ما الذي يجعل البولي يوريثين مقاومًا كيميائيًا إلى هذا الحد؟ يعود الكثير من ذلك إلى ترتيب جزيئاته. في الأساس، يتكون هذا المادة من أقسام متباينة إما ناعمة أو صلبة، ويمنح هذا التصميم المادة المرونة والقوة عند الحاجة لذلك. تعمل تلك الروابط الخاصة من اليوريثين المنتشرة في كامل المادة كروابط قوية لا تنفصل بسهولة عندما تتعرض لمواد كيميائية عدوانية. وتمكن العلماء من إيجاد طرق لتعديل التوازن بين هذه الأجزاء الناعمة والصلبة، مما يسمح للمصنعين بإنتاج أنواع من البولي يوريثين تكون أكثر مقاومة تجاه مواد مثل المذيبات وحتى بعض الأحماض. وبفضل هذه القابلية للتكيّف، تعتمد الصناعات المختلفة، من صناعة السيارات إلى مصانع معالجة المواد الكيميائية، على البولي يوريثين في تصنيع مكونات تحتاج إلى تحمل البيئات الكيميائية الصعبة دون أن تتفكك بمرور الوقت.
الجوانب الرئيسية الأخرى التي تؤثر على مقاومة البولي يوريثينات للchemicals تسمى الارتباط العرضي. ببساطة، هذا يعني تشكيل نوع من الشبكة ثلاثية الأبعاد عبر هيكل البوليمر، مما يجعلها أكثر صلابة عندما تتعرض للمواد الكيميائية القاسية. هناك عدة طرق يستخدمها المصنعون لتحقيق هذا التأثير الارتباطي العرضي. بعضها يعتمد على المعالجة الحرارية، والبعض الآخر يضيف مواد كيميائية خاصة أو يستخدم محفزات أثناء الإنتاج. كل طريقة توفر مستويات مختلفة من الحماية ضد الهجوم الكيميائي. تشير الأبحاث في مختلف الصناعات إلى أن المواد ذات الارتباطات العرضية الأكثر كثافة تتحمل بشكل أفضل المواد الكيميائية الصعبة مثل المذيبات والحمضيات. بالنسبة للمنتجات التي تتعرض بانتظام لهذه المواد، يؤدي الارتباط العرضي المناسب إلى فرق كبير في مدة بقاء المنتج قبل أن يتحلل في البيئات الصناعية الصعبة.
عندما يتعرض ورقة البولي يوريثين للعوامل الكيميائية المختلفة مثل الأحماض والقواعد والمحاليل، فإن متانتها تتأثر بشكل ملحوظ. تُظهر الاختبارات المعملية أن درجة مقاومة هذه المواد تختلف بشكل كبير اعتمادًا على نوع العامل الكيميائي الذي تتعرض له. على سبيل المثال، يثبت العديد من أنواع البولي يوريثين مقاومة جيدة نسبيًا ضد بعض الأحماض والمحاليل، لكنها تواجه صعوبات كبيرة عند التعرض المستمر للقواعد القوية. إذ تميل المادة إلى التدهور بعد الاتصال الطويل مع هذه المواد القاسية. ولذلك، من المهم جدًا اختيار المنتج المناسب من البولي يوريثين وفقًا للبيئة الكيميائية التي سيتعرض لها. إن اتخاذ الاختيار الصحيح يساعد بشكل كبير في منع حدوث الأعطال والحفاظ على أداء هذه الأوراق لفترة أطول بكثير.
تؤثر التغيرات في درجة الحرارة والظروف البيئية المحيطة بشكل كبير على مقاومة صفائح البولي يوريثين للchemicals. عندما ترتفع درجات الحرارة بشكل كبير، يبدأ التركيب الفيزيائي للمادة في التغير، مما يعني أنها لن تتحمل التعرض للعوامل الكيميائية المختلفة على المدى الطويل بنفس الكفاءة. كما تلعب العوامل البيئية دوراً مهماً أيضاً. تؤدي مستويات الرطوبة و أشعة الشمس فوق البنفسجية الضارة إلى تدهور المواد البولي يوريثينية بشكل أسرع مما هو متوقع. تشير الدراسات التي أجريت في المصانع عبر عدة قطاعات إلى أن الحفاظ على درجات حرارة ضمن المدى المناسب وحمايتها من العوامل الجوية يُحدث فرقاً كبيراً في عمر القطع البولي يوريثينية الافتراضي. بالنسبة للمصنعين الذين يعملون مع منتجات البولي يوريثين يومياً، فإن التحكم في هذه العوامل البيئية لا يُعد فقط ممارسة جيدة بل ضرورة لضمان تحقيق أقصى أداء ممكن من الاستثمار.
