انواع لاستیک ها (الاستومرها)

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
انواع لاستیک ها (الاستومرها)

لاستیک خام جزء اصلی آمیزه است و با توجه به خواص محصول نهایی و محیط استفاده از لاستیک و همچنین شرایط ویژه ای که محصول در آن قرار می گیرد و نیز قیمت تمام شده، یکی از لاستیک هایی که در زیر نام برده شده انتخاب می گردد.



  1. [*=right]کائوچوی طبیعی (لاستیک طبیعی) NR یا (Natural Rubber)
    [*=right]لاستیک ایزوپرن (لاستیک طبیعی مصنوعی) IR یا (Isoprene Rubber)

    [*=right]لاستیک بوتادین BR یا (Butadiene Rubber)

    [*=right]لاستیک استایرن بوتادین SBR یا (Styrene Butadiene Rubber)

    [*=right]لاستیک بیوتیل یا ایزوبوتیلن ـ ایزوپرن IIR یا (Isobutilene Isoprene Rubber)

    [*=right]لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر EPDM یا (Ethylene Propylene Diene Monomer)

    [*=right]لاستیک اتیلن پروپیلن EPR یا (Ethylene Propylene Rubber)

    [*=right]لاستیک اکریلو نیتریل بوتادین NBR یا (Acrylonitrile Butadiene Rubber)

    [*=right]لاستیک پلی کلرو پرن CR یا (Chloroprene)

    [*=right]لاستیک پلی اکریلات ACM

    [*=right]پلی یورتان PU یا (Poly Urethane)

    [*=right]لاستیک سیلیکون SR یا (Silicone Rubber) یا QR

    [*=right]لاستیک فلوئورو کربن FCM
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
کائوچوی طبیعی (لاستیک طبیعی) NR یا (Natural Rubber)

کائوچوی طبیعی (لاستیک طبیعی) NR یا (Natural Rubber)

کائوچوی طبیعی (لاستیک طبیعی یا الاستومر طبیعی)NR (Natural Rubber or Natural Caoutchouc)ساختار:

استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer))، تایر (Tire)

نام های دیگر: پلی ایزوپرن (Polyisoprene)، پلی سیس 1و4 ـ ایزوپرن (Cis-1,4-Polyisoprene)، پلی ترانس 1و4 ـ ایزوپرن (Trans-1,4-Polyisoprene)، آمری پل (Ameripol)، ناتسین (Natsyn)، کاریفلکس (Cariflex)، ابنیت (Ebonite)

مونومر: ایزوپرن Isoprene

حلال: سقّز (Turpentine) و نفتا (بنزین سنگین) (Naphtha)

دانسیته: 0.913 _ 0.928 g/cm[SUP]3[/SUP]

دمای ذوب (Tm): برابر 35 تا 36 درجه سانتی گراد

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 72- درجه سانتی گراد

سختی (Shore A): برابر 5 تا 90

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):


  • [*=right] در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right] شعله نارنجی متمایل به زرد دارد و کمی سر و صدا می کند.

    [*=right] دود سیاه توأم با ذرات کربن دارد.

    [*=right] در شعله چکه نمی کند.

    [*=right] بوی لاستیک سوخته می دهد.



نکته مهم: چون خواص و ویژگی های لاستیک ایزوپرن بسیار مشابه لاستیک طبیعی می باشد از این رو در بسیاری موارد می تواند جایگزین لاستیک طبیعی شود و همچنین به آن لاستیک طبیعی مصنوعی نیز گفته می شود. به دلیل این نزدیکی در خواص و ویژگی ها و فرمولاسیون ما نیز در بررسی لاستیک ها این دو را با هم و در یک گروه قرار داده و بررسی می کنیم.

