المطاط المعدني ..هل ينهي عصر البلاستك على حساب البيئة ؟

لمطاط( الطبيعي,الصناعي,المعدني)
بسم الله الرحمن الرحيم
المطاط الطبيعي ,وهو العصارة المخثرة لبعض أنواع الأشجار الإستوائية المسمى بشجر المطاط ,هو مبلمر أيسوبرين (2-ميثيل-3,1-بيوتاديين) .
ولكن,ولكثرة استخدامات المطاط كان لا بد من إيجاد طريقة صناعية لإنتاج عدة أنواع من المطاط تتناسب واستخداماتها المتنوعة ,ولكي ’تغطي احتياجات السوق.
ماهو المطاط الصناعي؟
’يصنع المطاط الصناعي من البترول وذلك عن طريق البلمرة.
فماهو المبلمر؟
المبلمر جزيء ذو وزن جزيئي عالٍ جدا" ,مكون من وحدات متكررة لذلك يوصف بالجزيء العملاق.
بعض أنواع المطاط*
صناعة المطاط ورانتجات البولي استر:
تستخدم مشتقات السترين المتعدد(بولي سترين)على شكل رانتجات تحدث عليها تفاعلات كيميائية ,فيكوّن السترين مع البيوتادايين بوليمر مشترك ’يعتبر من أكثر أنواع المطاط استخداما" ,ويستعمل لصنع إطارات السيارات والخراطيم واليور واللواصق.
مطاط SBR:
تدخل مادة الأكريلونترايل بالتفاعل مع مادتي البوتادايين والسترين في صناعة المطاط الصناعي لإنتاج SBR المستخدمة في صناعة أدوات السيارات المطاطية والأنابيب والأدوات المنزلية وأجهزة التليفون.
*مطاط إيثليثن-بروبلين:
ينتج هذا المطاط المسمى EPDM من البلمرة المشتركة بين الإيثلين والبروبلين باستخدام عوامل مساعدة من نوع زيجلر و ناتا عند درجة حرارة 40مْ بوجود كميات بسيطة من الدايينات ,تعتمد نوعيتها على نوع المطاط المرغوب فيه ,ومن هذه الدايينات الأيزوبرين والبوتادايين و (3,1-هكسادايين) وغيرها.
يستخدم هذا المطاط في صناعة اطارات السيارات وفي تغليف الأسلاك وفي صناعة الأنابيب المطاطية والأحزمة والأحذية وغيرها .
*مطاط البوتادايين:
ينتج هذا المطاط ببلمرة البوتادايين باستخدام العوامل المساعدة التناسقية مثل عوامل زيجلر وناتا معطيا" البوتادايين المتعدد Poly butadiene .
يستخدم هذا المطاط في صناعة اطارات السيارات بعد مزجه بنسب محددة من مطاط ’يسمى سترين بوتادايين.
*مطاط النترايل بوتادايين:
يجري انتاج هذا المطاط بواسطة البلمرة المستحلبة لأحاديات الأكريلونترايل مع البوتادايين وتتراوح نسبة الأكريلونترايل إلى البوتادايين ما بين 18-50% ,وتؤدي الزيادة الكبيرة في نسبة الأكريلونترايل إلى انخفاض مرونته ونقصان قابلية البوليمر المشترك على التمدد والتقلص كما تؤدي إلى الإقلال من مقاومته لدرجات الحرارة المنخفضة.
يتميز هذا النوع من المطاط بمقاومته العالية للزيوت والمذيبات العضوية ولهذا فقد استخدم في صناعة الأنابيب الناقلة للوقود ومستودعات الوقود الذاتية الإلتحامSelf sealing fuel tank المستخدمة في الطائرات.
لكن أكثر أنواع المطاط استخداما",بحيث أنه أخذ مكان المطاط الطبيعي في معظم أغراض استخدامه,هو (نيوبرين)Neoprene الناتج من (كلوروبرين) أو 2-كلورو -3,1-بيوتادايين.
المطاط المعدني’أعلن في أبريل الماضي من مختبر شركة نانو سونيكNano Sonic للأبحاث العلمية والتي مقرها بلاكسبيرغ بولاية فرجينيا عن أحدث إختراعاتهم وهو ما ’يسمى بـ((المطاط المعدني)).
وجاءت هذه التسمية لإنه يجمع بين الخصائص التوصيلية للمعدن وقابلية المطاط للتشكل.و إذا ما أثبت المطاط المعدني نجاحه فإنه قد يغير آلاف المنتجات بصورة جذرية.
ولك أن تتخيل على صعيد الإستعمال اليومي جهاز تليفيزيون يمكن طيه ووضعه في جيبك ,أو أجهزة كمبيوتر محمولة غير قابلة للكسر ,أو سيارات مهيأة لحماية الناس من الإصابات أو لعب أطفال لا تنكسر.
ويعني هذا الإختراع من الناحية النظرية أطرافا"صناعية عملية بشكل كبير,أو جيلا" من الطائرات ومركبات الفضاء بأجنحة مرنة تتحرك مثل أجنحة الطيور.
*صناعة المطاط المعدني:
يتم إنتاج المطاط المعدني بعملية تعرف باسم (التجمع الذاتي المستقر) الكهربائية ,وتتكون من أخذ مادة كالزجاج مثلا" لاستخدامه كأساس ويتم تغطيسه بالتناوب في حوضين مملؤين بالمياه ,يحتوي الأول على أيونات موجبة والآخر على أيونات سالبة.وتؤدي هذه العملية المتكررة إلى تشكل طبقة تلو الأخرى على المادة الأساس ,التي تتم إزالتها في الخطوة النهائية ليصبح المنتج قائم" بحد ذاته.وعلى الرغم من أن هذه العملية طويلة ومملة,إلا أن الشركة تنتج يوميا"كمية يبلغ طولها قدمان مربعان وتبلغ كثافتها سنتمترا" واحدا".
السلبيات المتوقعة
باهظ الثمن,صعوبة الصيانة,غير قابل للتدمير.
المراجع:
الكيمياء العضوية الحديثة
الأستاذ الدكتور عادل أحمد جرار