لاستيك هاي صنعتي و هنري مل

رزين پلي استر چيست ؟

لاستيك پلي استر يكي از مهمترين لاستيك هاي صنعتي است كه كاربرد هاي بسيار فراواني دارد . Polyester از دانه هاي خرد لاستيك به همراه رزين پلي استر تشكيل شده است كه بيشتر در مجسمه سازي و توليد سنگ مصنوعي مورد استفاده قرار مي گيرد.

رزين پلي استر به همراه دانه هاي خرد لاستيك ، در كوره پخت قرار گرفته و با هم تركيب مي شوند . هنگامي كه لاستيك يك پارچه از كوره بيرون مي آيد ؛ مولكول هاي پلي استر و لاستيك به يكديگر نزديك شده و محصولي يكپارچه را تشكيل مي دهند . لاستيك پلي استر يكي از معروف ترين لاستيك ها در زمينه مقاومت در برابر كشش و سايش مي باشد .

در بين محصولات لاستيكي محصولاتي كه با لاستيك پلي استر ساخته شده اند از مقاومت كششي و سايشي بالاتري برخوردار مي باشند. اگر بخواهيم از ويژگي بارز اين محصول برايتان بگوييم اين است كه عايق حرارتي بسيار خوبي هستند و مي توانند در دماي ۱۲۰ درجه سانتي گراد دوام بياورند. همچنين به عنوان عايق الكتريكي بسيار خوب مي توان از آن ها استفاده نمود.

پلي‌استر ليفي گرمانرم (thermoplastic fiber) است و دراثر حرارت تغيير حالت مي‌دهد درحالي‌كه در دماي بالا مشتعل مي‌شود. پلي‌استر بالاترين سختي و مدول كشساني و هاشتبا جذب آب كم و حداقل جمع شدگي در اثر حرارت نسبت به الياف مصنوعي ديگر را دارد. پلي‌استر غيراشباع (UPR) رزين ترموست است كه فايبرگلاس‌هاي تقويت‌شده از پلي‌استر غيراشباع كاربردهاي گسترده‌اي در بدنهٔ قايق‌ها و قسمت‌هايي از بدنهٔ خودروها دارد.

از مهمترين ويژگي هاي اين محصول ميتوان به : مقاومت در برابر حرارت ( تا 120 درجه سانتيگراد ) ، انتقال حرارتي بسيار كم ، عايق جريان الكتريسيته ، مقاومت و حفظ ساختار در دما هاي زير صفر ( تا منفي 50 درجه سانتيگراد ) ، تحمل فشار تا 6490 (پي اس آي ) ، مقاومت در برابر اشعه هاي مخرب مثل فرابنفش ، مقاومت در برابر كشش و سايش ، و ده ها ويژگي ديگر اشاره كرد كه سبب مي شود تا اين محصول ، لقب پر مصرف ترين لاستيك صنعتي  را به خود احتصاص دهد.

 كاربرد  لاستيك پلي استر  :

• مورد استفاده در بازو هاي مكانيكي در سيالات پر فشار و لنت هاي لاستيكي
• كاربردي در بسته بندي ايزوله جعبه سياه هواپيما
• مناسب براي توليد قطعات لاستيكي پر فشار
• مورد استفاده جهت لوله كشي پر فشار
• در لنت هاي پلاستيكي از اين نوع لاستيك ها استفاده مي شود.
• جعبه سياه هواپيما را با اين ماده مي توان به صورت ايزوله شده بسته بندي كرد.
• در سيالات پر فشار و لنت هاي بازوهاي مكانيكي كاربرد دارد.
• اگر نياز است قطعات لاستيكي پر فشارتوليد كنيم مي توانيم از لاستيك پلي استر استفاده نماييم.
• در لوله كشي هاي پر فشار استفاده از تجهيزات ساخته شده با لاستيك پلي استر بسيار رايج است.
• انواع واشر هاي آب بندي با كيفيت را مي توان با اين لاستيك ها توليد نمود.
• براي ساخت پنل هاي تهويه هم از اين ماده مي توان استفاده نمود.

رزين پلي استر Polyester resin

رزين پلي استر ماده اي است كه در مجسمه سازي و كارهاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرد. رزين پلي استر در ابتدا به شكل مايعي است به غلظت مربا، ولي وقتي با هاردنر مخلوط مي گردد، پس از مدتي حرارت آن بالا مي رود و به حالت ژله در مي آيد و سپس سخت و محكم مي گردد.

• - به هنگام سفت شدن پلي استر، مولكول ها به هم نزديك شده و مقداري از محلول نيز تبخير مي گردد. در نتيجه، حجم پلي استر بعد از بستن اندكي كاهش مي يابد.
  - پلي استر سخت شده را ديگر نمي توان به حالت مايع برگرداند (thermosetting plastic)
  - پلي استر مايع، بوي زننده اي دارد و اگر روزانه مقدار پنج كيلوگرم از آن مصرف شود بي ضرر است، ولي بيش تر از اين مقدار را بايد در اتاقي كه تهويه مي شود انجام داد.
  - رزين پلي استر به بعضي اجسام مثل چوب مي چسبد. بنابر اين بايد داخل قالب را صاف بگيريم و از جداكننده ها در داخل آن استفاده كنيم. مي توانيم از پارافين و يا فيلم استفاده كنيم. فيلم، مايعي است كه با قلم مو بر سطح قالب زده مي شود و پس از خشك شدن، يك لايه ي نايلون مانند نازك ايجاد مي كند.
  - رزين پلي استر بايد درجاي خنك و تاريك نگهداري شود. عمر رزين در صورتي كه مرغوب باشد، به دوازده ماه مي رسد.
  - پلي استر بعد از بستن، محكم و غير سمي مي گردد و غير متخلخل است. مي توان آن را سوهان زد و يا با مته سوراخ نمود.
  - مي توان انواع رنگ هاي پودري را با رزين پلي استر مخلوط نمود تا به صورت رنگين در آيد.
• - مناسب ترين درجه براي كار با پلي استر، حرارت 20 درجه مي باشد.
• - هاردنرهاي مورد اسفاده در پلي استر، به دو صورت مايع و خميري وجود دارند. كار كردن با نوع خميري ساده تر است، هاردنر مايع به رنگ آب است و بوي تندي دارد.
  - رزين پلي استر در مقابل نور تغيير رنگ نمي دهد.

 ​

ميزان هاردنر در رزين پلي استر:

با كم و زياد كردن هاردنر، مي توان زمان سفت شدن را تنظيم نمود. قانون كلي ميزان هاردنر در رزين پلي استر هاي شفاف، 2 درصد است. رزين پلي استر در لايه هاي نازك خيلي به كندي سفت مي شود و قسمت بالاي آن به حالت چسبنده باقي مي ماند. در اين موارد، بايد مقدار هاردنر را به 4 درصد رساند.

اگر ضخامت پلي استر زياد باشد، احتمال ترك خوردگي پيش مي آيد كه در اين مورد، بايد ميزان هاردنر را يك درصد انتخاب نمود. وقتي كه قالب پلاستيكي است و نسبت به حرارت حساس مي باشد نيز بايد ميزان هاردنر را كاهش داد. اگر مقدار هاردنر از 4 درصد تجاوز كند، باعث مي شود پلي استر خيلي ترد و شكننده شود. براي اين كه پلي استر حالت قابل انعطافي داشته باشد، بايستي ميزان هاردنر را يك درصد گرفت.

كاتاليزور در رزين پلي استر

ماده ي شتاب دهنده  يا كاتاليزور مايعي است به رنگ بنفش كه از تركيبات كبالت مي باشد. مقدار ماده ي شتاب دهنده در رنگ و زمان بستن پلي استر تأثير مي گذارد. بسياري از شتاب دهنده ها زمان سفت شدن را به جلو مي اندازند و باعث مي شوند پلي استر ميل به زردي يا قرمزي پيدا كند. ماده ي شتاب هنده در ايجاد حرارت به هنگام بستن نيز تأثير مي گذارد. وقتي ماده ي شتاب دهنده بيش تر باشد، به دليل تسريع عمل پليمريزاسيون، حرارت بيشتري توليد مي گردد. براي آماده كردن پلي استر اول ماده ي شتاب دهنده را در آن مي ريزيم و خوب به هم مي زنيم و سپس ماده ي هاردنر را به آن مي افزاييم.

زمان بستن  رزين پلي استر:

زمان بستن پلي استر به مقدار ماده ي شتاب دهنده و مقدار ماده ي هاردنر و دماي هواي اتاق بستگي دارد. زمان بستن پلي استر شفاف، طولاني تر از زمان بستن پلي استر غير شفاف است.

لايه هاي نازك پلي استر براي سفت شدن به مدت طولاني تري نياز دارند. پلي استر بعد از بستن، تا چندين روز به سخت شدن ادامه مي دهد. بنابراين بايد براي صاف كاري آن بعد از چند روز كه از قالب بيرون آمد اقدام نمود. مدت بستن پلي استر را مي توان با قرار دادن مجسمه در فر آشپزخانه در حرارت 50 تا 80 درجه به نيم ساعت رساند.