منابع تولید: برای این لاستیک بهتر است ابتدا منابع طبیعی آنرا معرفی کنیم. لاستیک طبیعی در بیش از 200 گونه گیاهی مختلف به وجود می آید اما فقط چند مورد از آنها مانند درخت هوا براسیلینسس (Hevea Brasiliensis) که دربرزیل، هند، مالزی و مالایا، آسیای جنوبی و جنوب شرقی و آفریقای غربی و همچنین درخت گوتاپرچا (Gutta-Percha) که در تایلند و تایوان و شمال استرالیا رشد می کنند کاربرد تجاری دارند و بیش از 99% از لاستیک طبیعی جهان از این منابع تأمین می شود. از دیگر منابع گیاهی این لاستیک می توان به درخت لاستیک پاناما (Castilla Elastica)، لاستیک انجیر (Ficus Elastica) نیز اشاره کرد. وزن مولکولی لاستیک طبیعی 100,000 تا 1,000,000 می باشد و دارای 5% ماده خشک حاوی پروتئین ها، اسید های چرب، رزین ها و مواد معدنی مانند نمک است.
گیاه هوا Hevea

دانه های گیاه هوا


برگ های گیاه هوا

گرفتن شیرابه درخت هوا


جنگل هوا
روش تهیه لاستیک طبیعی
برای بدست آوردن لاتکس، پوست درخت را طوری بر میدارند که مایع در فنجان های کوچکی جمع شود، فنجان ها باید مرتبا جمع‌ آوری شوند تا از گندیدگی یا آلودگی شیرابه جلوگیری شود. پس از آن شیرابه به محل جمع آوری برده می‌شود و در آنجا پس از صاف شدن با افزودن آمونیاک محافظت می‌شود. لاستیک از طریق فرآیندی موسوم به انعقاد جدا می‌شود. این کار با افزودن اسیدها یا نمک های مختلف انجام می گیرد. در طی این عمل، لاستیک به شکل یک توده سفید خمیری از مایع جدا می شود و سپس از آن با استفاده از غلتک به شکل ورقه ‌ای در می آید و در نهایت خشک می گردد.
روش جدیدتر این است که با استفاده تیغه ‌های دوار یا اعمال برش بین دو غلتکی که با سرعت متفاوت می چرخند، شیرابه منعقد شده را به دانه تبدیل می کنند. دانه ‌ها سپس به مدت چند ساعت در خشک کن‌ های مکانیکی خشک می شوند، این عمل در روش قدیمی که از هوا یا دود چوب برای خشک کردن استفاده می شد چندین روز به طول می انجامید. به هر صورت ورقه یا دانه خشک شده متراکم و از آن مدل هایی به وزن 33 کیلوگرم می سازند.
روش تهیه لاستیک مصنوعی
اگر لاستیک طبیعی به طور مصنوعی تهیه شود به آن پلی ایزوپرن نیز می گویند و روش تولید آن، پلیمر شدن امولسیونی و پلیمریزاسیون به کمک کاتالیزور زیگلر ناتا است. در سال 2005 بیش از 21 میلیون تن لاتکس از منابع طبیعی به دست آمد که نزدیک به 42% کل مصرف لاستیک طبیعی جهان است، البته باید گفت امروزه اصلی ترین تأمین کننده این مواد به طور طبیعی قاره آسیا است زیرا در سال 2005، 94% از این مواد در تایلند و اندونزی و مالزی و بقیه کشورهای آسیایی استخراج شد و بقیه از راه سنتز تولید شده است.

از لحاظ نوع ساختار لاستیک طبیعی به دو دسته تقسیم می شوند:


  • [*=right]سیس 1و4 ـ ایزوپرن (Cis-1,4-Polyisoprene):
این الاستومر با ساختار سیس از شیره درخت هوا بدست می آید و همچنین پلی ایزوپرن نیز دارای همین ساختار است که این دو بسیار پر کاربرد هستند.



  • [*=right]ترانس 1و4 ـ ایزوپرن (Trans-1,4-Polyisoprene):
این الاستومر با ساختار ترانس از شیره درخت گوتاپرچا بدست می آید.
چون کشور مالزی بزرگ ترین تولید کننده لاستیک طبیعی در جهان است همه کشورها خود را با استاندارد مالزی تطبیق داده اند.

نکته: چون لاستیک طبیعی به راحتی حل نمی شود برای غوطه ورسازی در حلال ابتدا آنرا ریز می کنند. همچنین برای جلوگیری از انعقاد لاتکس در هنگام حمل و نقل از محلول آمونیاک استفاده می شود.
نمونه هایی از روش های بسته بندی و حمل و نقل NR


روش های پخت: هم به روش گوگردی و هم به روش پرکسیدی پخت می شود.

