قي الكيمياء إن مركب متعدد السلفون أو ما يعرف ببولي سلفون Polysulfone) (PSU))، أو Polyetherethersulfone) (PEES)) هو عبارة عن مادة بوليمر لدن بالحرارة، وهو متين وصلب وعالي القوة وشفاف، ويحتفظ بخصائصه بين -100 درجة مئوية و +150 درجة مئوية، لديه استقرار أبعاد عالية جدا، يتغير الحجم عند التعرض للماء المغلي أو +150 درجة مئوية، ينخفض الهواء أو البخار عمومًا إلى أقل من 0.1٪. درجة حرارة التزجج 185 درجة مئوية، كيميائيًا يتكون متعدد السلفون من وحدات متكررة من (C27H22O4S).
متعدد السلفون
- يمتلك مركب متعدد السلفون نقطة الانصهار 185 درجة مئوية، والكثافة 1.24 جم لكل مل عند 25 درجة مئوية، معامل الانكسار n20 / D) 1.633)، أما عن درجة الحرارة التخزين -20 درجة مئوية، يظهر على شكل كريات شفافة، وخلال الخمسة عشر عامًا الماضية حقق متعدد السلفون العطري مكانة رائعة بين البوليمرات البلاستيكية الحرارية الأخرى بفضل خصائصها الممتازة، مثل الاستقرار الحراري ودرجة حرارة التشوه العالية والخمول الكيميائي والأداء الكهربائي ومثبطات اللهب.
- يتم إنتاجه عن طريق البلمرة التدريجية لـ (bisphenol-A و bis (4-chlorophenyl) sulfone)، مكونًا بولي إيثر عن طريق إزالة كلوريد الهيدروجين، ومتعدد السلفون عبارة عن بوليمرات شفافة غير متبلورة ذات قوة عالية ومقاومة عالية للحرارة، تتراوح درجات حرارة التزجج الخاصة بهم من 180 إلى 250 درجة مئوية، إنها مستقرة مائيًا (بالإضافة إلى مقاومتها للحرارة) مستقرة جدًا في الدورات المتكررة للتعقيم بالبخار، كما أن محتواها العطري العالي يجعلها مقاومة لإشعاعات جاما والشعاع الإلكتروني.
- بولي سلفون شديد المقاومة للأحماض المعدنية والقلويات والكهارل، في درجة حموضة تتراوح من 2 إلى 13، وهو مقاوم للعوامل المؤكسدة لذلك يمكن تنظيفه بالمبيضات، كما أنها مقاومة للمواد الخافضة للتوتر السطحي والزيوت الهيدروكربونية، لا يقاوم المذيبات العضوية منخفضة القطبية (مثل الكيتونات والهيدروكربونات المكلورة) والهيدروكربونات العطرية، ميكانيكيًا يتمتع بولي سلفون بمقاومة ضغط عالية إلى حد ما، مما يسمح باستخدامه تحت ضغوط عالية.
- بولي سلفون مقاوم للضغط والتشوه الناتج عن درجة الحرارة (الماء المغلي)، كما أنه مستقر في الأحماض والقواعد المائية والعديد من المذيبات غير القطبية، ومع ذلك فهو قابل للذوبان في المذيبات القطبية القوية مثل ثنائي كلورو ميثان و (N-methylpyrrolidinone)، وPolyethersulfone) (PES)) هو بوليمر مشابه مع احتباس منخفض للبروتين، وهي فئة من البوليمرات الهندسية ذات ثبات حراري عالي وتأكسدي وتحلل مائي، وهي عبارة عن لدائن حرارية شفافة غير متبلورة يمكن تشكيلها أو بثقها أو تشكيلها حرارياً في مجموعة متنوعة من الأشكال.
- يتم توفير المرونة في العمود الفقري للبوليمر من خلال روابط الأثير، إذ تضيف روابط الأثير هذه أيضًا إلى الاستقرار الحراري، يمكن للعديد من الدرجات التجارية تحمل درجات حرارة عالية لفترة طويلة من الزمن، بعض الدرجات شديدة الصلابة ولها قوة تأثير عالية جدًا، يمكن مقارنتها بالبولي كربونات، البولي سلفونات شديدة المقاومة للأحماض المعدنية المائية والقواعد والعوامل المؤكسدة ومقاومة إلى حد ما للعديد من المذيبات غير القطبية ومع ذلك، فإن متعدد السلفون ليس مقاوم للمذيبات القطبية المنخفضة مثل الإسترات والكيتونات والهيدروكربونات العطرية والمكلورة.
- تتمتع الدرجات المعتادة باستقرار جيد للذوبان مما يسمح بالتصنيع بواسطة طرق المعالجة بالحرارة التقليدية بما في ذلك القولبة بالحقن والبثق والتشكيل الحراري، نظرًا لانكماش القالب المنخفض يمكن تشكيل البولي إيثر سلفون إلى أجزاء صغيرة مع تفاوتات أبعاد ضيقة، ويمكن تحضير (Polyethersulfones) عن طريق التكثيف المتعدد لمونومرات مناسبة أو عن طريق بلمرة فتح الحلقة لإيثر سلفونات الحلقية، إحدى الطرق الأكثر شيوعًا هي الاستبدال المحب للنيوكليوفيليا لعطر الكلورو- أو الفلوروسلفون بواسطة أيون الفينوكسيد.
