1. استخدم التصنيف

وفقًا لخصائص الاستخدام المختلفة لأنواع البلاستيك المختلفة، يتم تقسيم البلاستيك عادةً إلى ثلاثة أنواع: البلاستيك العام، والبلاستيك الهندسي، والبلاستيك الخاص.

① البلاستيك العام

يشير مصطلح البلاستيك عمومًا إلى المواد البلاستيكية ذات الإنتاج الكبير، والاستخدامات المتعددة، وسهولة التشكيل، والسعر المنخفض. توجد خمسة أنواع رئيسية من البلاستيك، وهي: البولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP)، والبولي فينيل كلوريد (PVC)، والبوليسترين (PS)، وكوبوليمر أكريلونيتريل-بوتادين-ستايرين (ABS). تُشكل هذه الأنواع الخمسة الغالبية العظمى من المواد الخام البلاستيكية، بينما يُمكن تصنيف الأنواع المتبقية إلى أنواع خاصة، مثل: PPS، وPPO، وPA، وPC، وPOM، وغيرها. يُستخدم البلاستيك بشكل محدود في المنتجات اليومية، ويقتصر استخدامه بشكل رئيسي على المجالات المتقدمة، مثل الصناعات الهندسية وتقنيات الدفاع الوطني، كصناعات السيارات، والفضاء، والبناء، والاتصالات. وبحسب تصنيف اللدونة، يُمكن تقسيم البلاستيك إلى بلاستيك حراري وبلاستيك متصلب حراريًا. في الظروف العادية، يُمكن إعادة تدوير المنتجات البلاستيكية الحرارية، بينما لا يُمكن إعادة تدوير المنتجات البلاستيكية المتصلبة حراريًا. وفقًا للخصائص البصرية للبلاستيك، يمكن تقسيمها إلى مواد خام شفافة وشبه شفافة ومعتمة، مثل PS وPMMA وAS وPC وما إلى ذلك، وهي مواد بلاستيكية شفافة، ومعظم أنواع البلاستيك الأخرى هي مواد بلاستيكية معتمة.

خصائص واستخدامات المواد البلاستيكية الشائعة الاستخدام:

1. البولي إيثيلين:

يمكن تقسيم البولي إيثيلين المستخدم على نطاق واسع إلى ثلاثة أنواع رئيسية: البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)، والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، والبولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE). يتميز البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) بخصائص حرارية وكهربائية وميكانيكية أفضل، بينما يتميز كل من البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) والبولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) بمرونة ومقاومة للصدمات وقدرة على تشكيل الأغشية، وغيرها. يُستخدم البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) والبولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) بشكل أساسي في أغشية التغليف، والأغشية الزراعية، وتعديل البلاستيك، وغيرها. أما البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) فيُستخدم في تطبيقات متنوعة، مثل الأغشية والأنابيب وحقن المستلزمات اليومية.

2. البولي بروبيلين:

بالمقارنة، يتميز البولي بروبيلين بتنوع أكبر واستخدامات أكثر تعقيدًا ومجالات واسعة. تشمل أنواعه الرئيسية البولي بروبيلين المتجانس (homopp)، والبولي بروبيلين المتجانس الكتلي (copp)، والبولي بروبيلين المتجانس العشوائي (rapp). يُستخدم البولي بروبيلين المتجانس بشكل أساسي في مجالات سحب الأسلاك، والألياف، والحقن، وأغشية BOPP، وغيرها. أما البولي بروبيلين المتجانس فيُستخدم بشكل رئيسي في قطع غيار الأجهزة المنزلية، والمواد الخام المُعدلة، ومنتجات الحقن اليومية، والأنابيب، وغيرها. بينما يُستخدم البولي بروبيلين المتجانس العشوائي بشكل رئيسي في المنتجات الشفافة، والمنتجات عالية الأداء، والأنابيب عالية الأداء، وغيرها.

3. كلوريد البولي فينيل:

بسبب انخفاض تكلفته وخصائصه المقاومة للاشتعال الذاتي، فإنه يتمتع بمجموعة واسعة من الاستخدامات في مجال البناء، وخاصة لأنابيب الصرف الصحي، والأبواب والنوافذ البلاستيكية الفولاذية، والصفائح، والجلود الصناعية، وما إلى ذلك.