مزایا: ارزان بودن، مقاومت در برابر آب

معایب: مقاومت ازونی بسیار ضعیف (به دلیل وجود پیوند دوگانه در هر واحد تکراری)، در برابر نور خورشید، مقاومت کم در برابر حلال های هیدروکربنی، مقاومت کم در برابر روغن و بنزین، مقاومت کم در برابر شعله و اشتعال

خواص: خواص مکانیکی لاستیک طبیعی شامل استحکام پارگی بالا (حتی نسبت به اکثر لاستیک های مصنوعی)، مقاومت در برابر پارگی بسیار خوب، جهندگی بالا، چسبندگی خوب، میرایی کم، مقاومت بسیار خوب در برابر خستگی دینامیکی

کاربرد ها: بیشترین مصرف این ماده (بیش از 60%) در ساخت انواع تایر است (رویه تایر و بدنه و دیواره تایر)، درزگیر ها و آبند های لاستیکی، لوله، ضربه گیر ها، اسفنج های لاستیکی برای مبل سازی و تشک سازی، ورق های لاستیکی، نوار های لاستیکی، تسمه و نقاله، شیلنگ، واشر، کفی کفش، کالاهای ورزشی، مهر، چسب، نوک پستان بطری و پستانک و کاربردهای فراوان پزشکی (دستکش و ...)، کاربرد های مهندسی (اتصالات انعطاف پذیر بالشتک پل ها و ساختمان ها) و ..

نمونه هایی از محصولات تولیدی با NR

تیوپ سرنگ و کتانی هایی از جنس IR

محصولاتی دیگر، ساخته شده از NR و IR
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
لاستیک ایزوپرن (لاستیک طبیعی مصنوعی) IR یا (Isoprene Rubber)

لاستیک ایزوپرن (لاستیک طبیعی مصنوعی) IR یا (Isoprene Rubber)

لاستیک طبیعی مصنوعی (لاستیک ایزوپرن) IR (Isoprene Rubber)
پلی ایزوپرن Polyisoprene

ساختار:


استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer))، تایر (Tire)

نام های دیگر: پلی ایزوپرن (Polyisoprene)، پلی سیس 1و4 ـ ایزوپرن (Cis-1,4-Polyisoprene)، پلی ترانس 1و4 ـ ایزوپرن (Trans-1,4-Polyisoprene)، آمری پل (Ameripol)، ناتسین (Natsyn)، کاریفلکس (Cariflex)، ابنیت (Ebonite)

مونومر: ایزوپرن Isoprene

حلال: سقّز (Turpentine) و نفتا (بنزین سنگین) (Naphtha)

دانسیته: 0.913 _ 0.928 g/cm[SUP]3[/SUP]

دمای ذوب (Tm): برابر 35 تا 36 درجه سانتی گراد

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 72- درجه سانتی گراد

سختی (Shore A): برابر 5 تا 90

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):



  • [*=right] در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right] شعله نارنجی متمایل به زرد دارد و کمی سر و صدا می کند.

    [*=right] دود سیاه توأم با ذرات کربن دارد.

    [*=right] در شعله چکه نمی کند.

    [*=right] بوی لاستیک سوخته می دهد.



نکته مهم: چون خواص و ویژگی های لاستیک ایزوپرن بسیار مشابه لاستیک طبیعی می باشد از این رو در بسیاری موارد می تواند جایگزین لاستیک طبیعی شود و همچنین به آن لاستیک طبیعی مصنوعی نیز گفته می شود. به دلیل این نزدیکی در خواص و ویژگی ها و فرمولاسیون ما نیز در بررسی لاستیک ها این دو را با هم و در یک گروه قرار داده و بررسی می کنیم.

منابع تولید: برای این لاستیک بهتر است ابتدا منابع طبیعی آنرا معرفی کنیم. لاستیک طبیعی در بیش از 200 گونه گیاهی مختلف به وجود می آید اما فقط چند مورد از آنها مانند درخت هوا براسیلینسس (Hevea Brasiliensis) که در برزیل، هند، مالزی و مالایا، آسیای جنوبی و جنوب شرقی و آفریقای غربی و همچنین درخت گوتاپرچا (Gutta-Percha) که در تایلند و تایوان و شمال استرالیا رشد می کنند کاربرد تجاری دارند و بیش از 99% از لاستیک طبیعی جهان از این منابع تأمین می شود. از دیگر منابع گیاهی این لاستیک می توان به درخت لاستیک پاناما (Castilla Elastica)، لاستیک انجیر (Ficus Elastica) نیز اشاره کرد. وزن مولکولی لاستیک طبیعی 100,000 تا 1,000,000 می باشد و دارای 5% ماده خشک حاوی پروتئین ها، اسید های چرب، رزین ها و مواد معدنی مانند نمک است.

روش تهیه لاستیک طبیعی
برای بدست آوردن لاتکس، پوست درخت را طوری بر میدارند که مایع در فنجان های کوچکی جمع شود، فنجان ها باید مرتبا جمع‌ آوری شوند تا از گندیدگی یا آلودگی شیرابه جلوگیری شود. پس از آن شیرابه به محل جمع آوری برده می‌شود و در آنجا پس از صاف شدن با افزودن آمونیاک محافظت می‌شود. لاستیک از طریق فرآیندی موسوم به انعقاد جدا می‌شود. این کار با افزودن اسیدها یا نمک های مختلف انجام می گیرد. در طی این عمل، لاستیک به شکل یک توده سفید خمیری از مایع جدا می شود و سپس از آن با استفاده از غلتک به شکل ورقه ‌ای در می آید و در نهایت خشک می گردد.
روش جدیدتر این است که با استفاده تیغه ‌های دوار یا اعمال برش بین دو غلتکی که با سرعت متفاوت می چرخند، شیرابه منعقد شده را به دانه تبدیل می کنند. دانه ‌ها سپس به مدت چند ساعت در خشک کن‌ های مکانیکی خشک می شوند، این عمل در روش قدیمی که از هوا یا دود چوب برای خشک کردن استفاده می شد چندین روز به طول می انجامید. به هر صورت ورقه یا دانه خشک شده متراکم و از آن مدل هایی به وزن 33 کیلوگرم می سازند.

روش تهیه لاستیک مصنوعی
اگر لاستیک طبیعی به طور مصنوعی تهیه شود به آن پلی ایزوپرن نیز می گویند و روش تولید آن، پلیمر شدنامولسیونی و پلیمریزاسیون به کمک کاتالیزور زیگلر ناتا است. در سال 2005 بیش از 21 میلیون تن لاتکس از منابع طبیعی به دست آمد که نزدیک به 42% کل مصرف لاستیک طبیعی جهان است، البته باید گفت امروزه اصلی ترین تأمین کننده این مواد به طور طبیعی قاره آسیا است زیرا در سال 2005، 94% از این مواد در تایلند و اندونزی و مالزی و بقیه کشورهای آسیایی استخراج شد و بقیه از راه سنتز تولید شده است.


از لحاظ نوع ساختار لاستیک طبیعی به دو دسته تقسیم می شوند:



  • [*=right]سیس 1و4 ـ ایزوپرن (Cis-1,4-Polyisoprene):
این الاستومر با ساختار سیس از شیره درخت هوا بدست می آید و همچنین پلی ایزوپرن نیز دارای همین ساختار است که این دو بسیار پر کاربرد هستند.




  • [*=right]ترانس 1و4 ـ ایزوپرن (Trans-1,4-Polyisoprene):
این الاستومر با ساختار ترانس از شیره درخت گوتاپرچا بدست می آید.
چون کشور مالزی بزرگ ترین تولید کننده لاستیک طبیعی در جهان است همه کشورها خود را با استاندارد مالزی تطبیق داده اند.

نکته: چون لاستیک طبیعی به راحتی حل نمی شود برای غوطه ورسازی در حلال ابتدا آنرا ریز می کنند. همچنین برای جلوگیری از انعقاد لاتکس در هنگام حمل و نقل از محلول آمونیاک استفاده می شود.

روش های پخت: هم به روش گوگردی و هم به روش پرکسیدی پخت می شود.

مزایا: ارزان بودن، مقاومت در برابر آب

معایب: مقاومت ازونی بسیار ضعیف (به دلیل وجود پیوند دوگانه در هر واحد تکراری)، در برابر نور خورشید، مقاومت کم در برابر حلال های هیدروکربنی، مقاومت کم در برابر روغن و بنزین، مقاومت کم در برابر شعله و اشتعال

خواص: خواص مکانیکی لاستیک طبیعی شامل استحکام پارگی بالا (حتی نسبت به اکثر لاستیک های مصنوعی)، مقاومت در برابر پارگی بسیار خوب، جهندگی بالا، چسبندگی خوب، میرایی کم، مقاومت بسیار خوب در برابر خستگی دینامیکی

کاربرد ها: بیشترین مصرف این ماده (بیش از 60%) در ساخت انواع تایر است (رویه تایر و بدنه و دیواره تایر)، درزگیر ها و آبند های لاستیکی، لوله، ضربه گیر ها، اسفنج های لاستیکی برای مبل سازی و تشک سازی، ورق های لاستیکی، نوار های لاستیکی، تسمه و نقاله، شیلنگ، واشر، کفی کفش، کالاهای ورزشی، مهر، چسب، نوک پستان بطری و پستانک و کاربردهای فراوان پزشکی (دستکش و ...)، کاربرد های مهندسی (اتصالات انعطاف پذیر بالشتک پل ها و ساختمان ها) و ..


 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
لاستیک بوتادین BR (Butadiene Rubber) یا پلی بوتادین PB (Polybutadiene)

لاستیک بوتادین BR (Butadiene Rubber) یا پلی بوتادین PB (Polybutadiene)

لاستیک بوتادین BR (Butadiene Rubber) یا پلی بوتادین PB (Polybutadiene)
نکته: در این بخش به دلیل کاربرد فراوان نوع سیس (Cis)، فقط این ساختار بررسی می شود.

ساختار:




ساختار سیس Cis و ساختار ترانس Trans

استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer))، تایر (Tire)

نام های دیگر: سیس 1و4 ـ پلی بوتادین (Cis-1,4-Polybutadiene Rubber)، دی ان (Diene)، اَمریپل (Ameripol)، تاکتین (Taktene)، یوروپرن سیس (Europrene Cis)، بونا سی بی (Buna CB)

مونومر: بوتادین (Butadiene)

حلال: تولوئن (Toluene)، تترا هیدرو فوران THF (Tetrahydrofuran)، ارتو دی کلرو بنزن ODCB (Ortho Dichlorobenzene)، تری کلرو بنزن TCB (Trichlorobenzene)

دانسیته: 0.908 تا 1.01 g/cm[SUP]3[/SUP]

دمای ذوب (Tm) : برابر 2 تا 12 درجه سانتی گراد

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 95- تا 106- درجه سانتی گراد

سختی (Shore A): برابر 50 تا 95

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):



  • [*=right]در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right]شعله زرد متمایل به نارنجی دارد و کمی ترق توروق می کند.
    [*=right]دود سیاه توأم با ذرات کربن دارد.
    [*=right]در شعله چکه نمی کند.
    [*=right]بوی لاستیک سوخته و نامطبوع می دهد.


تاریخچه و چگونگی تولید:

پلی بوتادین جزو اولین الاستومرها یا لاستیک هایی بود که اختراع شد، 70% از پلی بوتادین تولیدی، برای ساخت لاستیک و تایر استفاده می شود و 25% تا 30% از آن به عنوان افزودنی به لاستیک های دیگر اضافه می شود تا استحکام مکانیکی آنها را بهبود بخشد.
پلی بوتادین با سه روش مختلف پلیمریزه می شود که در این صورت سه ایزومر سیس (Cis)، ترانس (Trans) و وینیل (Vinyl) بدست می آید. خواص پلی بوتادین بسته به درصد این سه ایزومر متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال: پلی بوتادینی که دارای درصد سیس بالا است High Cis Polybutadiene نامیده می شود و دارای خاصیت ارتجاعی بالا و بسیار متداول است در حالی که پلی بوتادینی که دارای درصد بالای ترانس است High Trans Polybutadiene نامیده می شود و پلاستیک کریستالی و بدون هیچ کاربرد مفیدی است.
تولید سالیانه این پلیمر در سال 1380 بیش از 2.1 میلیون تن بود که از لحاظ تناژ مصرف در بین لاستیک ها، بعد از لاستیک استایرن بوتادین SBR یا (Styrene Butadiene Rubber) در رتبه دوم قرار دارد.

