لاستیک مصنوعی چیست و چه کاربردی دارد

لاستیک مصنوعی چیست و چه کاربردی دارد ؟

لاستیک مصنوعی: متحدی برای صنایع و محیط زیست

لاستیک مصنوعی به دلیل مقاومت زیاد و احترام به محیط زیست به یکی از مواد اصلی مورد استفاده توسط شرکت های خودروسازی، الکترونیک یا لجستیک و حتی صنایع دریایی و کشتی سازی تبدیل شده است.

در بیشتر موارد ما تمایل داریم فکر کنیم که مواد به دست آمده به طور مصنوعی کیفیت پایین ‌تری نسبت به مواد طبیعی دارند و مضرتر هستند اما با لاستیک مصنوعی، هیچ چیز دور از واقعیت نیست. این ماده یک الاستومر است، یعنی این خاصیت را دارد که در اثر تنش دچار تغییر شکل های الاستیک شده و شکل اولیه خود را به طور کامل بازیابی کند. هر دو طبیعی و مصنوعی استفاده می شوند و اساس بسیاری از محصولات از لاستیک تا توپ یا زیره کفش هستند.

لاستیک مصنوعی چیست؟

این ماده از پلیمریزاسیون شروع می‌شود، ترکیبی از مولکول‌هایی که باعث می‌شود یک واکنش شیمیایی برای رسیدن به دیگری با وزن بیشتر، مونومرهایی مانند بوتادین، کلروپرن و ایزوبوتیلن با دوز کمی از ایزوپرن شروع شود که شبکه‌ای سه‌بعدی منشأ گرفته از اتحاد زنجیره های پلیمری مختلف همگن است.

لاستیک مصنوعی، تبدیل یا ایجاد شده توسط صنعت، شامل پلاستیک هایی مانند نایلون، پلی استایرن یا پی وی سی و نئوپرن است. خواص این ماده امکان استفاده از آن را در ساخت و ساز، بسته بندی، کشاورزی، الکترونیک یا پزشکی می دهد.

تفاوت لاستیک مصنوعی و طبیعی

تفاوت بین لاستیک مصنوعی و طبیعی قابل توجه است. در حالی که کار با لاستیک طبیعی به دلیل استحکام کششی بالاتر آسان‌تر است، لاستیک مصنوعی در شرایط نامساعد جوی برتری دارد زیرا نفوذپذیری و مقاومت بیشتری در برابر خراب شدن، گرما و سایش ارائه می‌دهد.

این مطلب نیز برایتان کاربردی است: درز انبساط الاستومری

لاستیک مصنوعی چیست و چه کاربردی دارد

لاستیک مصنوعی: متحد محیط زیست

تولید آن به گوگرد کمتری نیاز دارد، بنابراین محیط زیست کمتر آسیب می بیند. احتراق این عنصر شیمیایی با بوی نامطبوع خود در اتمسفر منتشر می شود و یکی از آلاینده های مهم هوا و عامل اصلی باران های اسیدی است. سهم مهم دیگر در علت این است که لاستیک مصنوعی برای وسایل نقلیه “پایدارتر” مانند SUV ها و اتوبوس ها ترجیح داده می شود.

لاستیک طبیعی در آب و هوای گرمسیری شدید قادر به توسعه است، به همین دلیل است که کمیاب و به سختی به دست می آید، به همین دلیل است که لاستیک مصنوعی در موقعیت برتر قرار گرفته است.

تقویت مزایای لاستیک مصنوعی

به طور کلی لاستیک مصنوعی نسبت به لاستیک طبیعی در برابر سایش مقاومت بیشتری دارد و گرما و گذر زمان را بهتر تحمل می کند. علاوه بر این، در دماهای پایین انعطاف پذیر باقی می ماند، چیزی که در جایگزین طبیعی آن پیچیده تر است. مقاومت آن در برابر شعله، لاستیک مصنوعی را به یک متحد عالی برای عایق کاری در لوازم الکتریکی تبدیل می کند که در زندگی روزمره خانه ما ضروری است.

لاستیک مصنوعی و تاریخچه کشف آن

لاستیک مصنوعی را می توان هر ماده ای که به طور مصنوعی تولید شده و شبیه لاستیک طبیعی باشد نامید. این ماده با واکنش های شیمیایی، معروف به تراکم یا پلیمریزاسیون، از هیدروکربن های غیر اشباع خاص به دست می آید. ترکیبات اساسی لاستیک مصنوعی که مونومر نامیده می شوند، جرم مولکولی نسبتاً کمی دارند و مولکول های غول پیکری به نام پلیمر را تشکیل می دهند. پس از ساخت، لاستیک مصنوعی ولکانیزه می شود.

منشا فناوری لاستیک مصنوعی را می توان به سال 1860 مربوط دانست، زمانی که شیمیدان انگلیسی چارلز هانسون گرویل ویلیامز کشف کرد که لاستیک طبیعی پلیمری از مونومر ایزوپرن است که فرمول شیمیایی آن CH29C(CH3)CH9CH2 است. برای هفتاد سال بعد کار در آزمایشگاه برای سنتز لاستیک با استفاده از ایزوپرن به عنوان مونومر انجام شد. مونومرهای دیگر نیز مورد بررسی قرار گرفتند و در طول جنگ جهانی اول، شیمیدانان آلمانی دی متیل بوتادین (با فرمول CH29C(CH3)C(CH3)9CH2) را پلیمریزه کردند و موفق شدند لاستیکی به نام متیل لاستیک را با کاربردهای کمی سنتز کنند.