4. البوليسترين:

باعتبارها نوعاً من المواد الخام الشفافة، فعند الحاجة إلى الشفافية، يكون لها نطاق واسع من الاستخدامات، مثل أغطية مصابيح السيارات، والأجزاء الشفافة اليومية، والأكواب الشفافة، والعلب، وما إلى ذلك.

5. ABS:

هو بلاستيك هندسي متعدد الاستخدامات يتميز بخصائص فيزيائية وميكانيكية وحرارية فائقة. يُستخدم على نطاق واسع في الأجهزة المنزلية، والألواح، والأقنعة، والتجميعات، والملحقات، وغيرها، وخاصة في الأجهزة المنزلية مثل الغسالات، ومكيفات الهواء، والثلاجات، والمراوح الكهربائية، وغيرها. يتميز هذا البلاستيك بتنوع استخداماته في مجال تعديل البلاستيك.

②البلاستيك الهندسي

يشير مصطلح البلاستيك الهندسي عمومًا إلى المواد البلاستيكية التي تتحمل قوى خارجية معينة، وتتمتع بخصائص ميكانيكية جيدة، ومقاومة عالية للحرارة والبرودة، وثبات أبعاد ممتاز، ويمكن استخدامها في الهياكل الهندسية، مثل البولي أميد والبولي سلفون. وينقسم البلاستيك الهندسي إلى فئتين: البلاستيك الهندسي العام والبلاستيك الهندسي الخاص. يلبي البلاستيك الهندسي متطلبات أعلى فيما يتعلق بالخصائص الميكانيكية، والمتانة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الحرارة، كما أنه أسهل في التصنيع ويمكن استخدامه كبديل للمواد المعدنية. ويُستخدم البلاستيك الهندسي على نطاق واسع في الصناعات الكهربائية والإلكترونية، والسيارات، والبناء، ومعدات المكاتب، والآلات، والفضاء، وغيرها. وقد أصبح استبدال البلاستيك بالفولاذ والخشب اتجاهًا عالميًا.

تشمل المواد البلاستيكية الهندسية العامة ما يلي: البولي أميد، والبولي أوكسي ميثيلين، والبولي كربونات، وإيثر البولي فينيلين المعدل، والبوليستر الحراري، والبولي إيثيلين ذو الوزن الجزيئي العالي للغاية، وبوليمر ميثيل بنتين، وبوليمر كحول الفينيل، وما إلى ذلك.

تُصنّف أنواع البلاستيك الهندسي الخاص إلى نوعين: متشابك وغير متشابك. تشمل الأنواع المتشابكة: بولي أمينو بيسماليميد، بولي تريازين، بولي إيميد متشابك، راتنج إيبوكسي مقاوم للحرارة، وغيرها. أما الأنواع غير المتشابكة فتشمل: بولي سلفون، بولي إيثر سلفون، بولي فينيلين سلفيد، بولي إيميد، بولي إيثر إيثر كيتون (PEEK)، وغيرها.

③ أنواع البلاستيك الخاصة

يشير هذا المصطلح عمومًا إلى أنواع البلاستيك ذات الوظائف الخاصة والتي يمكن استخدامها في تطبيقات محددة، مثل الطيران والفضاء. فعلى سبيل المثال، يتميز البلاستيك الفلوري والسيليكون بمقاومة فائقة لدرجات الحرارة العالية، وخاصية التشحيم الذاتي، وغيرها من الوظائف الخاصة. أما البلاستيك المقوى والبلاستيك الرغوي، فيتميزان بخصائص مميزة كالقوة العالية والقدرة العالية على امتصاص الصدمات. وينتمي هذا النوع من البلاستيك إلى فئة البلاستيك الخاص.

