تطبيق الملدنات في منتجات PVC

كما نعلم جميعًا، يتم استخدام منتجات PVC على نطاق واسع في حياتنا. بالمقارنة مع المواد مثل الخشب والصلب، يتمتع PVC بمرونة أعلى، ومقاومة للبرد، ونعومة، ومجموعة واسعة من التطبيقات. فلماذا نحتاج إلى إضافة الملدنات أثناء إنتاج PVC؟ ما هو دورها؟ أعتقد أن هذا أيضًا شيء يثير فضول الكثير من الناس. ستتناول هذه المقالة بالتفصيل دور هذه المادة وخصائصها وتطبيقاتها الصناعية.

ما هي الملدنات؟

‌‌الملدّنات عبارة عن مادة مضافة من مادة البوليمر تستخدم لزيادة اللدونة والمرونة للمواد البلاستيكية وتحسين سيولتها أثناء التشكيل.

الملدنات عادة ما تكون عبارة عن سوائل لزجة عالية الغليان وغير متطايرة أو مواد صلبة منخفضة الذوبان. وهي لا تتفاعل كيميائيًا مع الراتنجات البلاستيكية، ولكنها تغير الخصائص الفيزيائية للبلاستيك فيزيائيًا.

يمكن أن يؤدي استخدام الملدنات إلى تحسين أداء معالجة المواد البلاستيكية بشكل كبير، وتعزيز مرونتها وخصائص الشد مع تقليل تكاليف الإنتاج وتحسين كفاءة الإنتاج.

هناك أنواع عديدة من الملدنات، بما في ذلك استرات حمض ديباسيك الأليفاتية، والفثالات، والبولي بنزوات، والبنزوات، واسترات البوليول، والهيدروكربونات المكلورة، وراتنجات الايبوكسي، والسيترات، والبوليستر، وما إلى ذلك. ومن بينها، تعد الفثالات واحدة من أكثر الملدنات شيوعًا، مثل دي ( 2- إيثيل هكسيل) فثالات (DEHP).

خصائص الملدنات

الخصائص الرئيسية للملدنات هي التوافق الجيد، وكفاءة التلدين العالية، والمتانة الجيدة، واستقرار جيد للضوء والحرارة، ومقاومة جيدة للبرد، وخصائص خاصة أخرى.

1. الملدنات للمنتجات اللينة، تستخدم في الأماكن ذات متطلبات الاستقرار الحراري العالية

2. تحسين مقاومة الصدمات وتحسين سيولة منتجات PVC الصلبة

3. التوافق الجيد مع معظم الراتنجات والملدنات السائلة

4. استقرار حراري أفضل مقارنة بالملدنات السائلة

5. مقاومة ممتازة لتأثير درجات الحرارة المنخفضة

6. يمكن الاحتفاظ بالحشو

7. المقاومة الكيميائية وقابلية التحلل الحيوي

8. قوة عالية

9. سهلة المعالجة

10. مرونة أفضل في درجات الحرارة المنخفضة

11. خصائص فيزيائية أفضل بعد التعتيق الحراري

12. لون أصلي أفضل بعد التعتيق الحراري

13. مرونة أفضل عند التعرض للمواد الكيميائية

دور الملدنات

في PVC (كلوريد البولي فينيل)، يتمثل دور الملدنات في زيادة مرونة وليونة PVC وتحسين أداء المعالجة والمتانة. نظرًا لأن PVC نفسه مادة صلبة وهشة، فإن الملدنات يمكن أن تجعل PVC أكثر ليونة وتمنحه مرونة معينة ولدونة.

1. زيادة مرونة البوليمرات

يمكن أن تخترق الملدنات السلسلة الجزيئية PVC، وتقلل من التجاذب المتبادل بين الجزيئات، وبالتالي خفض درجة حرارة التزجج للـ PVC، وزيادة نعومتها ومرونتها، مما يجعل PVC أسهل في الثني والتمدد والشكل، والتكيف مع متطلبات التطبيقات المختلفة.

