 |
| كثافة | جم/سم3 | 0.93 | ASTM D 1505 |
| نقطة إنزال | C | 115 | ASTM D 3954 |
| مؤشر الاختراق | – | 4 | ASTM D 1321 |
| البياض (WI) | – | 85 | ASTM D 1544 |
تطبيق شمع البولي إيثيلين
- مُركّز لوني كثيف ومُركّز حشو. يُستخدم كمُشتّت في معالجة مُركّزات الألوان ومُركّزات البولي أوليفين. وهو مُتوافق مع البولي إيثيلين، والبولي فينيل كلوريد، والبولي بروبيلين. كما أنه يعمل مع أنواع أخرى من الراتنجات. يتميّز بتشحيم خارجي وداخلي ممتاز.
- تُستخدم قطاعات وأنابيب PVC، بالإضافة إلى مثبتات المركبات، كمشتتات ومواد تشحيم وملمعات في عملية تصنيع PVC. كما تُستخدم أيضًا في عملية قولبة PE وPP. فهي تُحسّن من تلدين البلاستيك، وتزيد من متانته، وتزيد من نعومة سطحه. وتُستخدم على نطاق واسع في إنتاج مثبتات مركبات PVC.
- يتميز الحبر بمقاومة جيدة للضوء وخصائص كيميائية ممتازة. يمكن استخدامه كحامل للأصباغ، ولتحسين مقاومة حبر الطلاء للتآكل وتشتيت الأصباغ والمواد المالئة. كما يتميز بتأثيره الفعال في منع الترسيب، ويمكن استخدامه كعامل تسوية للطلاء والحبر لإضفاء لمعان مميز وإحساس ثلاثي الأبعاد على المنتجات.
- تُستخدم منتجات الشمع على نطاق واسع في صناعة شمع الأرضيات، وشمع السيارات، وشمع التلميع، والشموع، وأقلام التلوين. وهي تُحسّن درجة تليين منتجات الشمع، وقوتها، ولمعان سطحها.
- يمكن لمادة الكابلات المستخدمة كمادة تشحيم لمواد عزل الكابلات أن تعزز انتشار الحشو، وتحسن معدل تشكيل البثق، وتزيد من تدفق القوالب، وتسهل عملية فك القوالب.
- تتميز منتجات الذوبان الساخن المستخدمة في مختلف المواد اللاصقة بالذوبان الساخن، والطلاءات المسحوقية المتصلبة بالحرارة، وطلاءات تحديد الطرق، وطلاءات التحديد، والمشتتات بتأثير جيد مضاد للترسب، مما يجعل المنتجات تتمتع بلمعان جيد وإحساس ثلاثي الأبعاد.
- يُعدّ المطاط مادةً مساعدةً في معالجة المطاط، إذ يُحسّن من انتشار الحشو، ويزيد من معدل البثق، ويُحسّن من انسيابية القالب. كما يُسهّل إزالة القالب ويُحسّن من لمعان سطح المنتج ونعومته بعد فصله عن القالب.
- تتميز منتجات شركة "كوزمتكس ميك" بلمعان جيد ومظهر ثلاثي الأبعاد.
- قولبة الحقن: توفير طاقة الماكينة وتزييت التشحيم وتعزيز لمعان سطح المنتجات.
نطاق التطبيق
1. يتميز هذا المنتج بقدرة تشحيم خارجية ممتازة وداخلية قوية. كما أنه متوافق مع البولي إيثيلين، والبولي فينيل كلوريد، والبولي بروبيلين، وغيرها من الراتنجات. وهذا ما يجعله مناسبًا كمادة تشحيم في عمليات البثق، والدرفلة، والحقن.
يمكن استخدامه كمادة تشحيم في عمليات البثق والدرفلة والحقن. كما يُحسّن كفاءة المعالجة، ويمنع التصاق الأغشية والأنابيب والصفائح ويتغلب عليه، ويُحسّن نعومة المنتج النهائي ولمعانه ومظهره.
٢. تحتوي الخلطات اللونية السميكة، والخلطات المالئة، والعديد من الراتنجات الحرارية على مادة مُشتِّتة. يُمكن أن يُحسِّن تحلل هذه المادة المُشتِّتة في الخلطة اللونية من معالجة البولي إيثيلين عالي الكثافة، والبولي بروبيلين، والبولي فينيل كلوريد. وهذا بدوره يُحسِّن لمعان السطح، والتشحيم، والثبات الحراري.
3. يُستخدم كمادة تشحيم لمواد عزل الكابلات. فهو يُحسّن انتشار الحشو، ويزيد من معدل البثق، ويزيد من تدفق القالب، ويُسهّل عملية الإخراج.
٤- يُعدّ هذا المنتج مساعداً في معالجة المطاط، حيث يُحسّن من انتشار الحشو ويزيد من معدل التشكيل بالبثق، كما يُحسّن من تدفق المنتج في القالب ويُسهّل عملية إخراجه منه.
٥. تتميز هذه المادة بمقاومة جيدة للضوء وخصائص كيميائية ممتازة. يمكن استخدامها كحامل للأصباغ، مما يُحسّن مقاومة التآكل للدهانات والأحبار. كما تُحسّن تشتت الأصباغ والمواد المالئة، وتمنع ترسب الصبغة. ويمكن استخدامها أيضًا كعامل تسوية للدهانات والأحبار.
٦- يُحسّن مقاومة التآكل والتمزق والتجعد، بالإضافة إلى سهولة خياطة الملابس التي لا تحتاج إلى كيّ. كما يُقلل من قطع الإبر ويُحسّن درجة اللمس.
7. يمكنه تحسين لمعان الورق ومتانته وصلابته ومقاومته للتآكل، وزيادة مقاومته للماء والأدوية، وزيادة جمال الورق.
٨. يمكن إضافته إلى أنواع مختلفة من شمع البارافين لتحسين الأداء. تُضاف خصائص عزل كهربائي ممتازة إلى زيت العزل، أو البارافين، أو البارافين الميكروكريستالي. وهذا يسمح باستخدام درجة حرارة التليين، واللزوجة، وخصائص العزل لعزل الكابلات، والمكثفات، ولفائف المحولات. الطلاء مقاوم للرطوبة.
9. ويمكن استخدامه أيضًا في تصنيع ملمع الأحذية الجلدية، والشموع، وأقلام التلوين، ومستحضرات التجميل، ومواد الجلود، والمواد اللاصقة الذائبة الساخنة، وما إلى ذلك.
له استخدامات عديدة، مثل صناعة الخلطات المركزة والحبيبات والبلاستيسولات. كما يُستخدم في أنابيب PVC، والمواد اللاصقة بالذوبان الساخن، والمطاط، وملمع الأحذية، وملمّعات الجلود، وعوازل الكابلات، وشمع الأرضيات، والقطاعات البلاستيكية، والأحبار، والقولبة بالحقن.