عند العمل مع مضخات كيميائية مقاومة للحمض، فإن أداء البولي يوريثين يكون له أهمية كبيرة. إذا حدثت مشاكل في هذه الظروف، تواجه الشركات في كثير من الأحيان توقفاً كبيراً في العمليات وإصلاحات مكلفة. وبحسب ما لاحظه العديد من المهندسين على مدار السنين، فإن إضافة البولي يوريثين إلى الأنظمة المعرضة للمواد الكيميائية القاسية تؤدي في الغالب إلى جعل القطع تدوم لفترة أطول بكثير. وغالباً ما يخبرك معظم العاملين في المجال بأن دمج مواد بولي يوريثين ذات جودة عالية مع المضخات الكيميائية الحديثة يمنح النظام ككل مقاومة أفضل ضد التآكل والتمزق. يساعد هذا التكامل في الحفاظ على سير العمليات بسلاسة لفترات أطول دون الحاجة إلى صيانة مستمرة.
تلعب معايير اختبار ASTM و ISO دوراً أساسياً عند التحقق من مقاومة المواد مثل البولي يوريثين للمواد الكيميائية. وتوفر هذه المعايير إرشادات واضحة لضمان حصول الجميع على نتائج متسقة عند إجراء الاختبارات. أثناء الاختبار الفعلي، تتعرض عينات المواد لمختلف المواد الكيميائية في بيئات معملية تُحاكي الظروف الواقعية. عندما يتبع المصنعون طرق الاختبار القياسية هذه، فإنهم يحصلون على بيانات موثوقة تساعد في تحسين منتجاتهم، وتتيح للعملاء معرفة الأداء المتوقع بدقة من تلك المواد. إن هذا الاختبار الشامل ليس مجرد ممارسة جيدة، بل هو ضروري للحفاظ على ضبط الجودة بشكل محكم طوال عملية تصنيع هذه المواد بالكامل.
فهم أرقام المتانة من اختبارات ASTM و ISO يلعب دوراً كبيراً عند اختيار المواد القادرة على تحمل التعرض للchemicals. ما تقوم هذه الاختبارات بقياسه يشمل أشياء مثل كمية القوة التي يمكن أن تتحملها المادة قبل أن تنكسر (مقاومة الشد)، ومدى مرونتها قبل أن تتمزق (المط عند الانكسار)، وما إذا كانت تظل صلبة أو تصبح ناعمة بعد التعرض لمواد كيميائية معينة. يحتاج المصنعون إلى كل هذه المعلومات لتحديد ما إذا كانت موادهم قادرة على تحمل الظروف الصعبة التي تتعرض لها. على سبيل المثال، تعتمد الشركات التي تنتج ختمات صناعية بشكل كبير على هذه المقاييس لأنها ترغب في أن تكون هذه الختمات متينة لسنوات رغم التعرض المستمر للمواد القاسية. عندما يفهم المصنعون ما تعنيه هذه الأرقام، يمكنهم بناء منتجات تعمل بشكل موثوق به يوم بعد يوم، أسبوع بعد أسبوع، حتى في الظروف التي تكون فيها المواد الكيميائية العدوانية جزءاً من العمليات اليومية.
يأخذ المطاط كل الشهرة لكونه مرنًا، ولكن عندما يتعلق الأمر بالتصدي للمواد الكيميائية، فإن البولي يوريثين غالبًا ما يكون الأفضل، خاصة في البيئات الصناعية القاسية. تُظهر الاختبارات المقارنة بين هذين المادتين باستمرار أن البولي يوريثين يصمد بشكل أفضل ضد التمزق والتآكل، مما يجعله المادة المفضلة لأشياء مثل أحزمة النقل أو السداديات في مصانع التصنيع حيث يمكن أن تكون الأعطال مكلفة. والأرقام تؤكد ذلك أيضًا، فعديد المصانع انتقلت من استخدام مكونات مطاطية إلى مكونات من البولي يوريثين لأنها تدوم لفترة أطول وتعمل بشكل جيد حتى تحت الضغط العالي. وبالصراحة، لا يحب أحد استبدال القطع كل بضعة أشهر. الشركات توفر المال على المدى الطويل لأنها لا تحتاج إلى استبدال القطع المتهالكة بنفس التكرار أو إصلاح الأضرار الناتجة عن تحلل المواد الأقل جودة.