تا اینکه در سال 1930 دو شیمیدان آمریکایی والاس هیوم کاروترز و هرمان استودینگر آلمانی تحقیقاتی را انجام دادند و در کشف پلیمرها به عنوان مولکول های غول پیکر در زنجیره ای که از تعداد زیادی مونومر تشکیل شده بود مشارکت داشتند. سپس سنتز لاستیک از مونومرهایی غیر از ایزوپرن امکان پذیر شد. تحقیقات آغاز شده در ایالات متحده در طول جنگ جهانی دوم منجر به سنتز پلیمر ایزوپرن با ترکیب شیمیایی مشابه با لاستیک طبیعی شد.

انواع لاستیک مصنوعی

همانطور که قبلا ذکر کردیم، انواع مختلفی از لاستیک مصنوعی وجود دارد که هر کدام دارای ویژگی های خاصی هستند که آنها را منحصر به فرد می کند. در حال حاضر حدود 20 محصول شیمیایی برای تولید لاستیک مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرد، این محصولات اجازه می دهد تا انواع مختلفی از لاستیک مصنوعی به دست آید که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

لاستیک های اکریلیک (ACM)
لاستیک بوتادین (BR)
لاستیک بوتیل (IIR)
پلی اتیلن کلروسولفوناته (CSM)
مونومر اتیلن پروپیلن دی ان (EPDM)
فلورالاستومرها (FKM)
لاستیک ایزوپرن (IR)
لاستیک نیتریل (NBR)
پرفلوئوروالاستومر (FFKM)
پلی کلروپرن (CR) / نئوپرن
لاستیک پلی سولفید (PSR)
لاستیک سیلیکونی (SiR)
لاستیک (صمغ) استایرن بوتادین (SBR)

نئوپرن

یکی از اولین لاستیک های مصنوعی که از طریق تحقیقات Carothers به ​​دست آمد، نئوپرن یا بالشتک الاستومری ، پلیمر مونومر کلروپرن، با فرمول CH29C(Cl)CH9CH2 بود. مواد اولیه کلروپرن اتین و اسید کلریدریک است. نئوپرن در سال 1931 ساخته شد و در برابر حرارت و مواد شیمیایی مانند روغن و نفت مقاوم است.

بونا یا لاستیک مصنوعی

شیمیدانان آلمانی در سال 1935 اولین مورد از یک سری لاستیک های مصنوعی به نام لاستیک های بونا را سنتز کردند که از طریق کوپلیمریزاسیون به دست می آید که شامل پلیمریزاسیون دو مونومر به نام کومونومر است. کلمه buna از حروف اولیه بوتادین، یکی از کومونومرها، و ناتریوم (سدیم) که به عنوان کاتالیزور استفاده می شود، مشتق شده است.

لاستیک بوتیل

این نوع لاستیک مصنوعی که اولین بار در سال 1949 تولید شد، از کوپلیمریزاسیون ایزوبوتیلن با بوتادین یا ایزوپرن به دست می آید. این پلاستیک است و مانند لاستیک طبیعی قابل کار است، اما ولکانیزاسیون آن دشوار است. اگرچه به اندازه لاستیک طبیعی و سایر مواد مصنوعی انعطاف پذیر نیست، اما در برابر اکسیداسیون و عملکرد محصولات خورنده بسیار مقاوم است.

سایر لاستیک های مخصوص

یکی از این لاستیک های ویژه، کوروزئال، پلیمر وینیل کلرید (CH29CHCl) است. این پلیمرها در برابر حرارت، خوردگی و الکتریسیته مقاوم هستند و در اثر قرار گرفتن در معرض نور یا نگهداری طولانی مدت خراب نمی شوند. کوروزل را نمی توان ولکانیزه کرد، اما تا زمانی که در معرض دمای بالا قرار نگیرد، نسبت به لاستیک یا چرم طبیعی در برابر سایش مقاوم تر است.

نوع دیگر لاستیک مخصوص تیوکول است که از کوپلیمریزاسیون اتیلن دی کلرید (CHCl9CHCl) و تترا سولفید سدیم (Na2S4) به دست می آید. می توان آن را مانند لاستیک طبیعی کار کرد و ولکانیزه کرد و در برابر اثر روغن ها و حلال های آلی مورد استفاده در لاک ها مقاوم است. برای عایق الکتریکی استفاده می شود زیرا با نور یا برق خراب نمی شود.

سخن پایانی

لاستیک مصنوعی یا الاستومر مصنوعی، ماده ای پرکاربرد در صنایع مختلف تولیدی و محصولی با گردش مالی بالا از نظر ساخت است. لاستیک های مصنوعی پلیمری از خانواده الاستومرها هستند که دارای ظرفیت ارتجاعی زیادی برای جلوگیری از تغییر شکل دائمی هستند، زیرا با رهاسازی تنشی که آنها را تغییر شکل می دهد، این لاستیک های مصنوعی به حالت اولیه خود باز می گردند.

از لاستیک های مصنوعی به عنوان ماده اولیه جایگزین لاستیک طبیعی استفاده کرد و به طور گسترده در صنعت خودروسازی، قطعات مکانیکی، لوله کشی و لوازم جانبی لوله، در صنعت تایر، صنعت کفش و غیره استفاده می شود.