درجه ي حرارت پايين در اتاق باعث مي شود عمل بستن به تعويق بيفتد. اگر درجه حرارت اتاق زير 15 درجه سانتي گراد باشد، در پلي استر شفاف عمل سفت شدن صورت نمي گيرد. در اين صورت گفته مي شود كه پلي استر منجمد شده است. ولي پلي استر غير شفاف در حرارت بالاي 12 درجه سفت ش ميشود.

ميزان انقباض رزين پلي استر:

پلي استرهاي مختلف، معمولا بين 3 تا 5 درصد حجم خود را در طي زمان انعقاد از دست مي دهند. اين خاصيت داراي مزايا و ضررهايي است. مزيت آن در اين است كه به علت كوچك شدن، از قالب ساده تر بيرون مي آيد. ضرر آن در اين است كه اگر يك لايه از آن را روي لايه ي ديگري كه منعقد شده بريزيم، به علت اين كه لايه ي قبلي به علت انقباض با ديواره ي قالب فاصله پيدا كرده است، به داخل آن فاصله راه پيدا مي كند و حجم زائدي را به وجود مي آورد كه بعدا بايد تراشيده شود.

​

لاستيك وايتون چيست؟

لاستيك وايتون – Viton Rubber يك ماده لاستيكي براي استفاده در قطعاتي كه با سوخت و روغن سر و كار دارند و همچنين يك پليمر خاص فولورالاستومر (Fluorelastomer (FKM است كه در سال 1957 براي دست يابي به الاستومري با كارايي بالا وارد صنعت هوافضا شد.

پس از ابداع لاستيك وايتون ، استفاده از آن به دليل مقاومت در برابر سوخت و روغن به سرعت در ساير صنايع از جمله صنعت خودرو سازي، لوازم خانگي ، شيميايي و صنايع سيال گسترش يافت.

لاستيك وايتون به عنوان يك الاستومر با كارايي بالا در محيط هاي بسيار گرم و بسيار خورنده ، علاوه بر مقاومت در برابر سوخت و روغن از شهرت بسيار بالايي برخوردار است. اين قابليت ها لاستيك وايتون را به عنوان يك انتخاب عالي براي قسمت هايي كه بايد در محيط هاي اشاره شده موفق شوند ، تبديل كرده است.

خواص لاستيك وايتون 

در اين بخش پارامترهايي نظير محدوده دما، محدوده  مقاومت كششي، دورومتر(سختي) و… بررسي  شده اند.

محدوده دما:

• استفاده در دماي پايين: از 10 درجه تا 10- درجه فارنهايت يا از  12- درجه تا 23- درجه سانتي گراد
• استفاده در دماي بالا: از 400 درجه تا 600 درجه فارنهايت يا از 204 درجه تا 315 درجه سانتي گراد

مقاومت كششي:

• محدوده كشش: 1500-200
• كشيدگي:  700% ماكزيمم

دورومتر(سختي) :

• 40-90 SHORE A

مقاومت ها:

• مقاومت در برابر سايش:  خوب
• مقاومت در برابر پارگي: خوب
• مقاومت در برابر حلال: عالي
• مقاومت در برابر روغن:  عالي
• مقاومت در برابر خورشيد و اب وهوا: عالي
• خصوصيات عمومي:

• چسبندگي به فلزات: خوب
• مجموعه فشرده سازي: خوب
• حالت ارتجاعي: ضعيف

• كاربردهاي لاستيك وايتون در صنايع مختلف

لاستيك وايتون در صنايع مختلفي كاربرد دارد كه در ادامه به برخي از كاربردهاي مهم ان در صنايع با اهميت اشاره مي كنيم. از لاستيك وايتون مي توان در صنايع خودروسازي و در صنعت هوايي استفاده كرد كه جزئيات  آن در صنايع اشاره شده به صورت زير است:

در صنعت هوافضا و هواپيمايي : 

• درزبندهاي لبه شعاعي
• واشرهاي مانيفولد
• واشرهاي كلاهكي
• واشرهاي T
• او رينگ ها
• شلنگ سيفون

در صنعت خودروسازي:

• واشرها
• درزبندها
• اورينگ ها
• شلنگ و لوله هاي سوخت

مزاياي لاستيك وايتون

• سازگاري با سوخت و روغن
• سازگاري با بسياري از مواد شيميايي ديگر ، از جمله روغن هاي گياهي ، الكلها ، اسيدهاي رقيق شده و موارد ديگر
• براي استفاده مداوم در دماي 204 درجه سانتيگراد  و حتي با يك انحراف كوتاه تا 315 درجه سانتي گراد .
• درجه هاي خاصي از Viton همچنين مي تواند در دماهاي كم -40 درجه سانتي گراد به همان اندازه عملكرد خوبي داشته باشد.
• برخي از مواد ويتون سازگار با FDA هستند و الزامات FDA را براي كاربردهاي مواد غذايي و دارويي برآورده مي كنند.
• همچنين الزامات سختگيرانه محيط زيست در رابطه با توليد گازهاي گلخانه اي ، نشت ، به ويژه هنگامي كه با برخي ديگر از الاستومرها مقايسه مي شود.

مشخصات لاستيك وايتون :

اين لاستيك يك سلول بسته است كه با يك پوسته مقاوم در هر دو طرف لاستيك توليد مي شود. اين پوسته باعث مي شود كه اسفنج قوي تر و مقاومت تري در برابر پارگي داشته باشد. حتي زماني كه پوسته برش داده مي شود، ورق مانع عبور هوا يا مايع بين سلول هاي لاستيك ميشود.

مقاومت در برابر خوردگي انواع مواد شيميايي و مايعات صنعتي مي باشد.
محافظ عالي در برابر روغن، سوخت، روان كننده ها، اكثر اسيدهاي معدني و مايعات هيدروليكي مقاوم در برابر آتش.
انعطاف پذير، سبك وزن و ارائه عايق حرارتي خوب است.
سوخت، ازن و آب و هوا، روان كننده روغن هاي گياهي يا حيواني. همچنين به اسيد و آب گرم مقاوم است.
صفحات اسفنجي ويتون داراي درجه حرارت -10 درجه فارنهايت تا 400 درجه فارنهايت است.
اين لاستيك در برابر فرسايش انواع مواد شيميايي و مايعات اسيدي مقاومت بالايي دارد. عايقي مناسب برابر روغن،مقاوم در برابر اكثر اسيدهاي معدني و مايعات هيدروليكي مقاوم در برابر آتش مي باشد. لاستبك نسوز وايتون در بسياري از هيدروكربن هاي آليفاتيك و آروماتيك (تتراكلريد كربن، بنزن، تولوئن، زايلن) عمل مي كند كه به عنوان حلال هاي تخريب كننده براي ساير رشته ها عمل مي كند

ترموپلاستيك چيست؟

ترموپلاستيك ، الاستومري است كه گاهي به عنوان لاستيك گرمانرم شناخته مي شود. همچنين تركيبي از پلاستيك ها و لاستيك ها هستند و داراي هر دو خواص مواد پلاستيك و لاستيك مي باشند.

با تركيب الاستومر ها و پلاستيك ها با روش هاي مخصوص به خود، موادي به دست مي آيند كه داراي بعضي از مزيت هاي هر دو ماده باشند و از ماده به دست امده با نام ترموپلاستيك ياد مي كنيم.

Thermoplastic Elastomer نسل نويني از آلياژهاي پليمري هستند. اين آلياژها خواص فيزيكي – مكانيكي مشابه رابرهاي پخت شده را بدون نياز به فرايند پخت برآورده مي كنند. كه داراي يك جزء رابري و جزء سخت پلاستيكي هستند. همچنين براي دست يابي به خواص مكانيكي مطلوبتر مانند مانايي فشار كمتر فاز رابري اين آلياژها پخت مي شود و محصول حاصل (TPV)  يا Thermoplastic  Elastomer Vulcanize ناميده مي شود.

ترموپلاستيك ها بر اساس فاز رابري به دو گروه مهم توليد مي شوند:

• Thermoplastic Elastomer – TPE
• Thermoplastic Elastomer Vulcanize – TPV

انواع ترموپلاستيك الاستومر

همان طور كه گفته شد ترموپلاستيك الاستومر ها تركيبي از الاستومر ها و پلاستيك ها هستند، كه داراي گستره وسيعي از مواد مي شوند چرا كه هر كدام از پلاستيك ها و الاستومر ها مي توانند در دسته جديدي از ترموپلاستيك الاستومر ها قرار بگيرند. به عنوان مثال SBS ها و SEBS ها مي باشند كه داراي بخش پلاستيكي پلي استايرن (PS) و بخش لاستيكي پلي بوتادِن (PB) مي باشند.

همچنين مي توان به EPDM ها اشاره نمود، اين مواد داراي بخش پلاستيكي پلي پروپيلن (PP) و پلي اتيلن (PE) هستند اما پلي اتيلن ها  را به دليل دماي انتقال شيشه اي بسيار پايين مي توان در دسته الاستومر ها طبقه بندي نمود، پلي پروپيلن با بر هم زدن نظم بين زنجير هاي پلي اتيلن ، اين ماده را منعطف و الاستومري مي نمايد.