من المعروف أن سبائك المعادن تميل إلى التآكل بسرعة عندما تتعرض للمواد الكيميائية القاسية، لكن مادة البولي يوريثين تتحمل هذه الظروف بشكل أفضل بكثير. أظهرت الدراسات أن إضافة طلاءات من البولي يوريثين داخل الخزانات أو الأنابيب المعرضة للمواد المسببة للتآكل يمكن أن تمدد عمر المعدن الموجود أسفلها لسنوات، مما يوفر على الشركات تكاليف الإصلاح الباهظة على المدى الطويل. ويوصي العديد من المهندسين بدمج المعادن مع طبقات من البولي يوريثين بدلاً من استخدام مادة واحدة فقط. إذ إن المعدن يتحمل المتطلبات الهيكلية، بينما يعمل البولي يوريثين كدرع واقٍ ضد الضرر الكيميائي. تعمل هذه المجموعة بشكل خاص جيدًا في البيئات الصناعية حيث تحتاج المعدات إلى تحمل كل من الإجهاد الميكانيكي والمواد الكيميائية لفترات طويلة.
التنقل بين هذه المواد يتطلب فهم متطلبات كل تطبيق على حدة واختيار المادة المناسبة التي توازن بين الأداء والكفاءة من حيث التكلفة.
يُعد البولي يوريثين مادة مُعتمدة في تصنيع المعدات التي تحتاج إلى التحمل أمام الأحماض والعوامل المسببة للتآكل بفضل متانته المتميزة ضد الهجوم الكيميائي. ما يميزه هو قدرته العالية على التحمل في ظروف تؤدي إلى تدهور سريعة للمكونات الفولاذية أو المطاطية، حيث يُظهر درجة أقل بكثير من علامات البلى مع مرور الوقت. أثبتت الاختبارات الميدانية في مختلف البيئات الصناعية بشكل متكرر أن الأجزاء المصنوعة من البولي يوريثين تدوم لفترة أطول بشكل ملحوظ عند تعرضها لمواد كيميائية عدوانية مقارنة بالبدائل التقليدية. بالنسبة للشركات التي تعمل مع مواد مثل حمض الكبريتيك أو محلول هيدروكسيد الصوديوم، فإن هذا يترجم إلى الحاجة إلى استبدالات أقل وموثوقية أفضل للنظام ككل. تبقى سلامة هذه المادة محفوظة تحت الظروف القاسية، مما يعني أن مشغلي المصانع ينفقون أقل على الإصلاحات ويواجهون فترات توقف غير متوقعة أقل خلال فترات الإنتاج الحرجة.
غالبًا ما يلجأ المهنيون في مجال الصناعات البحرية إلى البولي يوريثين المقاوم كيميائيًا لاستخدامه في الأغطية الواقية، لأنه يتفوق على معظم البدائل من حيث المقاومة للتآكل الناتج عن مياه البحر والضرر الكيميائي. تُظهر الاختبارات الميدانية أن هذه الطلاءات تتفوق على الخيارات التقليدية الموجودة عادةً على السفن والمنصات المعرضة للظروف البحرية القاسية. وبالنسبة لمنصات الحفر offshore على وجه الخصوص، فإن هذا الأمر مهم للغاية، حيث تتكلف الشركات ملايين الدولارات سنويًا لإصلاح الأضرار الناتجة عن الظروف البيئية القاسية. وقد أفاد المشغلون بخفض ملحوظ في ميزانيات الصيانة بعد الانتقال إلى استخدام أغطية من البولي يوريثين، وذلك بفضل المتانة العالية التي تتمتع بها هذه الأغطية تحت الضغط المستمر. ولقد لاحظ القطاع البحري هذا الاتجاه، وبدأ العديد من مصنعي السفن بتحديد البولي يوريثين كمعيار افتراضي للأجزاء الحرجة التي تحتاج إلى حماية من التعرض لمياه البحر والمواد الكيميائية الصناعية.
EN