أ. البلاستيك المقوى:

يمكن تقسيم المواد الخام للبلاستيك المقوى، بحسب مظهرها، إلى حبيبية (مثل البلاستيك المقوى بالكالسيوم)، وليفية (مثل البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية أو القماش الزجاجي)، ورقائقية (مثل البلاستيك المقوى بالميكا). أما بحسب نوع المادة، فيمكن تقسيمها إلى بلاستيك مقوى مصنوع من القماش (مثل البلاستيك المقوى بالخرق أو الأسبستوس)، وبلاستيك مملوء بمعادن غير عضوية (مثل البلاستيك المملوء بالكوارتز أو الميكا)، وبلاستيك مقوى بالألياف (مثل البلاستيك المقوى بألياف الكربون).

ب. الرغوة:

يمكن تقسيم البلاستيك الرغوي إلى ثلاثة أنواع: الرغوة الصلبة، والرغوة شبه الصلبة، والرغوة المرنة. الرغوة الصلبة غير مرنة، وتتمتع بصلابة عالية جدًا عند الضغط. لا تتشوه إلا عند بلوغها قيمة إجهاد معينة، ولا تعود إلى حالتها الأصلية بعد زوال الإجهاد. أما الرغوة المرنة، فهي مرنة، ذات صلابة منخفضة عند الضغط، وسهلة التشوه. وعند عودتها إلى حالتها الأصلية، يكون التشوه المتبقي ضئيلاً. بينما تقع مرونة الرغوة شبه الصلبة وخصائصها الأخرى بين خصائص الرغوة الصلبة والرغوة المرنة.

ثانياً، التصنيف الفيزيائي والكيميائي

وفقًا للخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة للبلاستيك، يمكن تقسيم البلاستيك إلى نوعين: البلاستيك المتصلد بالحرارة والبلاستيك الحراري.

(1) البلاستيك الحراري

اللدائن الحرارية: هي أنواع من البلاستيك تنصهر عند تسخينها، ويمكن تشكيلها في القالب بعد التبريد، ثم تنصهر مرة أخرى عند تسخينها. يمكن استخدام التسخين والتبريد لإحداث تحولات عكسية (سائل ← صلب)، وهو ما يُعرف بالتحول الفيزيائي. تتميز اللدائن الحرارية العامة بإمكانية استخدامها بشكل مستمر في درجات حرارة أقل من 100 درجة مئوية. ومن أمثلة اللدائن الحرارية العامة: البولي إيثيلين، والبولي فينيل كلوريد، والبولي بروبيلين، والبوليسترين. تُصنف اللدائن الحرارية إلى أنواع مختلفة، منها الهيدروكربونات، والفينيلات ذات الخصائص القطبية، واللدائن الهندسية، والسليلوز، وغيرها. تصبح هذه اللدائن لينة عند تسخينها، وصلبة عند تبريدها. ويمكن إعادة تليينها وتصليدها بشكل متكرر مع الحفاظ على شكلها. كما أنها قابلة للذوبان في بعض المذيبات. تتميز اللدائن الحرارية بعزل كهربائي ممتاز، وخاصة البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE)، والبوليسترين (PS)، والبولي إيثيلين (PE)، والبولي بروبيلين (PP) التي تتميز بانخفاض ثابت العزل الكهربائي وفقد العزل الكهربائي. تُستخدم اللدائن الحرارية في مواد العزل عالية التردد والجهد. ورغم سهولة تشكيلها ومعالجتها، إلا أنها تتميز بمقاومة منخفضة للحرارة وعرضة للزحف. وتختلف درجة الزحف باختلاف الحمل ودرجة حرارة البيئة والمذيب والرطوبة. وللتغلب على هذه العيوب في اللدائن الحرارية وتلبية احتياجات التطبيقات في مجالات تكنولوجيا الفضاء وتطوير الطاقة الجديدة، تعمل جميع الدول على تطوير راتنجات مقاومة للحرارة قابلة للانصهار، مثل بولي إيثر إيثر كيتون (PEEK) وبولي إيثر سلفون (PES) وبولي أريل سلفون (PASU) وبولي فينيلين سلفيد (PPS) وغيرها. تتميز المواد المركبة التي تستخدم هذه الراتنجات كمصفوفة بخصائص ميكانيكية ومقاومة كيميائية أعلى، وقابلية للتشكيل الحراري واللحام، وقوة قص بين الطبقات أفضل من راتنجات الإيبوكسي. فعلى سبيل المثال، عند استخدام بولي إيثر إيثر كيتون كراتنج مصفوفة مع ألياف الكربون لتكوين مادة مركبة، تتجاوز مقاومة الإجهاد مقاومة الإيبوكسي/ألياف الكربون. كما تتميز بمقاومة جيدة للصدمات، ومقاومة جيدة للزحف في درجة حرارة الغرفة، وسهولة في المعالجة. يمكن استخدامه بشكل متواصل عند درجات حرارة تتراوح بين 240 و270 درجة مئوية. وهو مادة عازلة مثالية لدرجات الحرارة العالية. تتميز المادة المركبة المصنوعة من بولي إيثر سلفون كمادة أساسية وألياف الكربون بقوة وصلابة عاليتين عند 200 درجة مئوية، وتحافظ على مقاومة جيدة للصدمات عند -100 درجة مئوية؛ وهي غير سامة، وغير قابلة للاشتعال، وتنتج دخانًا قليلًا، ومقاومة للإشعاع. ومن المتوقع استخدامها كمكون رئيسي في المركبات الفضائية، كما يمكن تشكيلها في أغطية الرادار وغيرها.