تفاوت مواد ترموپلاستيك الاستومر (گرمانرم) و ترموست الاستومر (گرماسخت) ها در چيست؟ تفاوت اين دو ماده كه هر كدام شامل گستره وسيعي از مواد مي شوند، در پيوند هايي است كه ميان زنجير هاي پليمري آن ها برقرار مي باشد، اين پيوند ها را پيوند عرضي (cross-link) مي شناسيم. در مواد ترموست پيوند ها شيميايي بوده و زنجيرها را بصورت استوار و محكم كنار يكديگر نگه مي دارد اما در مواد گرمانرم پيوند هاي عرضي فيزيكي و بصورت گره خوردگي (entanglement) و هستند كه توانايي جابجايي در آنها وجود دارد.

كاربرد ترموپلاستيك الاستومر

از ترموپلاستيك الاستومر در صنايع مختلفي از جمله صنايع برق، لوازم خانگي، بسته بندي، خودرو و … استفاده ميشود كه ميتوان به موارد زير اشاره نمود:

صنعت زيره كفش و چرم

درزبندي، گرد گير، دستكش، چسب حرارتي، سپر خودرو، داشبورد

فيلم و كابل

اصلاح كننده قير و آسفالت

درپوش ها، لوازم ورزشي، گسكت، چكمه و …

مواردي كه در بالا اشاره شد بسته به نوع مواد ترموپلاستيك الاستومري دارد كه مورد مصرف قرار داده ايم ، يعني هر ماده كاربرد مخصوص به خود را دارا مي باشد.

خواص ترموپلاستيك الاستومر

الاستومر ها موادي هستند كه با گرما، نرم نمي شوند اما زماني كه صحبت از مواد ترموپلاستيك الاستومر مي شود شرايط و خواص متفاوت عمل مي كند و كمي از خواص پلاستيك ها را در مواد ترموپلاستيك الاستومر مشاهده مي كنيم، يكي از اين خواص نرم شدن بر اثر حرارت و گرما مي باشد كه سبب مي شوند فرايند كردن را ساده تر نمايد و مواد( ترموپلاستيك الاستومر ها ) بتوانند حتي با روش تزريق فرايند شوند.

در واقع مزاياي هر دو مواد متفاوت پلاستيك ها و لاستيك در ماده اي به نام ترموپلاستيك الاستومر وجود دارد. به جز خاصيت گرما پذيري كه در بالا اشاره شد مي توان از توانايي اين ماده در مقابل تغيير شكل نام برد، ترموپلاستيك الاستومر ها مي توانند در برابر نيرو يا تنشي كه به آن ها وارد مي شود مثلا بصورت كششي افزايش طول داشته باشند و مجدد به حالت قبل خود بازگردند، اين خاصيت از توانايي الاستومريك بودن اين مواد نشات مي گيرد.

نوع فرايند TPE ها

دو روش معمول فرايند كردن ترموپلاستيك الاستومر ها ، فرايند قالبگيري تزريقي و اكسترود است. فرايند قالب گيري تزريقي بدين صورت است مواد در قيف اكسترودر ريخته مي شوند و بعد از اكسترود شدن، مواد به انتهاي اكسترودر مي رسند. در انتهاي اكسترودر نازل و قالب قرار دارد، و مواد ذوب شده با فشار از سر نازل به داخل قالب تزريق مي شوند. منظور از روش اكسترود هم روشي ديگر است كه معمولا براي محصولات با پيوستگي استفاده مي شود كه بيان آن در اين مقاله نمي گنجد. در حال حاضر همچنين از اين مواد براي چاپگر هاي سه بعدي استفاده مي شود و مي توان با چاپ سه بعدي محصول توليد نمود. روش قالبگيري فشاري در اين مواد مرسوم نمي باشد، . ترموپلاستيك الاستومر ها همچنين مي توانند به روش قالبگيري دمشي، melt calendaring، ترموفرمينگ و heat welding فرايند شوند. اما روش تزريقي بسيار سريع و مقرون به صرفه مي باشد.

• محدوده ويژگي هاي TPE/ TPV هاي قابل تامين توسط اين شركت به شرح زير است:
• محدوده سختي از30 Shore A و بالاتر ( يا 30 Shore D و بالاتر) و دانسيته كمتر از 1 g/cc
• مقاومت عالي در برابرUV، ازن و شرايط آب و هوايي و رنگ پذيري عالي
• مقاومت عالي در برابر عوامل شيميايي مختلف نظير بازها، اسيدها، الكل ها، محلول هاي آبي، حلال هاي قطبي و شوينده ها
• دماي عملكرد از-40 – 150 °C و بازگشت الاستيك عالي در اين محدوده دمايي گسترده
• مقاومت خستگي خوب، عايق الكتريكي و حرارتي
• مقاومت سايشي خوب، چسبندگي بهPP
• قابليت شكل دهي در تمامي فرآيندها (تزريق، اكستروژن، دمشي)
• مقاومت در برابر اشتعال پذيري(UL94-V0,V1,V2)
• قابليت توليد گريدهاي قابل چسبش به پليمرهاي مهندسي مانند ABS, PC,

تاريخچه توليد هايپالون CSM

لاستيك كلروسولفونيتد پلي اتيلن و با بنام تجاري هايپالون (Hypalon)  كه توسعه و پيشرفت پلي­اتيلن كلروسولفونه (هايپالون) تقريباً در سال 1940 ميلادي توسط شركت دوپونت آغاز شد. اين شركت در زمان جنگ تحقيقاتي را براي استفاده از پلي­اتيلن ارزان قيمت جهت ساخت و توليد يك لاستيك با خواص الكتريكي، مكانيكي و شيميايي خوب آغاز كرد.

اولين پيشرفت براي توليد اين لاستيك، ساخت و توليد پلي­اتيلن كلردار شده بود اما پخت اين لاستيك با استفاده از روشهاي پراكسيدي كه در آن سالها مورد استفاده قرار ميگرفت كار بسيار سختي بود. پس از آن تغييراتي در فراورش اين لاستيك انجام شد تا به طور همزمان بتوان پلي اتيلن را كلردار و كلروسولفون­دار كرد كه امكان فراورش لاستيك با استفاده از عوامل پخت گوگردي را مهيا ميكرد. در سال 1951 شركت دوپونت هايپالون گونه S-1 (پلي­اتيلن كلردار شده)، هايپالون S-9 (پلي­اتيلن كلروسولفونه شده) كه بعداً به هايپالون 20 تغيير نام يافت را وارد بازار كرد. گونهS-1  به علت پيشرفت و بهبود هايپالون 20 به سرعت از بازار خارج شد. پس از آن دست به توليد هايپالون گونه 40 زد كه هم كلرينه شده بود هم كلرينه سولفونيت شده. اين نوع از هايپالون درخواست زيادي در بازار پيدا كرد. به طور كلي، اين مواد در توليد شيلنگ ­ها و ساير محصولاتي كه در گسترده دمايي پايين و بالايي از درجه حرارت سرويس مي­ دهند مورد استفاده قرار مي­ گيرد.

طبيعت اشباع شده هايپالون محصولاتي با مقاومت بالا نسبت به حرارت، اوزون، اكسيژن ، آب و هوا (عوامل محيطي)، مواد شيميايي و روغن فراهم مي­آورد. همچنين اين لاستيك براي استفاده در محصولات لاستيكي كه به رنگ روشن نيازدارند مناسب مي­باشد. لاستيك هايپالون پخت شده خواص فيزيكي بسيار خوبي مثل مقاومت در برابر سايش واستحكام كششي بالا از خود نشان مي­دهد.

هايپالون به دليل درجه حرارت عملياتي بالا (تا دماي 150) و مقاومت خوب نسبت به روغن، منحصر به فرد است. مانند ساير لاستيك­هاي كلردار شده، مقاومت هايپالون در برابر روغن نيز با افزايش مقدار كلر، بهبود يافته اما خواصش در درجه حرارت پايين، كاهش مي­يابد. خواص الكتريكي هايپالون به گونه­اي است كه از آن براي عايق­كاري در ولتاژ پايين و همچنين پوشش براي سيم و كابل استفاده مي­شود. اشتعال­پذيري كم هايپالون باعث شده كه به عنوان پليمري مناسب براي كابل معدن مورد استفاده قرار گيرد. استحكام خوب و پايداري اين لاستيك در حالت خام و پخت نشده به ما امكان استفاده از آن را در آستر­كردن حوضچه­ها و مخازن و سقف­ها مي­دهد. بعلاوه شكل 1-3 نشان­دهنده تاثير مقدار كلر بر روي خواص اين لاستيك مي­باشد.  ويسكوزيته بالا دليل داشتن خواص خوب اين لاستيك در حالت خام مي­باشد.

 هايپالون داراي مقاومت عالي در برابر مواد شيميايي ، شرايط محيطي، اكسيژن و اوزون مي­باشد. همچنين رنگ ­پذيري و عدم تغيير رنگ اين لاستيك فوق­العاده خوب است. تركيبات مختلف هايپالون باعث به وجود آمدن آميزه­هايي با مقاومت سايشي بالا، خواص مكانيكي خوب و عايق الكتريكي مناسب مي­شود. گونه­هايي از هايپالون كه داراي ويسكوزيته بالا هستند افزودني­هايي مانند انواع پركننده­ها و نرم­كننده­ها را بهتر مي­پذيرند و فرآيندپذيري آنها نيز بهتر مي­شود.

خواص  لاستيك هايپالون CSM

مهم ترين خواص اين لاستيك ، مقاومت شديد آن در برابر گرما، مواد شيميايي، اوزون، اكسيژن و ساير اكسيدكننده‌هاي قوي مي‌باشد. لاستيك هايپالون بسيار باثبات بوده و خواص خود را در دماهاي بالا حفظ مي‌كند. رنگ‌پذيريي هايپالون و مقاومت آن در برابر شرايط جوي ، آتش و مواد خورنده نسبت به ساير لاستيك‌هاي مصنوعي بهتر است.

كاربرد لاستيك هايپالون CSM

جهت روكش شمع و سيم‌ هاي كويل وسايل نقليه ، روكش پارچه و سيم ، روكش سقف، تهيه عايق و تهيه پتوهاي ضدآتش، تهيه لوله و نوارهاي نقاله براي انتقال مواد شيميايي گرم، ساخت لباس و پاپوش ضد اتش ، شيلنگ ها، قطعه هاي قالبي و غشاها ،(ديافراگم) روكش سفيد، دور لاستيك بكار مي‌رود

در مورد قطعات خودرو به علت كاركرد قابل اطمينان پلي اتيلن كلره سولفونه استفاده از اين لاستيك در زير كاپوت ارزشمند است و به علت مقرون به صرفه بودن در كاربردهاي ديگر زير كاپوت شامل شيلنگ خنك كن روغن موتورو دنده، كابل ها و سيم كشي اصلي را تامين مي كند.از ديگر كاربردهاي خودرويي آن واشرهاي مقاوم به حرارت و دويواره سفيد تايرها است

از لحاظ علمي پليمر يك تعريف كاملي دارد، پليمر متشكل از مولكول هاي بزرگي است كه از بخش هاي كوچك تكرارشونده ساخته شده است. پليمر كلمه ي يوناني است كه از دو بخش كلي تشكيل شده است.

قسمت اول:، پلي به معناي بسيار و زياد .  قسمت دوم: مر به معناي تكه تكه يا همان قطعه قطعه مي باشد . در فارسي هم مترادف اين كلمه را جايگزين ساخته اند و به آن نام بسپار داده اند. از اين ماده براي ساخت انواع مختلف قطعات و تجهيزات در صنعت استفاده مي شود چرا كه داراي مقاومت بسيار بالايي مي باشند.

انواع بسپار يا پليمر

پليمر مانند تمامي مواد موجود در طبيعت داراي  چند نوع متفاوت مي باشد كه اين انواع در تفاوت بين تعداد مولكول هاي بزرگ تكرارشونده اي است كه كنار يكديگر قرار گرفته اند و درجه پليمر را نشان مي دهند. همچنين به بسپارهايي كه از دو نوع مختلف مولكول تكرار شونده تشكيل شده اند در اصطلاح هم بسپار و نيز بسپارهايي كه از يك نوع مولكول تكرار شونده تشكيل شده اند هم گون بسپار گويند.

از طرفي براي محصولاتي كه داراي بيش از 3 نوع مولكول تكرار شونده دارند ، بسپارهاي ناهمگون گويند.

در صنعت محصولات بسياري يافت مي شود كه جزو دسته ي بسپارها مي باشند كه  مي توان به محصولاتي چون : پروتئين ، كائوچو يا همان لاستيك خام ، پشم ، كتان و… اشاره كرد.

طبقه بندي بسپارها

• بسپارهاي طبيعي
• بسپارهاي مصنوعي
• بسپارهاي طبيعي اصلاح شده

هر ماده اي در برابر تغيرات دمايي دچار تغيير و تحولاتي مي شود و در ساختار آن تغييراتي ايجاد مي شود. بسپارها نيز در اثرپذيري از گرما دچار تغييراتي مي شوند كه اين تغيير باعث ايجاد دو دسته گي در آن ها مي شود.

اين دسته ها عبارتند از :

دسته اول بسپارها :

اين دسته از بسپارها در اثر گرما بدون اينكه تغييراتي در ساختار شيميايي آن ها ايجاد شود ، ذوب مي شوند و داراي اين ويژگي هستند كه به دفعات بالايي ذوب شده و دوباره به حالت جامد درآيند.

اين نوع از بسپارها در حالت مذاب همچون مايعات به راحتي قابليت جاري شدن دارند. اين نوع از محصولات را ترموپلاستيك يا گرما نرم مي نامند.

دسته دوم بسپارها :

اين دسته از بسپارها نيز در اثر گرما و حرارت تغييرات شيميايي در ساختار محصول ايجاد شده و به دنبال آن وزن مولكولي متوسط آن ها نيز به مراتب بيشتر مي شود و در نتيجه به صورت يك تكه در مي آيند.

درواقع زماني كه اين نوع از بسپارها در مقابل حرارت بالا قرار مي گيرند ذوب نمي شوند ، بلكه تجزيه شده  و ديگر قابليت برگشت به حالت اوليه خود را ندارند.

تاريخچه ي بسپارها در صنعت پليمر

همانطور كه در قسمت بالا نيز اشاره شد ، الياف ، كتان ، چوب و … به عنوان يك بسپار به حساب مي آيند كه مي توان گفت تاريخچه ي پيدايش آن ها به زمان انسان هاي نخستين باز مي گردد.

انسان هاي نخستين با تلاش هاي خود توانسته بودند مايحتاج اوليه خود از جمله الياف پروتئيني ، كتان ، پشم و ساير اقلام مشابه را توليد كنند و سپس آن را رنگ كرده و حتي ببافند و استفاده كنند . پس مي توان گفت كه بشر نخستين ، براي اولين بار بسپار را كشف كرد و به عبارتي تاريخچه ي پيدايش آن را مي توان به آن زمان نسبت داد. حتي آن ها از قير ، پوشش خارجي لاك پشت و … كه به عنوان بسپارهاي طبيعي به شمار مي روند براي حيات خود استفاده مي كردند. كائوچو نيز جزو بسپارها به شمار مي رود كه در سال 1843 كشف شد و اولين كاربرد تجاري آن از اين تاريخ در جهان آغاز شد

كاربرد لاستيك در صنعت را بشناسيد

لاستيك در حقيقت به يك بخش ضروري از زندگي همه تبديل شده است  و يكي از متداول ترين مواد در صنايع مختلف كاربرد لاستيك است. لاستيك ارزان قيمت است و مي تواند در طيف گسترده اي از قطعات و محصولات توليد شود. لاستيك همچنين سازگار با محيط زيست و قابل بازيافت است ، و اين يك ويژگي  بسيارعالي است ، زيرا سالانه بيش از 250 ميليون لاستيك دور ريخته مي شود.

لاستيك در صنايع مختلفي چون صنعت كشاورزي ، صنعت هوافضا / هواپيمايي ، صنعت خودرو ، صنايع شيميايي ، صنعت ساخت و ساز، صنايع دفاعي ، صنعت پزشكي ، صنعت معدن  ، صنعت نفت ، توليد برق  ، صنعت چاپ و كاغذ  و صنعت نساجي مورد استفاده قرار ميگيرد.

ولي در اين مقاله سعي داريم شما را با چند  كاربرد لاستيك در صنعت هاي خودرو ، كشتي سازي و هواپيمايي آشنا كنيم :

كاربرد لاستيك در صنعت خودرو

لاستيك سازي در صنايع دريايي

لاستيك ايزوپرن (IR) چيست ؟

لاستيك ايزوپرن – Isoprene يا لاستيك (IR) لاستيكي شبيه به لاستيك طبيعي اما به صورت ساختگي يا مصنوعي ساخته شده است.

نام شيميايي لاستيك ايزوپرن سيس پلي آمپر است. اين لاستيك در خواص ، ممكن است تا حدي ضعيف تر باشد زيرا 100٪ سيس ايزومر نيست. اين لاستيك در محصولات مشابه لاستيك طبيعي استفاده مي شود.

خواص لاستيك ايزوپرن

خواص فيزيكي لاستيك IR به طور كلي نسبت به خصوصيات لاستيك طبيعي پايين است اما در اصل ، دو نوع لاستيك كاملاً مشابه هستند.

اين لاستيك تقريباً همان ساختار شيميايي با لاستيك طبيعي (پلي ليپول) دارد.

اين پروتئين ، اسيدهاي چرب و ساير مواد موجود در لاستيك طبيعي را شامل نمي شود.

لاستيك IR مقاومت سبز كمتري ، سرعت كندتر درمان ، پارگي داغ تر و خاصيت پيري كمتري نسبت به لاستيك طبيعي نشان مي دهد.

