الاستئارات المعدنية هي مجموعة من مركبات المعادن مع حمض الستياريك (وهو حمض دهني طويل السلسلة)، وتلعب دورًا مهمًا جدًا في تحسين خصائص البلاستيك وقابليته للمعالجة. من أشهر أنواع الاستئارات المعدنية يمكن الإشارة إلى استئارات الكالسيوم، الزنك، المغنيسيوم، الألومنيوم، والباريوم.
الأدوار والتأثيرات للاستئارات المعدنية في تحسين خصائص البلاستيك:
1. الدور كمواد مُزلقة (Lubricant):
• تقلل الاستئارات المعدنية من الاحتكاك بين البوليمر وسطح القالب أو المعدات، مما يحسن من تدفق البوليمر.
• يساعد هذا التزليق في تقليل استهلاك الطاقة، ومنع التصاق البوليمر بسطح القالب، وزيادة عمر المعدات.
2. عامل فصل القالب (Mold Release Agent):
• في عمليات التشكيل (مثل التشكيل بالحقن أو الضغط)، تمنع هذه المواد التصاق البوليمر بالقالب، وتُسهّل عملية إخراج القطعة من القالب.
3. مثبّت حراري (Heat Stabilizer):
• بعض الاستئارات (مثل استئارات الكالسيوم والزنك) تلعب دور المثبّت الحراري خصوصًا في مادة PVC، وتمنع تحلل سلاسل البوليمر عند درجات الحرارة العالية.
• كما تمنع إنتاج غاز HCl (في PVC) والذي يتسبب في المزيد من التحلل.

4. تحسين الخصائص السطحية للبلاستيك:
• تؤدي الاستئارات إلى زيادة لمعان السطح، وتقليل الالتصاق، وتحسين الملمس النهائي للمنتجات البلاستيكية.
5. عامل مضاد للكهرباء الساكنة (Antistatic Agent):
• بعض الاستئارات تقلل من ميل سطح البلاستيك لالتقاط الغبار والجزيئات العالقة، مما يحسّن من الخصائص الكهربائية للسطح.
6. عامل توافق في التركيبات الحشوية (Filler Dispersant):
• تُستخدم الاستئارات خاصة في المركّبات المحشوة (مثل البوليمرات المملوءة بالتالك أو كربونات الكالسيوم). لتحسين توزيع جسيمات الحشو داخل مصفوفة البوليمر.
مقارنة أنواع الاستئارات المعدنية في تحسين خصائص البلاستيك:
1. استئارات الكالسيوم (Calcium Stearate)
• الأداء:. مثبّت حراري، مادة مزلقة داخلية
• الاستخدام.: تركيبات PVC الصلب واللين، صناعة المطاط والطلاء
• الميزة الخاصة:. غير سامة، بديل مناسب للرصاص
2. استئارات الزنك (Zinc Stearate)
• الأداء:. مادة مزلقة خارجية، عامل فصل القالب
• الاستخدام:. التشكيل بالحقن، الرغوات، الطلاءات والمساحيق التشكيلية
• الميزة الخاصة:. تحسين لمعان السطح، المساعدة في توزيع الحشوات
3. استئارات المغنيسيوم (Magnesium Stearate)
• الأداء:. مادة مزلقة، مضادة للالتصاق
• الاستخدام:. البلاستيك، الصناعات الدوائية، الماسترباتش
• الميزة الخاصة:. تقليل الالتصاق أثناء عمليات البثق (الإكستروژن)
4. استئارات الألومنيوم (Aluminum Stearate)
• الأداء:. مكثف، مضاد للماء
• الاستخدام: صناعة الطلاء، البلاستيك، المواد اللاصقة
• الميزة الخاصة: مقاومة للحرارة، متوافقة مع الأنظمة غير القطبية
5. استئارات الباريوم (Barium Stearate)
• الأداء: مثبّت حراري قوي
• الاستخدام: PVC الصلب ونصف الصلب، الكابلات والأسلاك
• الميزة الخاصة: ثبات طويل الأمد، مقاومة للضوء والحرارة
لقد حظيت أدوار وتأثيرات الاستئارات المعدنية في تحسين خصائص البلاستيك باهتمام واسع في صناعات البوليمر، وذلك لأن هذه المركّبات تؤدي وظيفة مزدوجة كمثبّتات حرارية ومواد مزلقة، مما يسهل عملية الإنتاج. تُسهم استئارات مثل استئارات الكالسيوم والزنك والباريوم في تقليل الاحتكاك بين البوليمر والمعدات، وتمنع التحلل الحراري المبكر للبوليمر. كذلك، فإن أدوار وتأثيرات الاستئارات المعدنية في تحسين خصائص البلاستيك تظهر بوضوح في تعزيز لمعان السطح، وزيادة المقاومة الحرارية، وتجانس البنية النهائية للمنتج.

اقرأ المزيد: