ما امروز از الاستومرها در بسیاری از جنبه‌های زندگی مدرن استفاده می‌کنیم. از مواد اولیه لاستیک و ظروف پلاستیکی گرفته تا انواع و اقسام تجهیزات پزشکی و صنعتی. با وجود این کاربرد فراوان، بسیاری از افراد هنوز درباره الاستومرها، اهمیت بسیار زیاد آنها در صنعت و استفاده گسترده آنها در بخش‌های مختلف آگاهی ندارند. در ادامه این مطلب همراه ما باشید تا نگاه دقیق‌تری به این مواد شیمیایی بیاندازیم.
الاستومر چیست؟ تعریف دقیق و کامل
اصطلاح «الاستومر» ترکیبی از «الاستیک» و «پلیمر» است. رایج‌ترین نام مستعار برای این ترکیب همان «لاستیک» است. در علم شیمی الاستومرها را می‌توان پلیمرهایی با زنجیره بلند کربن، سیلیکون، هیدروژن و اکسیژن تعریف کرد که پیوندهای عرضی بین مولکولی در ساختار شیمیایی خود داشته و چسبناک و کشسان هستند. این اتصالات عرضی باعث می‌شوند که رشته‌ها به راحتی از هم جدا نشوند و اگر تحت فشار قرار گیرند، فقط در جهت نیروی اعمال‌شده کشیده شوند.
بعد از برداشتن عامل فشار، الاستومر به شکل اولیه باز می‌گردد؛ بی‌آنکه رشته‌های گسترده و پیوندهای عرضی موجب اعوجاج دائمی متریال شوند. الاستومرها خاصیت ارتجاعی خود را مدیون مولکول‌های زنجیره بلند و توزیع تنش اعمالی هستند. این انعطاف‌پذیری، الاستومرها یا کائوچو را تا چند صد درصد قابل انبساط می‌سازد.
از نمونه‌های الاستومر می‌توان به الاستومر سیلیکونی، لاستیک طبیعی، پلی یورتان، نئوپرن و پلی بوتادین اشاره کرد.
دسته بندی الاستومرها
تمام الاستومرها را براساس ساختار شیمیایی آنها می‌توان در این دو دسته گنجاند:
۱. الاستومرهای ترموست (گرماسخت)
این مواد الاستومری با حرارت دادن تجزیه نمی‌شوند؛ بلکه ذوب و سخت می‌شوند. اینها متداول‌ترین الاستومرهای مورد استفاده در صنعت هستند که نرم، انعطاف‌پذیر و فرایندپذیرند و عملیات ولکانیزاسیون ساخته می‌شوند؛ یک روش سخت‌سازی شیمیایی که باعث ایجاد پیوندهای عرضی در یک زنجیره پلیمری می‌شود و تقویت استحکام و استقامت محصول لاستیکی را به دنبال دارد.
۲. الاستومرهای ترموپلاستیک
اتصالات عرضی در الاستومرهای ترموپلاستیک به‌قدر قابل توجهی ضعیف‌تر از الاستومرهای معمولی است. این الاستومرها بازیافت راحت‌تر دارند، استفاده از آنها در خط تولید ساده‌تر است، خاصیت کششی بیشتری دارند و در معرض حرارت ذوب می‌شوند؛ بی‌آنکه کیفیت الاستومر به خطر بیافتد.
چند نوع الاستومر داریم؟
الاستومرها به واسطه ویژگی‌های خاص خود در صنایع مختلف جهت اهداف متفاوت به‌کار برده می‌شوند. برخی از رایج‌ترین انواع الاستومرها و کاربردهای آنها در بخش‌های مختلف عبارت‌اند از
لاستیک طبیعی
لاستیک یا کائوچوی طبیعی از ترکیب آلی ایزوپرن گیاه لاستیک به دست می‌آید و بسیار الاستیک و مستحکم است. اما اگر در معرض روغن قرار گیرد، به‌شدت مستعد فرسودگی و بادکردن است! این لاستیک طبیعی بیشتر برای تولید محصولات لاتکسی، محصولات پوشیدنی، پارچه‌های لاستیکی، قطعات خودرو و … استفاده می‌شود.