علاوه بر اين ، لاستيك ايزوپرن در فرآيندهاي اختلاط ، اكستروژن ، قالب گيري و تقويم ، خاصيت بي نظيري دارد.

كاربردهاي لاستيك ايزوپرن

پلي استرپ مصنوعي در صنايع متنوعي مورد استفاده قرار مي گيرد كه به تورم آب كم ، مقاومت بالا ، مقاومت خوب و كشش زياد گرم احتياج دارد.

در نوارهاي لاستيكي ، برش نخ ، نوك بطري كودك و شيلنگ اكسترود استفاده مي شود.

مونتاژ موتور ، بوش گيربكس ، واشر لوله و بسياري از كالاهاي ساخته شده و مكانيكي ديگر استفاده مي كنند.

سيستم هاي پر از مواد معدني كاربردهايي را در كفش ، اسفنج و كالاهاي ورزشي پيدا مي كنند.

لاستيك ايزوپرن مايع (LIR)

لاستيك ايزوپرن مايع (LIR) يك لاستيك مايع چسبناك بدون رنگ ، شفاف و تقريبا بي بو است. اين ماده به عنوان يك پلاستيك ساز واكنش پذير عمل مي كند. در حقيقت اين لاستيك داراي بيشترين وزن

مولكولي در بين آن دسته از مواد است كه مي تواند عملكردهاي پلاستيكي سازي را انجام دهد.

اين لاستيك را مي توان با استفاده از گوگرد يا پراكسيد ، با گازهاي جامد مانند NR ، SBR ، BR و EPDM با استفاده از گوگرد جامد ، آتشفشان كرد ، به صورت آتشفشان و متقاطع نمود.

كاربردهاي لاستيك ايزوپرن مايع

همانطور كه در بالا ذكر شد ، اين لاستيك مي تواند بعنوان يك پلاستيك ساز واكنش پذيرعمل كند كه در كاربردهاي زير استفاده مي شود:

كالاهاي لاستيكي مانند لاستيك ، كمربند ، شلنگ ، كفش و غيره

چسب شامل محلول ، ذوب داغ ، كراس لينك و لاتكس.

مهر و موم در صنعت خودرو.

همچنين در بعضي از كاربردهاي ديگر مانند صفحات چاپ ، روكش ، روان كننده ها و چسب نيز استفاده مي شود.

ويژگي هاي لاستيك ايزوپرن

نكته مهم: چون خواص و ويژگي هاي لاستيك ايزوپرن بسيار مشابه لاستيك طبيعي مي باشد از اين رو در بسياري موارد مي تواند جايگزين لاستيك طبيعي شود و همچنين به آن لاستيك طبيعي مصنوعي نيز گفته مي شود. به دليل اين نزديكي در خواص و ويژگي ها و فرمولاسيون ما نيز در بررسي لاستيك ها اين دو را با هم و در يك گروه قرار داده و بررسي مي كنيم.

منابع توليد: براي اين لاستيك بهتر است ابتدا منابع طبيعي آنرا معرفي كنيم. ميتوانيد اطلاعات اين لاستيك را از اينجا ( لاستيك طبيعي ) بخوانيد

نتيجه گيري در مورد لاستيك ايزوپرن

پلي استرپان مصنوعي يا IR يكي از كلاسهاي مهم پليمرهاي توليد شده در محيط محلول است. تكنيك هاي مدرن توليد يك آنالوگ مصنوعي لاستيك طبيعي را با بهبود يكنواختي و پردازش مجاز ساخته

است

در صنعت لاستيك سازي دو نوع لاستيك وجود دارد؛ يكي لاستيك طبيعي و ديگري لاستيك مصنوعي.

توليد لاستيك مصنوعي راحت‌تر از لاستيك طبيعي است ولي لاستيك مصنوعي گستره‌ي كاربردي بيشتري دارد. كه در اين مقاله مقايسه بين لاستيك طبيعي و لاستيك مصنوعي  را براي شما انجام داده ايم كه با لاستيك مصنوعي آشنا ميشويم :

لاستيك مصنوعي به انگليسي: Synthetic rubber)‎) نوعي الاستومر مصنوعي است كه اغلب از نفت خام مشتق مي‌شوند. بيش از دو سوم ظرفيت توليد لاستيك در جهان  كه در حدود ۱۵ ميليارد كيلوگرم ميباشد به توليد لاستيك مصنوعي تعلق دارد. بخش اعظم تقاضاي لاستيك مصنوعي، همانند لاستيك طبيعي، در صنعت خودروسازي مي‌باشد، كه در توليد انواع پروفيل‌هاي لاستيكي، درب و پنجره خودرو، تسمه، كمربند و انواع كف پوش مورد.

لاستيك‌هاي مصنوعي به دو گروه واكنش پذير و واكنش ناپذير دسته‌بندي شده‌اند كه اين كار از طريق تركيب شيميايي زنجير بسپار هم انجام مي‌گيرد. پرمصرف‌ترين لاستيك سنتزي، لاستيك استايرن-بوتادي‌ان يا SBR است. از ديگر پليمر ها مي‌توان پلي بوتادي‌ان، پلي اتيلن – پروپيلن، لاستيك پوتيل، نئوپرن، لاستيك‌هاي نيتريل و پلي ايزوپرن را نام برد.

مواد اوليه‌اي يا تكپارهايي كه به‌طور عمده در توليد لاستيك‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرند عبارت‌اند از : بوتادي‌ان، استايرن، اكريلونيتريل، كلروپرن، ايزو بوتيلن، ايزوپرن، اتيلن و پروپيلن

انواع لاستيك‌ مصنوعي :

هم‌بسپارهاي بوتا دي‌ان–استيرن

هم بسپارهاي استايرن و بوتادي‌ان كه بيش از ۵۰ درصد بوتادي‌ان دارند به SBR موسوم‌اند. نسبت معمولي تكپارها ۷۰ تا ۷۵ قسمت بوتادي‌ان به ۲۵ تا ۳۰ قسمت استايرن به بالاي ۵۰ درصد، محصول به شدت پلاستيك مي‌شود و در رنگ‌هاي شيرابه‌اي قابل استفاده‌است.

لاستيك SBR مثل لاستيك طبيعي بر اثر كشش بلوري نمي‌شود و به همين سبب ضعيف است مگر آن كه با دوده يا مواد ديگر تقويت شود. حتي در اين صورت هم از لاستيك طبيعي ضعيفتر است. خواص وولكانشي آن خوب و مشخصات پيرسازي آن رضايت بخش است. بالغ بر ۷۰ درصد SBR توليدي در آج تاير، ۱۵ درصد قطعات مكانيكي و حدود ۱۰ درصد به شكل شيرابه مصرف مي‌شود.

لاستيكهاي نيتريل (NBR)

بوتادين و آكريلونيتريل هم مثل بسياري از SBR‌ ها به طريق بسپارش امولسيوني ساخته مي‌شوند. البته بسته به خواص مورد نياز مقدار آكريلونيتريل از ۲۰ تا ۵۰ درصد متغير است. با افزايش مقدار نيتريل، مقاومت در برابر هيدروكربن‌ها، حلال‌ها، سايش و نفوذ گاز افزايش مي‌يابد. كاهش مقدار نيتريل، خواص در دماي پايين و جهندگي را افزايش مي‌دهد. لاستيك‌هاي NBR در برابر روغن‌ها، حلال‌ها، آب، نمك‌ها، تركيبات آليفاتيك، صابون‌ها و اغلب مواد غذايي مقاوم‌اند. اين دست مواد به شكل پيوسته در دماي ۱۲۰درجه سانتي گراد در مجاورت هوا و در دماي ۱۵۰ درجه سانتي گراد در محيط روغن كارايي دارند.

لاستيك نئوپرن

اين لاستيك از بسپارش امولسيوني كلروپرن خالص در دماي ۳۸ درجه سانتيگراد در مجاورت گوگرد بدست مي‌آيد. در برابر اكسايش، روغن، گرما و آتش مقاوم است و مصارف خاصي در قطعات خودرو، چسب‌ها، درزگيرها و پوشش‌ها دارد. از لاستيك طبيعي گرانتر است به همين سبب زماني استفاده مي‌شود كه به خواص ويژه نياز باشد.

لاستيك تيوكول

نوعي لاستيك پلي سولفيدي است كه در اوايل دهه ۱۹۲۰ در ايالات متحده ابداع شد. اين لاستيك اولين لاستيك سنتزي بود كه به شكل تجاري در اين كشور توليد شد. لاستيك‌هاي تيوكول از بسپارش تراكمي يك پلي سولفيد قليايي و يك دي هاليد آلي مناسب تهيه مي‌شوند. محصول اين واكنش‌ها به ويژه براي آستري مخازن نفت، گل‌هاي ساختماني و بتونه كاري، چسب‌ها و درزگيرها و اخيراً ماده چسبي سوخت موشك، پوشش‌هاي فرسابي و ساير قطعاتي كه به سهولت كاربري و مقاومت خوب هوازدگي نيازمندند به كار برد.

