الاستومر (Elastomer) نوعی پلیمر کشسان و بسیار انعطاف‌پذیر است که در اثر کشش تغییر شکل می‌دهد، اما پس از حذف نیرو و کشیده شدن می‌تواند دوباره به حالت اولیه خود بازگردد.
واژه‌ی الاستومر از ترکیب دو کلمه‌ی Elastic به‌معنای (کشسان) و Polymer به‌معنای (زنجیره بلند مولکولی) گرفته شده است. یعنی زنجیره‌هایی بلند از مولکول‌های تکرارشونده که میان آن‌ها پیوندهای ضعیف و انعطاف‌پذیر وجود دارد. همین ساختار ویژه موجب میشود الاستومرها در برابر کشش، پیچش یا فشردگی، رفتار بسیار الاستیکی داشته باشند و برخلاف پلاستیک‌های معمولی، پس از تغییر شکل به‌سرعت به حالت اولیه خود بازگردند.
این گروه از مواد به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی مانند مقاومت در برابر تغییر شکل، دوام بالا و خاصیت برگشت‌پذیری، امروزه جایگاه مهمی در صنایع مختلف دارند. از تولید تایر و قطعات خودرو گرفته تا تجهیزات پزشکی، الکترونیکی و ساختمانی و … همگی از کاربردهای الاستومر در صنایع می‌باشند. الاستومرها بخش جدایی‌ناپذیر از زندگی صنعتی و روزمره ما هستند و نقش مهمی در افزایش ایمنی، دوام و بهره‌وری تجهیزات ایفا می‌کنند.
برای خرید مواد اولیه شیمیایی به صورت عمده با شماره‌های 02188107725 و 02188107454 در ویراتیس تماس بگیرید.
ویژگی‌های الاستومر به صورت ساختاری
الاستومرها از زنجیره‌های بلند مولکولی (Polymer Chains) تشکیل شده و به وسیله‌ی پیوندهای عرضی (Cross-links) به یکدیگر متصل میشوند. این ساختار باعث شده تا هنگام کشیده شدن یا فشرده شدن، زنجیره‌ها جدا نشوند بلکه کش بیایند و پس از رهاسازی نیرو، دوباره به حالت اولیه بازگردند.
- زنجیره‌های بلند و انعطاف‌پذیر: طول زیاد مولکول‌ها باعث میشود تا الاستومر بتواند به شکل قابل توجهی کشیده شود بدون اینکه شکسته شود.
- پیوندهای عرضی (Cross-linking): این پیوندها مانند پل‌های کوچک بین زنجیره‌ها عمل کرده و به مواد استحکام و برگشت‌پذیری بالا می‌دهند. نوع پیوندهای عرضی تعیین کننده میزان انعطاف، مقاومت و نرمی الاستومرها هستند.
- مکانیزم الاستیک طبیعی: وقتی الاستومر کشیده میشود، زنجیره‌ها در کنار هم کشیده شده و نیرو را جذب می‌کنند. پس از رها شدن نیرو، زنجیره‌ها دوباره جمع شده و ماده به شکل اولیه خود بازمی‌گردد.
- افزودنی‌ها و پرکننده‌ها: برای بهبود مقاومت در برابر ساییدگی، حرارت، اشعه UV و روغن، از افزودنی‌هایی مانند گوگرد، سیلیکا، کربن بلک و روغن‌های معدنی استفاده میشود. این مواد باعث افزایش دوام و کاربردی‌تر شدن الاستومر میشوند.
انواع الاستومر
الاستومرها به دو گروه اصلی الاستومر طبیعی (Natural Elastomer) و الاستومر مصنوعی (Synthetic Elastomer) تقسیم میشوند. الاستومر طبیعی از از شیره درخت کائوچو (Hevea brasiliensis) به‌دست می‌آید و مهم‌ترین نمونه آن کائوچو طبیعی است که در صنایع خودروسازی، دستکش، کفش و محصولات روزمره همچون لوازم ورزشی، توپ و اسباب‌بازی‌ها استفاده میشود. الاستومرهای مصنوعی بهصورت شیمیایی ساخته میشوند تا خواص ویژه‌ای مانند مقاومت در برابر حرارت، روغن یا مواد شیمیایی داشته باشند. کائوچو مصنوعی در انواع مختلف در دسته الاستومر مصنوعی قرار می‌گیرند.