تطبيقات متعدد السلفون
- نظرًا لخصائص متعدد السلفون الكهربائية الممتازة فإنه يستخدم كعزل كهربائي في المكثفات، أدوات طهي الميكروويف وأغطية الأجهزة والأدوات الجراحية والمكونات الكهربائية للسيارات ولوحات الدوائر المطبوعة ومكونات السباكة، ويسمح متعدد السلفون بتصنيع الأغشية بسهولة، مع خصائص قابلة للتكرار وحجم يمكن التحكم فيه من المسام، يمكن استخدام هذه الأغشية في تطبيقات مثل غسيل الكلى، واستعادة مياه الصرف الصحي، ومعالجة الأطعمة والمشروبات، وفصل الغازات.
- يمكن تقوية متعدد السلفون بالألياف الزجاجية، المادة المركبة الناتجة لها ضعف مقاومة الشد وثلاث مرات زيادة في معاملها، يمكن استخدام متعدد السلفون في الأجهزة المعترف بها من قبل إدارة الغذاء والدواء (FDA)، ويتم استخدامه في الأجهزة الطبية وتجهيز الأغذية وأنظمة التغذية وصناعة السيارات والإلكترونيات.
- ويحتوي متعدد السلفون على أعلى درجة حرارة خدمة لجميع اللدائن الحرارية القابلة للمعالجة الذائبة، وتمنحه مقاومته لدرجات الحرارة المرتفعة دورًا كمثبط للهب دون المساس بقوته التي تنتج عادةً عن إضافة مثبطات اللهب.
- يسمح ثبات التحلل المائي العالي لمتعدد السلفون باستخدامه في التطبيقات الطبية التي تتطلب تعقيمًا بالبخار والأوتوكلاف، ومع ذلك فإنه يتمتع بمقاومة منخفضة لبعض المذيبات ويخضع للعوامل الجوية، ومع ذلك فإنه يمكن تعويض عدم استقرار التجوية بإضافة مواد أخرى إلى البوليمر.
- وتم تقديم متعدد السلفون في عام 1965 ميلادي بواسطة (Union Carbide) إنها مادة متخصصة لها حصة صغيرة جدًا من إجمالي سوق البلاستيك، وهو مكلف للغاية كمادة خام ومعالجة لذلك لا يتم استخدامه بشكل عام في التطبيقات التي لا تتطلب خصائصها الخاصة.
- في مثل هذه التطبيقات، غالبًا ما يكون بديلاً ممتازًا للبولي كربونات، ويستخدم متعدد السلفون أيضًا كبوليمر مشترك، وتمت الموافقة علىيه للاستخدام في العديد من التطبيقات الطبية والمختبرية، إذ يُظهر مقاومة كيميائية جيدة، ولكنه حساس للمذيبات القطبية والمحاليل الأخرى.
- يتوافق متعدد السلفون مع متطلبات تعقيم جاما، إن لزوجة ذوبانه غير حساسة نسبيًا لقوى القص، تؤثر الدرجة المنخفضة للتوجه الجزيئي أثناء التشكيل بالحقن على الخصائص الفيزيائية للمنتجات المقولبة بشكل طفيف، بغض النظر عن اتجاه تدفق الذوبان.
- يمكن طلاء متعدد السلفون بواسطة عملية التحليل الكهربائي التي تضفي قوة إضافية على البوليمر، ويمكن استخدام كل من عمليات النيكل والنحاس عديمة الكهرباء، يجب أن يتم تلدين جميع الأجزاء المقولبة قبل الطلاء، ويمكن أيضًا تعدين وحدات الدعم الأولية بالفراغ باستخدام معدات وتقنيات قياسية.
ويتم إنتاجه من (bisphenol A و 4،4-dichlorodiphenylsulfone)، وهو مادة لدائن حراري هندسية غير متبلورة مع مقاومة درجات حرارة عالية بشكل استثنائي وصلابة عالية، وهو شفاف ومستقر الأبعاد.
- متعدد السلفون خامل كيميائي ومتوافق حيويا للغاية، ويمكن تعقيمه، هذه الخصائص تجعلها مناسبة للغاية لتطبيقات الاتصال الطبية والغذائية / المشروبات، ويمكن للعديد من الدرجات أن تتحمل التعرض الطويل الأمد للمياه الساخنة المكلورة وقد حصلت على الموافقة على ملامسة الطعام ومياه الشرب.
- كما ويعد خيارًا ممتازًا للعديد من أجزاء الماكينات والأجهزة التي تتعرض لدرجات حرارة عالية و / أو وسائط أكالة، وتشمل الأمثلة المكونات الداخلية لماكينات القهوة وحاويات البطاريات وخراطيش الطابعة.
يستخدم متعدد السلفون أيضًا في صناعات السيارات والفضاء للتطبيقات التي تتطلب خصائص حرارية وميكانيكية فائقة مقارنة بالراتنجات التقليدية، وتحتوي بعض متعدد السلفون المعدل على نفاذية عالية للغاز وانتقائية بيرمس، حيث وجدت استخدامها كمواد غشائية لفصل الغاز.