2. تحسين أداء المعالجة

يمكن للملدنات أن تقلل من نقطة انصهار ولزوجة PVC، وتحسن سيولة ذوبانها، وتسهل معالجة وشكل PVC. الملدنات يمكن أن تقلل من لزوجة ذوبان PVC، وتحسن سيولة الذوبان، وتسهل المعالجة مثل القولبة بالحقن، والبثق، والتقويم.

3. زيادة المتانة

يمكن للملدنات تحسين مقاومة الشيخوخة ومقاومة الطقس والمقاومة الكيميائية لمنتجات PVC. يمكن للملدنات تحسين مقاومة الأشعة فوق البنفسجية للـ PVC وإبطاء سرعة تقادمها؛ يمكنهم أيضًا تحسين مقاومة التآكل للـ PVC للمواد الكيميائية.

تطبيق الملدنات

تستخدم الملدنات على نطاق واسع في العديد من الصناعات، بما في ذلك المنتجات البلاستيكية والمطاط والأفلام البلاستيكية والمواد البلاستيكية القابلة للتحلل ومواد البوليمر والمواد الكيميائية وتصنيع السيارات والأجهزة الإلكترونية والمواد النانوية والطيران والفضاء والنظافة الغذائية والطلاء والمواد اللاصقة وطباعة المنسوجات والصباغة، صناعة الورق والأحبار ومواد التنظيف ومستحضرات التجميل والجلود والمنظفات وما إلى ذلك.

1. منتجات PVC الناعمة

تُستخدم منتجات PVC اللينة على نطاق واسع في الخراطيم والكابلات والأغشية وغيرها من المجالات، وتعتمد بشكل أساسي على الملدنات لتحسين مرونتها ولدونتها.

تشمل الأنواع الشائعة من الملدنات الفثالات، واسترات حمض ثنائي القاعدة الأليفاتية، والملدنات الجديدة الصديقة للبيئة. تعمل هذه الملدنات على تقليل التفاعل بين السلاسل الجزيئية PVC، مما يجعل المادة ناعمة وليس من السهل ثنيها عند درجات الحرارة المنخفضة.

الملدنات لها تأثير كبير على الخواص الفيزيائية والميكانيكية لمنتجات PVC الناعمة، بما في ذلك تحسين قوة الشد والليونة ومقاومة التمزق، مع ضمان عدم وجود هشاشة أو تشقق أو مشاكل أخرى أثناء الاستخدام.

ولذلك، فإن اختيار النوع المناسب وكمية الملدنات هو المفتاح لضمان أن منتجات PVC الناعمة تحقق الأداء المتوقع.

2. منتجات PVC الصلبة

تستخدم منتجات PVC الصلبة عادةً في الأماكن ذات المتطلبات العالية للقوة والصلابة، مثل الأنابيب وإطارات الأبواب والنوافذ وما إلى ذلك. على الرغم من أن PVC الصلب يتميز بخصائص الصلابة العالية والمتانة الجيدة، إلا أنه في بعض التطبيقات، يتم استخدام كمية صغيرة من الملدنات. لا تزال هناك حاجة لتحسين مقاومتها للتأثير ومقاومة الكراك.

يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من الملدنات إلى تحسين صلابة PVC الصلب بشكل فعال، وتقليل هشاشة المادة عند درجات حرارة منخفضة أو تحت تأثير القوة، وتقليل خطر التشقق، والحفاظ على قوتها الهيكلية الأساسية وصلابتها.

تأثير التعديل هذا يجعل منتجات PVC الصلبة أكثر متانة وأمانًا في التطبيقات العملية، خاصة في الأماكن التي تتغير فيها البيئة الخارجية بشكل كبير.

3. التطبيق في الأجهزة الطبية

في الأجهزة الطبية، يعد تطبيق الملدنات في مادة PVC الطبية أمرًا بالغ الأهمية، خاصة عند تصنيع المنتجات مثل أنابيب التسريب وأكياس الدم، حيث يمكن للملدنات أن تمنح المواد البلاستيكية المرونة والمتانة المطلوبة.