| نوع الاستومر | منبع الاستومر/ ویژگی‌های کلیدی | مقاومت‌ها در برابر |
|---|---|---|
| الاستومر طبیعی (NR) | طبیعی / انعطاف‌پذیر، کشسان و برگشت‌پذیر | سایش متوسط، حرارت معمولی، آب |
| SBR (Styrene-Butadiene Rubber) | مصنوعی / مقاوم در برابر سایش، اقتصادی | سایش، حرارت متوسط |
| NBR (Nitrile Rubber) | مصنوعی / مقاوم در برابر روغن و سوخت | روغن، بنزین، هیدروکربن‌ها |
| EPDM (Ethylene-Propylene-Diene Monomer) | مصنوعی / مقاوم در برابر UV، ازن و رطوبت | ازن، نور خورشید، حرارت، آب |
| Silicone Rubber (SiR) | مصنوعی، مقاوم در دماهای بسیار بالا و پایین | حرارت شدید، UV، آب |
| Neoprene (CR – Chloroprene Rubber) | مصنوعی / مقاوم شیمیایی و آب | آب دریا، روغن، مواد شیمیایی |
| Fluoroelastomer (FKM – Viton) | مصنوعی / مقاوم شیمیایی و حرارتی بسیار بالا | اسید، روغن داغ، حرارت بالا |
| Polyurethane Rubber (PU) | مصنوعی / سختی قابل تنظیم، مقاومت سایشی بالا | سایش، فشار مکانیکی، خراش |
مواد اولیه تولید لاستیک و تایر چیست؟ در ویراتیس بیشتر بخوانید!
کاربرد الاستومر
الاستومرها به دلیل انعطاف‌پذیری، کشسانی و مقاومت بالا در برابر فشار، سایش و حرارت، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارند:
- صنعت خودروسازی
الاستومرها در صنعت خودروسازی نقش حیاتی دارند. در تولید تایرهای خودرو و لایه‌های داخلی آن، ساخت واشرها، اورینگ‌ها، سپرها و قطعات ضد لرزش، از انواع الاستومرها استفاده میشود. به دلیل انعطاف‌پذیری و مقاومت بالا در برابر سایش و فشار، الاستومرها موجب افزایش دوام، ایمنی و کارایی قطعات خودرو میشوند و عملکرد موتور و سیستم تعلیق را بهینه می‌کنند.
- صنایع مکانیکی و ساختمانی
در صنایع مکانیکی و ساختمانی، الاستومرها برای ضربه‌گیرها، لرزه‌گیرها، چسب‌ها و درزگیرهای مقاوم در برابر آب و حرارت استفاده میشوند. این مواد با جذب انرژی و کاهش لرزش، از آسیب تجهیزات جلوگیری کرده و طول عمر ماشین‌آلات و سازه‌ها را افزایش می‌دهند. بنابراین نقش کلیدی در پایداری و ایمنی ساختمان‌ها و دستگاه‌های صنعتی دارند.
- تجهیزات پزشکی و بهداشتی
الاستومرها در تجهیزات پزشکی و بهداشتی کاربرد وسیعی دارند. از جمله در تولید لوله‌های سیلیکونی، دستکش، ماسک و سرنگ و همچنین قطعات منعطف دستگاه‌های پزشکی و آزمایشگاهی استفاده میشوند. انعطاف‌پذیری و خاصیت برگشت‌پذیری این مواد باعث میشود که در محیط‌های بهداشتی و پزشکی با استانداردهای دقیق، ایمنی، راحتی و دقت عملکرد تجهیزات تضمین شوند.
- صنعت الکترونیک
در صنعت الکترونیک، الاستومرها به عنوان عایق سیم و کابل و همچنین پوشش محافظ تجهیزات الکتریکی استفاده میشوند. این مواد با مقاومت بالا در برابر حرارت و فشار، از قطعات حساس در برابر خرابی و اتصال کوتاه محافظت کرده و دوام و ایمنی دستگاه‌های الکترونیکی را افزایش می‌دهند.
- محصولات مصرفی و روزمره
الاستومرها در محصولات روزمره نیز حضور پررنگی دارند. کفش، بند، توپ، لوازم خانگی و واشر درب بطری از انواع محصولاتی هستند که در تولید آن‌ها از الاستومر استفاده شده است. انعطاف‌پذیری و دوام بالای این مواد باعث میشود که محصولات مصرفی هم کاربردی، مقاوم و راحت باشند و تجربه کاربری بهتری برای مصرف‌کننده فراهم کنند.
مزایای الاستومر در صنعت
- انعطاف‌پذیری بسیار بالا: امکان استفاده در قطعاتی که نیاز به کشش، خم شدن یا تغییر فرم مکرر دارند
- مقاومت عالی در برابر ضربه و خستگی: افزایش طول عمر قطعات صنعتی و کاهش خرابی ناشی از فشار یا ضربه
- برگشت‌پذیری شکل پس از تغییر فرم: حفظ شکل و عملکرد اولیه حتی بعد از کشیده شدن یا فشرده شدن مکرر
- عایق الکتریکی و حرارتی خوب: محافظت از تجهیزات الکتریکی و افزایش ایمنی در کاربردهای حساس
- جذب لرزش و نویز: کاهش صدا و ارتعاش در خودرو، ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی، بهبود راحتی و ایمنی
- سبک و بادوام: کاهش وزن قطعات، صرفه‌جویی در انرژی و دوام طولانی مدت در محیط‌های صنعتی و مصرفی
تفاوت الاستومر با پلاستیک و کائوچو
الاستومر یک پلیمر کشسان و انعطاف‌پذیر است که می‌تواند پس از کشیده شدن یا فشرده شدن دوباره به حالت اولیه خود بازگردد. این مواد می‌توانند هم از کائوچو به صورت طبیعی فرآوریشده و به دست آمده و هم بهصورت مصنوعی تولید شوند و در صنایع مختلف مانند تایر خودرو، واشر، تجهیزات پزشکی و لوازم صنعتی کاربرد داشته باشند. در مقابل، کائوچو (Caoutchouc) ماده‌ی خام طبیعی است که از شیره درخت استخراج میشود و پیش از فرآوری، انعطاف‌پذیری و مقاومت محدودی دارد.
به عبارت ساده، کائوچو ماده اولیه است و الاستومر شکل فرآوریشده یا مصنوعی آن است که ویژگی‌های کشسانی و مقاومتی بالایی دارد و کاربردی است. الاستومر و پلاستیک هر دو از خانواده‌ی پلیمرها هستند. اما پلاستیک در مقایسه با الاستومر و لاستیک انعطاف کمتری دارد و کشسانی بالایی ندارد. الاستومرها را می‌توان پلیمرهای نرم و برگشت‌پذیر نامید، در حالی که پلاستیک‌ها بیشتر برای ساختارهای سخت استفاده میشوند. به همین علت بیشتر در بطری، لوله و بدنه لوازم استفاده میشوند؛ در صورتی که بیشترین مصرف الاستومر در تایر خودرو است.
| نوع ماده | منبع | ویژگی‌ها و مقاومت‌ها |
|---|---|---|
| کائوچو طبیعی (Natural Rubber) | طبیعی، شیره درخت | انعطاف‌پذیر و کشسان، برگشت‌پذیر؛ مقاومت متوسط در برابر حرارت، سایش و آب |
| کائوچو مصنوعی (Synthetic Rubber) | مصنوعی، مونومرهای شیمیایی | انعطاف‌پذیر، مقاوم در برابر حرارت، روغن و مواد شیمیایی؛ مقاومت بالا در برابر UV و سایش |
| الاستومر (Elastomer) | طبیعی فرآوریشده یا مصنوعی | انعطاف‌پذیر، برگشت‌پذیر و پایدار؛ مقاومت بالا در برابر سایش، فشار مکانیکی، حرارت و خستگی |
| لاستیک (Rubber) | فرآوری شده از کائوچو یا الاستومر مصنوعی | آماده استفاده، کشسانی بالا، پایدار؛ مقاومت عالی در برابر حرارت، سایش، فشار و محیط‌های صنعتی |
| پلاستیک (Plastic) | مصنوعی، مونومرهای مختلف | سفت و شکل‌پذیر؛ مقاومت متوسط در برابر حرارت و فشار، شکننده‌تر نسبت به الاستومر و لاستیک |
بیشتر بخوانید: کائوچو چیست و چه کاربردهایی دارد؟
سوالات پرتکرار در مورد الاستومر و کاربردها
الاستومرها نقش بسیار مهمی در زندگی روزمره و تولید محصولات صنعتی و مصرفی دارند. در ادامه از این مقاله، با جمع‌آوری سوالات پرتکرار کاربران، به بررسی دقیق‌تری از انواع الاستومرها، ویژگی‌ها و کاربردهای آن‌ها پرداخته‌ایم. اگر به دنبال اطلاعات تخصصی‌تر، مشاوره یا راهنمایی در زمینه انواع الاستومر و کاربردهای آن هستید، می‌توانید با تیم متخصص ما در ویراتیس در ارتباط باشید.
آیا الاستومرها قابل بازیافت هستند؟
بله، برخی از انواع الاستومرها، بهویژه الاستومرهای ترموپلاستیک، قابلیت بازیافت دارند. این ویژگی به کاهش ضایعات و حفظ محیطزیست کمک میکند.
آیا کائوچوهای طبیعی و مصنوعی بازیافتپذیر هستند؟
بله، هر دو قابل بازیافت هستند، اما کائوچو طبیعی راحتتر و کائوچو مصنوعی ترموپلاستیک قابل بازیافت است، در حالی که نوع ترموستیک صنعتی معمولا قابل ذوب مجدد نیست. نوع و فرآیند بازیافت کائوچو طبیعی و مصنوعی بسته به ساختار و نوع پردازش ماده متفاوت است.
در انتخاب نوع الاستومر چه عواملی تاثیر دارند؟
عواملی مانند دمای محیط، نوع تنشهای مکانیکی، مقاومت شیمیایی مورد نیاز، شرایط محیطی (رطوبت، UV و…) و هزینه تولید بر انتخاب نوع الاستومر در یک کاربرد خاص تاثیرگذار هستند.
تفاوت الاستومرهای ترموست و ترموپلاستیک در چیست؟
الاستومرهای ترموست پس از فرآیند پخت یا ولکانیزه شدن، به حالت اولیه خود بازنمی‌گردند و نمی‌توانند دوباره ذوب شوند، در حالی که الاستومرهای ترموپلاستیک قابلیت ذوب و قالب‌گیری مجدد را دارند.
ویژگی‌های الاستومرهای ترموپلاستیک (TPE) را نام ببرید؟
الاستومرهای ترموپلاستیک ترکیبی از خواص الاستیک و ترموپلاستیک را ارائه می‌دهند. آن‌ها انعطاف‌پذیر هستند و می‌توانند چندین بار ذوب و قالب‌گیری شوند، که این ویژگی‌ها آن‌ها را برای کاربردهای متنوعی مناسب می‌سازد.
تفاوت عایق الاستومر با دیگر عایقها چیست؟
عایقهای الاستومری نسبت به پشم شیشه و پشم سنگ مزایایی مانند نصب سریعتر، عدم نیاز به پوششهای اضافی، مقاومت در برابر رشد قارچ و باکتری، و ضریب انتقال حرارتی پایینتر دارند.
کاربردهای الاستومر پلی‌یورتان کدامند؟
الاستومر پلی‌یورتان در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، تجهیزات پزشکی، قطعات صنعتی، پوششهای محافظ، و صنایع نفت و گاز کاربرد دارد.
تفاوت الاستومر با لاستیک در چیست؟
الاستومر بهطور کلی به پلیمرهایی با خاصیت کشسانی بالا اطلاق میشود، در حالی که لاستیکها نوعی خاص از الاستومرها هستند که معمولاً بهصورت فرآوریشده از کائوچو طبیعی یا مصنوعی تولید میشوند.