لاستيك‌هاي سيليكون

لاستيك‌هاي سيليكون مخلوط بسپارهاي كاني – آلي هستند كه از بسپارش انواع سيلانها و سيلوكسان‌ها بدست مي‌آيند. با اينكه گران‌اند ولي مقاومت قابل توجه آن‌ها در برابر گرما به استفاده منحصر از اين لاستيك‌ها در مصارف دماي بالا منجر مي‌شود. زنجير اين تركيبات يك در ميان از سيلسيم و اكسيژن درست شده و فاقد كربن است. تركيبات سيليكون و مشتقات آن‌ها از نظر تنوع خواص غير عاديشان شاخص‌اند، مثل حل‌پذيري در حلالهاي آلي، حل ناپذيري در آب و الكلها، پايداري گرمايي، بي‌اثري شيميايي، خواص بالاي دي‌الكتريك، اشتعال‌پذيري نسبتاً پايين، گرانروي كم در درصد بالاي رزين، تغيير اندك گرانروي با دما و عدم سميت.

به دليل همين خواص، تركيبات سيليكون به عنوان سيال هيدروليك و انتقال گرما، روان‌كننده و گريس، درزگير براي مصارف برقي، رزين‌هاي لايه كاري و پوشش و لعاب مقاوم در دماي بالا، لاستيك سيليكون، تركيبات آبگريز، واكس‌ها و مواد صيقل كاري قابل استفاده‌اند. بيشترين مصرف لاستيك‌هاي سيليكون در صنايع هوا فضا است كه از آن‌ها در دستگاه‌هاي يخ نزن، واشر، سپرهاي فرسابي و مصارف مشابه كه مسئله دما مطرح است استفاده مي‌شود.

لاستيك بوتيل

همبسپار ايزوبوتيلن با حدود ۲ درصد ايزوپرن به لاستيك بوتيل موسوم است. ايزوپرن، در ساختار زنجير سيرنشدگي كافي به وجود مي‌آورد تا پخت يا وولكانش صورت گيرد. لاستيك بوتيل نفوذپذيري بينهايت كلي در برابر گازها دارد و به همين علت مصرف عمده آن در ساخت تيوب و آستري تايرهاي بدون تيوب است لاستيك بوتيل در برابر اكسايش هم خنثي است و براي مصارف ضد هوازدگي مفيد است. نوع ديگر لاستيك بوتيل يعني لاستيك بوتيل هالوژن دارد. در مقابل پيرسازي مقاومت بهتري دارد، با ساير لاستيك‌ها نيز سازگارتر است و در تايرهاي بدون تيوب مصرف مي‌شود.

لاستيك اورتان

محصول واكنش برخي پلي گيلكول‌ها و دي ايزوسيانات‌هاي آلي فراورده‌هاي لاستيك موسوم به پلي اورتان هستند. اين تركيبات لاستيك‌هاي خاص با خواص ويژه‌اند. به اين صورت كه مقاومت سايشي بالايي دارند و ضمن آنكه در دماي بالا قابل استفاده‌اند و در غلظتهاي بالايي از حلالها، اكسيژن و اوزون نيز مقاومند. مصرف اصلي اين نوع لاستيك، توليد اسفنج انعطاف‌پذير و الياف كشسان است. مصرف اين مواد در ساخت مبلمان، تشك، مواد عايق، نوسانگير و ساير زمينه‌هايي كه به اسفنج‌هاي لاستيكي مربوط مي‌شود رو به گسترش است.

لاستيك هايپالون

لاستيك موسوم هايپالون از واكنش كاتاليز شده راديكالي كلر و دي‌اكسيدگوگرد با پلي‌اتيلن به دست مي‌آيد. نتيجه اين واكنش تبديل پلي اتيلن گرما نرم به يك كشپار وولكانش پذير است. هايپالون در برابر اوزون، هوازدگي و گرما بي‌نهايت مقاوم و مقاومت شيميايي آن نيز عالي است.

لاستيك فضا ويژه – پلي ايزوپرن و پلي بوتادي‌ان

كشف اينكه كاتاليزگر زيگلر-ناتا (آلكيل ليتيم) بسپارش ايزوپرن يا بوتادي‌ان را طوري كاتاليز مي‌كنند كه عمدتاً ساختار سيس به دست مي‌آيد، شبيه‌سازي لاستيك طبيعي را به طريق سنتزي ممكن كرد. لاستيك پلي ايزوپرن (IR) كه كاملاً مشابه لاستيك طبيعي است و حتي از برخي جهات مثل رنگ بهتر، كيفيت يكدست‌تر، بوي كمتر، فراورش‌پذيري و اختلاط سريعتر، روزن راني و ورقه‌سازي مطلوبتر، جريان قالب عالي و وزن مولكولي كنترل شده، برتر است.

در مقابل، استحكام پارگي، چسبناكي و استحكام كششي لاستيك طبيعي بالاتر است. پلي ايزوپرن به شكل تجاري توليد و به تنهايي يا همراه با لاستيك طبيعي مصرف مي‌شود. ۱ و ۴ – پلي بوتادي‌ان با درصد بالاي سيس، نرم است به سهولت حل مي‌شود. پسماند ناچيز و مقاومت سايشي خوب دارد. از طرف ديگر ۱ و ۴ – پلي‌بوتادي ان با درصد بالاي ترانس، سخت، بلوري و از انحلال‌پذيري ضعيفي برخوردار است. از اين بسپار مي‌توان در روكش توپ گلف استفاده كرد.

بسپارها و سربسپارها اتيلن – پرو پيلن

همبسپارهاي اتيلن و پروپيلن (EPM) كه به روش بسپارش محلول و با استفاده از يك كاتاليزگر زيگلر ساخته مي‌شوند، كشپارهايي فاقد پيوند دوگانه هستند. به اين علت، توان وولكانشي ندارند و در عين حال در برابر اكسيژن و اوزون مقاوم‌اند. واكنش‌پذيري اتيلن و پروپيلن بسيار متفاوت است، به همين سبب تركيب تكپاره‌ها با تركيب همبسپار توليد شده تفاوت دارد.

EPR را مي‌توان با گرما دهي در حضور پراكسيد وولكانشي كرد. در اين روش زنجيرها با اتصال مستقيم اتم‌هاي كربن به هم وصل مي‌شوند و اين مغاير با وصل شدن زنجيرها از طريق اتصالات گوگردي در فرايندهاي معمول است. از اين لاستيك‌ها براي بسياري از كاربردها بي‌آنكه وولكانش شوند مي‌توان استفاده كرد. براي وولكانشي سهلتر، سر بسپارهاي اتيلن – پروپيلن همراه با يك دي ان (EPDM) ساخته مي‌شوند. بسپارهاي EPDM در برابر گرما، اكسيژن و اوزون مقاومت منحصربه‌فردي دارند و به عنوان پوشش بام جانشين آسفالت گرم مي‌شوند. از مصارف ديگر مي‌توان عايق سيم و كابل را نام برد كه با نئوپرن رقابت مي‌كنند.

تفاوت بين لاستيك طبيعي و لاستيك مصنوعي

در سال 1839 مخترع آمريكايي به نام چارلز گودير يك روش را براي بهبود خواص لاستيك طبيعي ابداع كرد و آن را محكم‌تر و قابل استفاده‌تر كرد. او اين فرآيند را ولكانيدن يا جوش اكسيژن لاستيك و فلزات ناميد. اين فرآيند در صنعت لاستيك انقلابي ايجاد كرد.

لاستيك طبيعي يك الاستومر (پليمر هيدروكربني كشسان) است كه از لاستيك خام درست شده است كه يك كلوييد شيري است كه از بيشتر گياهان به دست مي‌آيد. الاستومر يك ماده‌اي است كه مي‌تواند تغيير شكل كشسان بيشتري را از مواد ديگر، تحت تنش تحمل كند و بدون هيچ گونه تغيير شكلي به اندازه‌ي قبلي خود برگردد. منبع تجاري لاستيك طبيعي يك گياه برزيلي بومي به نام هويا برازيلينسيس كه به خانواده‌ي فرفيون‌ها تعلق دارد. برخي گياهان ديگر كه مي‌توان از آنها لاستيك طبيعي به دست آورد عبارتند از: گوتا – پركا، شكل لاستيك، درخت لاستيك پانامايي، قاصدك معمولي و قاصدك روسي. لاستيك طبيعي تا قرن بيستم مصرف تجاري داشت. لاستيك طبيعي به خاطر كاربردهاي خيلي زيادش جايگاه مهمي در بازار اشغال كرده است. برخي از كاربردهاي آن شامل ساختن تاير براي استفاده در ماشين‌هاي مسابقه، كاميون‌ها، اتوبوس‌ها و هواپيماها است.