ومع ذلك، فإن منتجات PVC ذات الدرجة الطبية لديها متطلبات صارمة للتوافق الحيوي والسلامة لاختيار الملدنات. يجب أن تكون الملدنات المستخدمة غير سامة، ومنخفضة التطاير، وغير مسرطنة، ولن تطلق مواد ضارة أو تسبب حساسية عند ملامستها للدم أو الأدوية لضمان سلامة المرضى وموثوقية الأجهزة الطبية.

4. تطبيق الملدنات في مواد البناء

في مواد البناء، تستخدم الملدنات على نطاق واسع في منتجات مثل الأرضيات البلاستيكية وألواح الجدران والأبواب والنوافذ لتعزيز مرونة هذه المواد ومتانتها.

من خلال إضافة الملدنات، يمكن لمواد البناء البلاستيكية أن تقاوم التآكل، التشقق، والشيخوخة بشكل أفضل، مما يزيد من عمر الخدمة.

بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام الملدنات يجعل المواد البلاستيكية أسهل في القطع والتشكيل والتركيب أثناء البناء، مما يحسن بشكل كبير من راحة البناء.

تضمن هذه التحسينات الأداء طويل المدى لمواد البناء كما تعمل أيضًا على تحسين كفاءة البناء بشكل عام، مما يجعل مواد PVC خيارًا شائعًا في صناعة البناء والتشييد.

احتياطات استخدام الملدنات

1. أضف الملدنات بالكمية المناسبة

عندما تكون كمية الملدنات المضافة أقل من 10 أجزاء، يكون لها تأثير ضئيل على القوة الميكانيكية للمنتج. عندما تكون الكمية المضافة حوالي 5 أجزاء، تكون القوة الميكانيكية للمنتج عالية نسبيًا. وهذا ما يسمى بظاهرة مكافحة البلاستيك. لذلك، إذا كان مطلوبًا أن تكون القوة الميكانيكية للمنتج عالية نسبيًا، فيمكن إضافة كمية صغيرة من الملدنات بدلاً من كمية كبيرة من الملدنات.

2. انتبه إلى توافق الملدنات والراتنجات

تتمتع الملدنات الجيدة بتوافق جيد مع الراتنجات. إذا لم يكن التوافق جيدًا بما فيه الكفاية، فسوف ينفصل الملدن عن الراتينج. يمكن للملدنات بشكل عام أن تحسن من مرونة الراتنج وتؤثر على جودة المنتجات البلاستيكية.

3. أضف كمية صغيرة من الملدنات إلى مواد الأسلاك والكابلات

يجب أن تكون منتجات الأسلاك والكابلات مثبطة للهب، ويجب إضافة مواد ملدنة جيدة. بالإضافة إلى ذلك، فإن إضافة الملدنات إلى المواد الخام الرئيسية سوف يقلل من أداء العزل الكهربائي للمنتج. كلما قلت كمية الملدنات المضافة، كلما كان ذلك أفضل.

خاتمة

لا يمكن تجاهل أهمية الملدنات في منتجات PVC. من خلال تغيير الخصائص الفيزيائية والكيميائية للـ PVC، فإنه يغير المادة من صلبة إلى مرنة لتلبية احتياجات سيناريوهات التطبيق المختلفة.

لا تمنح الملدنات منتجات PVC اللينة مثل الخراطيم والكابلات والأغشية مرونة وليونة ممتازة فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين مقاومة الصدمات ومقاومة التشققات لمنتجات PVC الصلبة.

في مجالات الأجهزة الطبية، ومواد البناء، وما إلى ذلك، لا تستطيع الملدنات تحسين المتانة وسهولة البناء لمنتجات PVC فحسب، بل يمكنها أيضًا تلبية متطلبات التوافق الحيوي والسلامة الصارمة.

ولذلك، فإن اختيار واستخدام الملدنات يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالأداء واتساع نطاق التطبيق وسلامة منتجات PVC، وهي عوامل رئيسية في تحديد تنوع المواد البلاستيكية وتطبيقها على نطاق واسع.