تشمل أنواع البلاستيك المتشابك بالفورمالديهايد البلاستيك الفينولي، والبلاستيك الأميني (مثل يوريا-فورمالديهايد-ميلامين-فورمالديهايد، إلخ). وتشمل أنواع البلاستيك المتشابك الأخرى البوليسترات غير المشبعة، وراتنجات الإيبوكسي، وراتنجات الفثاليك ثنائي الأليل.

(2) البلاستيك المتصلد بالحرارة

تشير اللدائن المتصلبة حرارياً إلى اللدائن التي يمكن معالجتها بالحرارة أو ظروف أخرى، أو التي تتميز بخصائص عدم الذوبان (الانصهار)، مثل اللدائن الفينولية والإيبوكسية وغيرها. تُقسم اللدائن المتصلبة حرارياً إلى نوعين: اللدائن المتشابكة بالفورمالديهايد، وأنواع أخرى متشابكة. بعد المعالجة الحرارية والتشكيل، يتكون منتج متصلب غير قابل للانصهار وغير قابل للذوبان، حيث تتشابك جزيئات الراتنج لتكوين بنية شبكية خطية. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تحللها وتلفها. تشمل اللدائن المتصلبة حرارياً الشائعة اللدائن الفينولية والإيبوكسية والأمينية والبوليستر غير المشبع والفيوران والبولي سيلوكسان وغيرها، بالإضافة إلى لدائن فثالات البولي ديبروبيلين الحديثة. تتميز هذه اللدائن بمقاومتها العالية للحرارة والتشوه عند التسخين. أما عيبها فهو ضعف قوتها الميكانيكية عموماً، ولكن يمكن تحسينها بإضافة مواد مالئة لتصنيع مواد مُرققة أو مصبوبة.

تتميز اللدائن المتصلبة حرارياً المصنوعة من راتنج الفينول كمادة خام رئيسية، مثل البلاستيك الفينول المصبوب (المعروف باسم الباكليت)، بالمتانة والثبات الأبعاد ومقاومة المواد الكيميائية الأخرى باستثناء القلويات القوية. ويمكن إضافة مواد مالئة ومضافات متنوعة حسب الاستخدامات والمتطلبات المختلفة. ففي الأنواع التي تتطلب عزلاً حرارياً عالياً، يمكن استخدام الميكا أو الألياف الزجاجية كمادة مالئة؛ وفي الأنواع التي تتطلب مقاومة للحرارة، يمكن استخدام الأسبستوس أو مواد مالئة أخرى مقاومة للحرارة؛ وفي الأنواع التي تتطلب مقاومة للزلازل، يمكن استخدام ألياف أو مطاط مناسب كمادة مالئة، بالإضافة إلى بعض عوامل التقوية لإنتاج مواد عالية المتانة. علاوة على ذلك، يمكن استخدام راتنجات فينولية معدلة مثل الأنيلين والإيبوكسي وكلوريد البولي فينيل والبولي أميد وأسيتال البولي فينيل لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة. كما يمكن استخدام الراتنجات الفينولية في صناعة الصفائح الفينولية، التي تتميز بقوة ميكانيكية عالية وخصائص كهربائية جيدة ومقاومة للتآكل وسهولة في التصنيع. وتُستخدم هذه الصفائح على نطاق واسع في المعدات الكهربائية ذات الجهد المنخفض.