لاستيك‌هاي مصنوعي در گياهان شيميايي با پليمريزاسيون مونومرها به پليمرها به دست مي‌آيند. آنها به طور مصنوعي توليد مي‌شوند. برخي از مهم‌ترين لاستيك‌هاي مصنوعي عبارتند از: بوتادين، استرين – بوتادين، نئوپرين/ پلي كلروپرين، لاستيك‌هاي پلي سولفيد، نيتريل، لاستيك بوتيل و سيليكون. آنها كاربردهاي متعدد و خواص شيميايي و مكانيكي مختلفي دارند. لاستيك‌هاي مصنوعي زيادي در طول قرن بيستم گسترش يافته‌اند. برخي از آنها به خاطر خواص‌شان به جاي لاستيك طبيعي استفاده مي‌شوند. كاربردهاي ويژه آنها شامل ترانسفورماتورهاي برق، لباس‌هاي مرطوب، كناره‌هاي لپ تاپ، بست‌هاي ارتوپدي، عايق الكتريكي، تسمه فن خودرو، لاستيك خودرو، كف كفش، پاك كن مداد، بالن‌هاي تولد، چسب، دستكشهاي محافظ، تسمه نقاله، اسباب بازي‌هاي انعطاف پذير، لوله، تشك، طناب‌هاي لاستيكي، رنگ، شيلنگ، گسكت و كاشي‌هاي كف سطح است.

تفاوت در توليد لاستيك مصنوعي و لاستيك طبيعي

لاستيك‌هاي مصنوعي با پليمريزاسيون مواد پترو شيميايي مختلف كه به نام مونومر شناخته مي‌شوند، به دست مي‌آيند. برخي نمونه‌ها عبارتند از: لاستيك استرين بوتادين (SBR) كه از هم – پليمريزاسيون استرين و بوتادين به دست مي‌آيد، لاستيك بوتيل (IIR) كه يك لاستيك مصنوعي است كه از هم – پليمريزاسيون ايزوبوتيلن با ايزوپرن به دست مي‌آيد، لاستيك نيتريل (NBR) كه يك لاستيك مصنوعي مقاوم به نفت است كه از هم – پليمريزاسيون آركيلونيتريل و بوتادين به دست مي‌آيد و نئوپرن كه با پليمريزاسيون كلروپرن توليد مي‌شود.

لاستيك طبيعي از لاستيك خام به دست مي‌آيد كه بيشتر از شيره‌ي گياه هويا برازيلينسيس كشيده مي‌شود. يك بريدگي در پوست درخت ايجاد مي‌شود و لاستيك خام در يك فنجان يا قابلمه جمع آوري مي‌شود، سپس فيلتر شده، شسته مي‌شود و مي‌گذارند كه با يك اسيد واكنش دهد تا ذرات لاستيك منجمد شوند و جرم تشكيل دهند. سپس لاستيك در قالب‌هايي فشرده مي‌شود و خشك مي‌شود. پس از آن به مراحل بعدي توليد در صنعت مي‌رود تا اصلاح شود.

تفاوت در  خواص لاستيك مصنوعي و لاستيك طبيعي :

لاستيك‌هاي مصنوعي بيشتر نسبت به نفت و روغن، مواد شيميايي مشخص و اكسيژن مقاوم هستند، عمر و ويژگي‌هاي آب و هوايي بهتري دارند و انعطاف پذيري خوبي در يك گستره‌ي دمايي وسيع دارند.

لاستيك‌هاي طبيعي مقاومت به سايش خوب، الاستيسيته بالا، انعطاف پذيري بالا و استحكام كششي خوبي دارند. آن عملكرد ديناميكي خوب و سطح ميرايي پاييني دارد. اما با گذشت زمان پير مي‌شود و مقاومت شيميايي، روغني و اوزوني ضعيفي پيدا مي‌كند. با افزايش دما مقاومتش پايين مي‌آيد.

خواص پيري، انعطاف پذيري دما پايين و مقاومت به سايش :

استرين بوتادين يكي از لاستيك‌هاي مصنوعي ارزان و با كاربرد عمومي است كه استحكام فيزيكي ، انعطاف پذيري و خواص دما پايين كمتري دارد. اما خواص پير شدن و مقاومت به سايش آن بهتر از لاستيك‌هاي طبيعي ديگر است. برخلاف لاستيك طبيعي اين ماده با گذشت زمان به جاي نرم شدن سخت مي‌شود.

لاستيك‌هاي طبيعي استحكام فيزيكي، انعطاف پذيري و خواص دما پايين خوبي دارند اما مقاومت به سايش و خواص پير شدن پاييني نسبت به استرين بوتادين دارند. خواص دما پايين آن در مقايسه با نيتريل پايين‌تر است.

مقاومت به نفت و روغن و انعطاف پذيري :

نيتريل مقاومت به نفت و روغن، انعطاف پذيري دما پايين، مقاومت به سايش و انعطاف پذيري بهتري نسبت به لاستيك طبيعي دارد. آن هم چنين نفوذ پذيري گاز پايين‌تري دارد.

لاستيك طبيعي مقاومت به نفت و روغن و انعطاف پذيري پايين‌تري نسبت به نيتريل دارد. اما استحكام فيزيكي بهتري دارد.

مقاومت اوزوني، شيميايي و الكتريكي :

اتيلن پروپيلن دين مونومر (EPDM)، نئوپرين/پلي كلروپرين و برخي لاستيك‌هاي مصنوعي ديگر مقاومت گرمايي، مقاومت به نفت و روغن، اوزون و مقاومت آب و هوايي و مقاومت شارش قطبي عالي دارند و هم چنين پير شدن و مقاومت شيميايي بهتري دارند. علاوه بر اين خواص فيزيكي و مقاومت دما پايين آنها نيز خوب است. آن هم چنين قابليت اشتعال و نفوذ پذيري گاز پاييني دارد. EPDM مي‌تواند به تركيبات ديگر بپيوندد تا مقاومت الكتريكي عالي كسب كند.

لاستيك طبيعي مقاومت به اوزون، شارش قطبي و شيميايي پاييني دارد. توسط روغن‌هاي هيدور كربني متورم و ضعيف مي‌شود و به هنگام پير شدن توسط اكسيژن و اوزون ضعيف مي‌شود.

خواص الكتريكي :

لاستيك‌هاي اوزوني خواص الكتريكي عالي و مقاومت زيادي نسبت به آب و هوا و حمله‌ي اوزون دارند. خواص فيزيكي آنها در دماهاي بالا حفظ مي‌شود. آنها از لاستيك‌هاي ديگر گران قيمت‌تر هستند.

لاستيك‌هاي طبيعي خواص الكتريكي ضعيفي دارند و مقاومت پاييني نسبت به آب و هوا و حمله‌ي اوزون دارند. آنها خواص فيزيكي بهتري دارند.

لاستيك طبيعي به خاطر كاربردهايش جايگاه مهمي در بازار دارد. اما لاستيك مصنوعي در خيلي از موارد به جاي لاستيك طبيعي استفاده مي‌شود به ويژه زماني كه خواصي از موادي را كه لازم است بهبود مي‌بخشد

لاستيك نيتريل يا NBR كه با نام لاستيك اكريلونيتريل بوتادين نيز شناخته ميشود، نوهي هم بسپار تركيبي لاستيكي از آكريلونيتريل و بوتادين است. نامهاي تجاري اين ماده عبارتند از: Perbunan, Nipol, Krynac و Europrene

لاستيك نيتريل بوتادين يا NBR يكي از اعضاي خانواده ي هم بسپارهاي پروپن نيتريل و انواعي از مونومرهاي بوتادين است (1,2-butadiene و 1,3-butadiene)

اگرچه خواص فيزيكي و شيميايي اين ماده وابسته بر تركيبات نيتريل هستند. در موارد كمي مقاومت ماده ياد شده در برابر روغن، بنزين و ساير مواد شيميايي زياد است و در واقع هر چقدر مقدار نيتريل موجود در لاستيك نيتريل يا NBR بيشتر باشد، اين مقاومت هم افزايش خواهد يافت ولي به همان اندازه انعطاف پذيري اين لاستيك كاهش خواهد يافت.

از لاستيك نيتريل بوتادين يا NBR در صنايع خودروسازي و هوانوردي و به منظور توليد شيلنگ هاي جابجايي بنزين و روغن، درزگيرها، تانكرهاي بنزين و لايي استفاده مي شود زيرا در تمام مصارف ياد شده امكان به كار گيري لاستيك وجود ندارد. در صنعت هسته اي هم اين ماده در توليد دستكش هاي حفاظتي نقش دارد. همچنين ماده ياد شده قادر به تحمل گستره بزرگي از دماها از منفي 40 تا 180 درجه سانتي گراد (منفي 40 تا 226 درجه فارنهايت) ميباشد و به دليل برخورداري از اين خواص در صنعت هوانوردي به كاربرده ميشود. از لاستيكهاي نيتريل براي توليد محصولات قالب گيري شده، كفش و پوشش هاي مربوطه، مواد چسبنده، درزگيرها، فوم هاي گسترش يافته و موكتها و اسفنج بهره برداري مي شود.