الاستومر پلی یورتان
الاستومر پلی یاورتان از جمله سازگارترین متریال‌های موجود است که استفاده از آن در خط تولید صنایع، محصولات بادوام و قابل اعتمادی روانه بازار می‌کند. الاستومر در حوزه نساجی جهت تولید پوشاک الاستیک فوق‌العاده کاربرد دارد. پلی اورتان ترموپلاستیک نیز در تولید قطعات فنی از جمله کفش، بالش، کابل، مهر و موم و اتصالات به کار می‌رود.
الاستومر پلی بوتادین
این نوع الاستومر در ترکیب با لاستیک طبیعی یا استایرن جهت تولید محصولات پرکاربردی مثل لاستیک خودرو به‌کار می‌رود.
الاستومر نئوپرن
نئوپرن بیشتر به کاربرد در تولید لباس‌های غواصی شهرت دارد. این لاستیک مصنوعی که در برابر فرسودگی بسیار مقاوم است، به‌وفور جهت تولید شیلنگ، انواع پوشش و واشرهای مقاوم در برابر خوردگی به‌کار می‌رود.
سیلیکون الاستومر
بر‌خلاف سایر الاستومرهایی که از اتم هیدروژن و کربن ساخته شده‌اند، این نوع الاستومرها از اتم‌های سیلیکون و اکسیژن به‌دست آمده و مقاومت خوبی در برابر شدن دما و متغیرهای محیطی از خود نشان می‌دهند. این الاستومرها به‌وفور در صنایع هوافضا، خودروسازی، غذا، پزشکی، تولید و محصولات مصرفی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
الاستومرهای دی الکتریک
الاستومرهای دی الکتریک وزن سبک و چگالی خمشی بسیار بالایی دارند و انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کنند.
فلورالاستومرها
فلوئوروالاستومرها که به آنها ترکیبات فلوئوروکربنی نیز گفته می‌شود نیز جزو الاستومرهای پرکاربرد به‌شمار می‌روند. ویژگی‌های اولیه‌ای که فلوئوروالاستومرها را از سایر مواد متمایز می‌کند، قابلیت اطمینان طولانی‌مدت و حداقل اثرات زیست محیطی آنهاست. این الاستومرها با این هدف ساخته شده‌اند که در دمای بالا (بین ۲۰۴ تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد) دوام بیاورد و در برابر تغییرات شیمیایی چشمگیر مقاومت کند. از سایر ویژگی آنها می‌توان به قابلیت فشرده‌سازی عالی، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، ازن و نرخ جذب گاز پایین اشاره کرد.
برجسته‌ترین خواص الاستومر
الاستومر بسته به نوع و ترکیبات شیمیایی، خواص متفاوتی دارد که در ادامه به مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:
- ویسکوزیته: درجه ویسکوزیته نشان‌دهنده سرعت حرکت مایع تحت فشار است. برای مثال زمانی که یک لیوان روغن را روی آب می‌ریزیم، جریان روغن به‌مراتب کندتر از جریان آب بوده و چسبناک‌تر است. الاستومرها معمولا ویسکوزیته بالایی دارند که باعث می‌شود تحت فشار، جریان پیدا کنند.
- الاستیسیته: قابلیت الاستیسیته یا کشسانی مربوط می‌شود به ظرفیت یک جسم برای بازیابی به شکل اولیه بعد از اعمال کشش یا فشردگی. یک نوار لاستیکی را در نظر بگیرید. به‌راحتی کشیده می‌شود و به شکل اولیه خود باز می‌گردد. خاصیت ارتجاعی زیاد پلیمرهای الاستومری باعث می‌شود در برابر شکستگی و ترک‌خوردگی کاملا انعطاف‌پذیر باشند.
- انعطاف‌پذیری در دمای پایین: میزان بازیابی الاستومرها را می‌توان با توجه به میزان جمع‌شدگی آنها در دمای پایین ارزیابی کرد.
- سختی: ارزیابی سختی شامل تعیین مدت‌زمانی است که ماده در برابر تغییر شکل مقاومت می‌کند و میزان آن از ماده‌ای به ماده دیگر متفاوت است. ترکیبات سخت‌تر مقاومت قوی و اصطکاک کم دارند، در حالی که ترکیبات نرم به راحتی خم می‌شوند و اصطکاک بالایی دارند.
- مقاومت در برابر سایش و پارگی: این دو ویژگی ازجمله پارامترهای مهم برای الاستومرها محسوب می‌شوند. الاستومرهایی که مقاومت سایشی خوبی دارند، معمولا از مقاومت خوبی در برابر پارگی برخوردارند و آنهایی که مقاومت سایشی ضعیفی دارند، مقاومت پارگی ضعیفی نیز دارند.
- رنگ: برای تغییر رنگ الاستومرها معمولا در فرمولاسیون آنها از فیلر کربن بلک استفاده می‌شود. در نتیجه اکثریت قریب به اتفاق الاستومرها رنگ تیره دارند و به‌لطف خواص دوده صنعتی، محکم و مقاوم‌اند.
کاربردهای مهم الاستومر چیست؟
در ادامه مهم‌ترین کاربردهای الاستومتر در صنایع مختلف را مرور می‌کنیم.
- صنعت اتومبیل‌سازی: در بخش‌های قبلی با الاستومر ترموست آشنا شدیم و فهمیدیم به‌آسانی ذوب نمی‌شوند. این نوع الاستومر به دلیل مقاومت سایشی استثنایی، در طراحی خودرو به‌وفور به کار می‌رود.
- تولید کالاهای مصرفی: این دسته گسترده‌ترین طیف محصولات الاستومری از اسباب‌بازی‌های کودک گرفته تا کفپوش‌های لاستیکی و اقلام دیگر را شامل می‌شود.
- حوزه ساخت و ساز: در حوزه ساخت‌و‌ساز به‌خصوص برای پل زدن میان شکاف‌ها، وجود مواد درزگیر و چسب‌های محصور شده در الاستومر فوق‌العاده ضروری است.
- تولید محصولات صنعتی: الاستومرها به شکل گسترده در تولید تجهیزات صنعتی، لوازم خانگی، تسمه‌ها، قالب‌ها، روان‌کننده‌ها و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- تولید سیم و کابل: متریال مورد استفاده در تولید سیم‌ها باید در برابر حرارت مقاوم، کاملا انعطاف‌پذیر (قابل گسترش) و عایق باشند. نئوپرن و سایر الاستومرها برای این کار گزینه ایدئالی محسوب می‌شوند.
- تولید تجهیزات پزشکی: صنعت پزشکی به طیف وسیعی از محصولات لاستیکی مثل پروتز یا قالب‌هایی با مقاومت شیمیایی و حرارتی مشخص نیاز دارد. برای ساخت این تجهیزات بیشتر از الاستومرهای سیلیکونی استفاده می‌شود.
از کجا الاستومر تهیه کنیم؟
در ایران تولیدکنندگان مختلف مواد الاستومتری را با کیفیت‌های گوناگون تولید و به بازار عرضه می‌کنند. هنگام خرید این محصول به یاد داشته باشید که انتخاب محصول بی‌کیفیت از فروشنده نامعتبر و ناشناخته، اگرچه هزینه اولیه را در ظاهر کم می‌کند، در مراحل تولید و پس از تولید منجر به افزایش قابل توجه هزینه‌ها و بهره‌وری ضعیف می‌شود. بنابراین پیشنهاد می‌کنیم ابتدا چند تامین کننده معتبر با سابقه درخشان را شناسایی کنید و از میان آنها دست به انتخاب بزنید.
شرکت آماتیس راه تجارت ویرا با تامین انواع مواد اولیه لاستیک، در مراحل انتخاب تا خرید عمده این محصول همراه شما خریداران است. برای کسب اطلاعات دقیق‌تر از طریق این صفحه با کارشناسان ما در ارتباط باشید.