تشمل الأمينوبلاستات اليوريا فورمالدهيد، والميلامين فورمالدهيد، واليوريا ميلامين فورمالدهيد، وغيرها. تتميز هذه المواد بصلابتها ومقاومتها للخدش، بالإضافة إلى كونها عديمة اللون أو شفافة جزئيًا. ويمكن إضافة مواد ملونة إليها لإنتاج منتجات ملونة، تُعرف باسم "اليشم الكهربائي". ونظرًا لمقاومتها للزيوت وعدم تأثرها بالقلويات الضعيفة والمذيبات العضوية (مع أنها ليست مقاومة للأحماض)، يمكن استخدامها لفترات طويلة عند درجة حرارة 70 درجة مئوية، كما يمكنها تحمل درجات حرارة تتراوح بين 110 و120 درجة مئوية لفترات قصيرة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في المنتجات الكهربائية. يتميز بلاستيك الميلامين فورمالدهيد بصلابة أعلى من بلاستيك اليوريا فورمالدهيد، كما أنه يتمتع بمقاومة أفضل للماء والحرارة والشرر الكهربائي، مما يجعله مادة عازلة مقاومة للشرر.

توجد أنواع عديدة من البلاستيك المتصلد حرارياً المصنوع من راتنج الإيبوكسي كمادة خام رئيسية، منها حوالي 90% مصنوعة من راتنج إيبوكسي ثنائي الفينول أ. يتميز هذا الراتنج بالتصاق ممتاز، وعزل كهربائي، ومقاومة للحرارة، وثبات كيميائي، وانخفاض الانكماش وامتصاص الماء، وقوة ميكانيكية جيدة.

يمكن تصنيع كل من البوليستر غير المشبع وراتنج الإيبوكسي إلى بلاستيك مقوى بالألياف (FRP)، والذي يتميز بقوة ميكانيكية ممتازة. على سبيل المثال، يتميز البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية المصنوع من البوليستر غير المشبع بخصائص ميكانيكية جيدة وكثافة منخفضة (تتراوح بين 1/5 إلى 1/4 من كثافة الفولاذ، و1/2 من كثافة الألومنيوم)، ويسهل تشكيله إلى أجزاء كهربائية متنوعة. تتفوق الخصائص الكهربائية والميكانيكية للبلاستيك المصنوع من راتنج فثالات ثنائي البروبيلين على تلك الخاصة بالبلاستيك المتصلد حرارياً من الفينول والأمين. يتميز هذا البلاستيك بانخفاض استرطابيته، وثبات حجم المنتج، وسهولة تشكيله، ومقاومته للأحماض والقلويات، والماء المغلي، وبعض المذيبات العضوية. يُعد مركب التشكيل هذا مناسبًا لتصنيع الأجزاء ذات التركيب المعقد، ومقاومة درجات الحرارة العالية، والعزل الحراري الممتاز. بشكل عام، يمكن استخدامه لفترات طويلة في نطاق درجات حرارة يتراوح بين -60 و180 درجة مئوية، وتصل درجة مقاومته للحرارة إلى الدرجة F أو H، وهي أعلى من مقاومة البلاستيك الفينولي والأميني للحرارة.