حالت ارتجاعي لاستيك نيتريل يا NBR، آن را به گزينه اي ايده آل براي آزمايشگاه ها، نظافت و بررسي دستكش ها تبديل كرده است. لاستيك نيتريل مقاومت بيشتري به نسبت لاستيكهاي طبيعي در برابر روغن و اسيدها دارد و همچنين از استحكام بهتري برخوردار است. بنابراين دستكش هاي ساخته شده از نيتريل در برابر سوراخي مقاوم تر از لاستيكهاي طبيعي ميباشند به خصوص اگر لاستيكهاي طبيعي با قرارگيري در معرض مواد شيميايي و يا اوزون كيفيت و خواص خود را از دست داده باشند. همچنين لاستيكهاي نيتريل در مقايسه با لاستيكهاي طبيعي به احتمال كمتري واكنش هاي حساسيتي يا الرژيك را براي فرد ايجاد ميكنند.

لاستيك نيتريل يا NBR به طور كلي در برابر هيدروكربنهاي آليفاتيك مقاوم ميباشد. نيتريل هم همانند لاستيكهاي طبيعي ميتواند توسط اوزون، كتون ها، استرها و آلدهيد ها مورد حمله قرار گيرد.

لاستيك نيتريل همانند لاستيك استايرن بوتادين و ساير انواع لاستيكهاي تركيبي الاستومري يا پليمر هاي ارتجاعي، در اثر تحقيقات شيميدانان و در طي دو جنگ جهاني توليد شده است. گروهي از هم بسپارهاي اكريلونيتريل، بوتادين كه با نام Buna-N نيز شناخته ميشوند، در سال 1934 و توسط شيميدان هاي آلماني با نام Erich Konrad وEduard Tschunkur ثبت شدند. اين افراد در كمپاني IG Farben فعاليت مي كردند. Buna-N نيز در طي جنگ جهاني دوم و در آمريكا توليد شد و عنوان لاستيك نيتريل دولتي به آن اختصاص داده شد. پس از آن نيز گروه الاستومرهاي اكريلونيتريل- بوتادين با نام لاستيكهاي نيتريل شناخته شدند.

لاستيك نيتريل بوتادين چگونه توليد ميشود؟

بسپارش اين لاستيك به كمك صابونها، پروپن نيتريل 2، انواعي از مونومرهاي بوتادين (1,2-butadiene و 1,3-butadiene)، عملگرهاي مولد راديكالي انجام مي گيرد و در نهايت لاستيك هايي با درجه حرارت بالا توليد مي شوند .در ظرف واكنشي نيز از آب به عنوان ميانجي استفاده ميشود. مخزن هايي در حوزه دمايي  30تا 40 درجه سانتي گراد حرارت ديده تا واكنش بسپارشي با سهولت بيشتري صورت گيرد و شاخه هاي پليمري بيشتري شكل گيرند. از آنجايي كه مونومر هاي متفاوتي در توليد لاستيك نيتريل نقش دارند كه قابليت انتشار واكنشي را دارند، تركيبات تشكيل دهنده پليمري ميتواند متفاوت باشد (با توجه به غلظت مونومر هاي افزوده شده به مخزن بسپارشي و شرايط حاكم بر اين مخازن). ممكن است هيچ واحد تكراري در ساختار پليمري ديده نشود و به همين دليل اين ماده هيچ نام مشخصي در سيستم IUPAC ندارد.

اين امكان براي مونومرها وجود دارد كه در بازه زماني  5تا 12ساعت واكنش دهند. بسپارش نيز ميتواند تا  70درصد تغييرات را متحمل شود قبل از آنكه عامل متوقف كننده ي سرعتي (مانند دي متيل دي تيو كاربامات و دي اتيل هيدروكسي لامين) به منظور واكنش با ساير راديكال هاي آزاد باقيمانده به محتويات اضافه شوند.

زماني كه واكنش لاتكس هاي نهايي با سرعت زيادي پايان يابد، مونومرهاي واكنش نداده زدوده ميشوند. بازيابي اين مونومرها نزديك به  100درصد مي باشد. پس از بازيابي نيز، لاتكس به به سمت مجموعه اي از فيلترها ارسال ميشود تا مواد جامد اضافي زدوده شوند و در مرحله بعد هم به مخازن تركيبي فرستاده ميشود كه در انها با يك انتي اكسيدان پايدار مي شود. لاتكس پليمري توليد شده نيز با استفاده از كلسيم نيترات، آلومينيوم سولفات و ساير عاملها در يك مخزن آلومينيومي لخته ميشود. در نهايت ماده نهايي شسته شده و خشك ميشود.

روند توليدي انواع سرد و گرم لاستيك نيتريل يا NBR شباهت خيلي زيادي به هم دارند. مخزن هاي بسپارشي نيز در حوزه دمايي 5 تا  15درجه سانتي گراد به جاي 30 تا  40درجه سانتي گراد قرار مي گيرند. در صورتي كه دماي موجود كمتر باشد، شاخه هاي پليمري كمتري شكل مي گيرند (تعداد اين شاخه ها باعث تفكيك پذيري انواع سرد و گرم اين لاستيك مي شوند).

لاستيك نيتريل بوتادين يا NBR چه خواصي دارند؟

لاستيك اكريلونيتريل بوتادين كه با نام NBR نيز شناخته مي‌شود و نام كوتاه شده ي آن نيز نيتريل است، نوعي الاستومر منحصربفرد است و ميتوان آن را با استفاده از بسپارش امولسيوني راديكال هاي آزاد بوتادين توليد كرد كه  15تا  45درصد آن را آكريلونيتريل ها سرد و يا گرم تشكيل مي دهند.

درجاتي از لاستيك ياد شده كه داراي مقدار بيشتري آكريلونيتريل ميباشند، مقاومت بهتري هم در برابر روغن و سايش دارند ولي انواعي كه خاصيتي عكس دارند يعني محتويات اكريلونيتريل آن‌ها پايين‌تر است، در دماي پايين انعطاف پذيري و خاصيت ارتجاعي بالاتري دارند.

به طو كلي لاستيكهاي ياد شده خواص فيزيكي متعادلي دارند ولي مقاومت آنها در برابر حلالهاي هيدروكربني، روغني و سايش خيلي خوب است.اگرچه نميتوان از آن‌ها در برابر حلالهاي قطبي استفاده نمود. گاز به سختي ميتواند به اين لاستيكها نفوذ نمايد به‌خصوص انواعي كه داراي محتويات بالاي نيتريلي ميباشند. اين انواع مقاومت كمي در برابر اوزون و حرارت متوسط دارند. به منظور بهبود خواص فيزيكي، گاهي اوقات لاستيكهاي نيتريل كربوكسيلي مي‌شوند كه باعث بهبود مقاومت دمايي آن‌ها خواهد شد.

با تغيير ميزان اكريلونيتريل موجود در اين لاستيكها مي توان خواص اين مواد را به مقدار بسياري دگرگون كرد و به ويژگي‌هاي جديدي دست يافت. هر چقدر آكريلونيتريل بيشتري در اين لاستيكها موجود باشد، مقاومت آن‌ها در برابر هبدروكربنهاي آروماتيك بيشتر خواهد شد و هر چقدر محتويات نيتريلي كمتر باشد، انعطاف ماده در دماهاي پايين هم بيشتر خواهد بود

• در صورتي كه مقدار نيتريل موجود در اين نوع لاستيك بالاي   45 درصد باشد، به آن مقدار زياد مي گويند.
• مقدار متوسط نيتريل هم بين 30 تا  45درصد است
• مقدار پايين نيتريل نيز كمتر از  30درصد خواهد بود.

مقدار مطلوب نيتريل براي استفاده در لاستيكهاي ياد شده همان مقدار متوسط ميباشد.

لاستيك نيتريل بوتادين يا NBR براي توليد چه محصولاتي استفاده ميشود؟

اين لاستيك شامل دستكش هاي غير لاتكسي يك بار مصرف، تسمه هاي انتقالي خودروها، شلنگ، حلقه هاي  Oشكل، درزگيرهاي روغني، تسمه هاي وي شكل، چرم هاي تركيبي و توليد پوشش‌هاي محافظت كننده از كابل در برابر مواد شيميايي، رطوبت و ساير موارد ميشود. توليد چسبها و اتصال هاي پيگمنتي نيز در همين دسته قرار ميگيرند.

خواص كلي لاستيك ياد شده هيچ گونه تاثيري از تغييرات ساختاري و تركيبي نمي پذيرند ، ذقيقا برعكس انواعي از پليمرها كه در آن‌ها عدم تطابق در تركيبات شيميايي و يا ساختار شيميايي ميتواند بر محصول نهايي توليدي اثر گذارد. فرايند توليدي اين لاستيك چندان پيچيده نيست و فرايند هاي بسپارشي، بازيابي مونومري و انعقاد همگي به مواد چسبنده و تجهيزات نياز دارند ولي از اين موارد براي توليد اكثريت لاستيكها استفاده مي شود. تجهيزات ضروري ساده بوده و دسترسي به آن‌ها نيز به آساني صورت ميگيرد. به همين دليل اين مواد به مقدار فراواني در كشورهاي فقير تر توليد مي‌شوند كه در آن‌ها نيروي كار خيلي ارزان‌تر است. كشورهاي چين و تايوان ار بزرگترين توليد كنندگان لاستيك نيتريل يا NBR ميباشند