تُستخدم بلاستيكات السيليكون، وخاصةً ذات بنية البولي سيلوكسان، على نطاق واسع في الإلكترونيات والتكنولوجيا الكهربائية. تُعزز بلاستيكات السيليكون الرقائقية في الغالب بألياف زجاجية، بينما تُملأ بلاستيكات السيليكون المصبوبة في الغالب بألياف زجاجية وأسبستوس، وتُستخدم في تصنيع أجزاء مقاومة لدرجات الحرارة العالية والترددات العالية، أو للمحركات الغاطسة، والأجهزة الكهربائية، والمعدات الإلكترونية. يتميز هذا النوع من البلاستيك بانخفاض ثابت العزل الكهربائي وقيمة tgδ، كما أنه أقل تأثرًا بالتردد. يُستخدم في الصناعات الكهربائية والإلكترونية لمقاومة التفريغ الهالي والأقواس الكهربائية. حتى في حالة حدوث تحلل نتيجة التفريغ، يكون الناتج ثاني أكسيد السيليكون بدلًا من الكربون الأسود الموصل. يتميز هذا النوع من المواد بمقاومة حرارية فائقة، ويمكن استخدامه بشكل مستمر عند 250 درجة مئوية. من أبرز عيوب البولي سيليكون ضعف قوته الميكانيكية، وضعف التصاقه، ومقاومته الضعيفة للزيوت. تم تطوير العديد من بوليمرات السيليكون المعدلة، مثل بلاستيكات السيليكون المعدلة بالبوليستر، والتي تُستخدم في التكنولوجيا الكهربائية. بعض أنواع البلاستيك تجمع بين خصائص البلاستيك الحراري والبلاستيك المتصلد بالحرارة. على سبيل المثال، يُعد كلوريد البولي فينيل من البلاستيك الحراري. طورت اليابان نوعاً جديداً من كلوريد البولي فينيل السائل، وهو مادة متصلبة حرارياً، وتتراوح درجة حرارة تشكيله بين 60 و140 درجة مئوية. أما البلاستيك المسمى "لوندكس" في الولايات المتحدة، فيجمع بين خصائص معالجة البلاستيك الحراري والخواص الفيزيائية للبلاستيك المتصلد حرارياً.

① البلاستيك الهيدروكربوني.

هو نوع من البلاستيك غير القطبي، وينقسم إلى نوعين: بلوري وغير بلوري. تشمل أنواع البلاستيك الهيدروكربوني البلوري البولي إيثيلين والبولي بروبيلين، بينما تشمل أنواع البلاستيك الهيدروكربوني غير البلوري البوليسترين، وغيرها.

② البلاستيك الفينيل الذي يحتوي على جينات قطبية.

باستثناء المواد البلاستيكية الفلورية، فإن معظمها عبارة عن أجسام شفافة غير بلورية، بما في ذلك كلوريد البولي فينيل، والبولي تترافلوروإيثيلين، وأسيتات البولي فينيل، وما إلى ذلك. يمكن بلمرة معظم مونومرات الفينيل باستخدام المحفزات الجذرية.

③البلاستيك الهندسي الحراري.

تشمل هذه المواد بشكل رئيسي بولي أوكسي ميثيلين، وبولي أميد، وبولي كربونات، وABS، وبولي فينيلين إيثر، وبولي إيثيلين تيريفثالات، وبولي سلفون، وبولي إيثر سلفون، وبولي إيميد، وبولي فينيلين سلفيد، وغيرها. كما تشمل بولي تترافلوروإيثيلين، وبولي بروبيلين معدل، وغيرها.

④ البلاستيك السليلوزي الحراري.

وهي تشمل بشكل أساسي أسيتات السليلوز، وأسيتات بوتيرات السليلوز، والسيلوفان، والسيلوفان، وما إلى ذلك.

يمكننا استخدام جميع المواد البلاستيكية المذكورة أعلاه.
في الظروف العادية، يُستخدم البولي بروبيلين المُصنَّف للاستخدام الغذائي والبولي بروبيلين المُصنَّف للاستخدام الطبي في منتجات مماثلة لـملاعق. الماصةمصنوع من مادة البولي إيثيلين عالي الكثافة، وأنبوب اختبارتُصنع عادةً من مادة البولي بروبيلين أو البوليسترين الطبية. ولا يزال لدينا العديد من المنتجات المصنوعة من مواد مختلفة، لأننا شركةقالبيمكن إنتاج جميع المنتجات البلاستيكية تقريبًا بواسطة الشركة المصنعة