میزان مصرف لاستیک بوتادین در قاره ها و کشورهای مختلف جهان در سال 2009

پلی بوتادین برای اولین بار در سال 1910 توسط یک دانشمند روسی به نام سرگئی واسیلیویچ لِبِدِو (Sergei Vasilyevich Lebedev) پلیمریزه (بسپارش) شد، او در سال 1926 فرآیندی را برای تولید بوتادین از اتانول اختراع کرد و در سال 1928 توانست برای توسعه تولید پلی بوتادین از سدیم به عنوان یک کاتالیزور استفاده کند. با توجه به این کشف، کشور اتحادیه جماهیر شوروی اولین کشوری بود که در اواخر سال 1930 موفق به تولید صنعتی این پلیمر گردید. از جمله کشورهایی که به تحقیق و توسعه تولید پلی بوتادین کمک بسیاری کردند آلمان و آمریکا بودند. پس از جنگ جهانی دوم در اواسط دهه 1950 پیشرفت های عمده ای که در زمینه کاتالیزور (به خصوص تولید کاتالیزور زیگلر ناتا) صورت گرفت منجر به تولید انواع جدید و بهبود یافته اغلب پلیمرها از جمله پلی بوتادین شد.

پلیمریزاسیون

1. پلیمریزاسیون محلولی (توده ای):
1و3 ـ بوتادین (1,3-Butadiene) ترکیب آلی است که یک هیدروکربن دین (Diene Hydrocarbon) نسبتاً ساده و مزدوج است. بوتادین یک ترکیب آلی است. بخش عمده بوتادین به عنوان محصول جانبی از کراکینگ نفت (با بخار) در تولید اتیلن بدست می آید. هیدروژن زدایی از بوتان یا بوتن روش دیگری است که در صورت کمی تولید بصورت عملیات یک مرحله ‌ای یا دو مرحله ‌ای انجام می گیرد. تولید سالانه بوتادین حدود ۱٫۸ میلیون تن است. این مولکول دارای پیوند دوگانه کربن ـ کربن است. پلی بوتادین می تواند با استفاده از مونومر 1و3 ـ بوتادین تولید شود. از روش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد برای ساخت پلی بوتادینی با زنجیره های بسیار طولانی استفاده می شود. در مرحله انتشار در این واکنش شیمیایی زنجیره در حال رشد شامل یک رادیکال آزاد در انتهای خود است که سبب یک پیوند کووالانسی با کربن موجود در 1و3 ـ بوتادین می شود که در نتیجه یک زنجیره پلیمری شکل می گیرد.


2. پلیمریزاسیون امولسیونی:
پلی بوتادین امولسیونی نسبت به محلولی، دارای توزیع جرم مولکولی پهن تر، درصد شاخه های جانبی بیشتر، فرآیند پذیری بهتر و دارای درصد ایزومر سیس (Cis) پایین تر است.

3. پلیمریزاسیون محلولی (توده ای) به کمک کاتالیزور زیگلر ناتا:
گونه های مختلف پلی بوتادین محلولی و مقدار ایزومر سیس آنها در جدول زیر آمده است.


پایه کاتالیزوردرصد سیس (Cis)درصد ترانس (Trans)درصد 1و2 وینیل (1,2 Vinyl) توزیع جرم مولکولی (MW)میزان شاخه ای بودن
Ni9811پهنمتوسط
Co9721نسبتاً پهنمتوسط
Ti
9244باریکپایین
Li10 تا 3020 تا 6010 تا 70بسیار باریکخیلی پایین

برای بدست آوردن خواص مطلوب، لاستیک پلی بوتادین به صورت آلیاژ با لاستیک طبیعی و استایرن (برای تولید SBR و HIPS) و اکریلو نیتریل (برای تولید ABS) مصرف می شود و در این صورت از مقاومت سایشی و جهندگی بالایی برخوردار می شود.
پرکار برد ترین افزونی که به پلی بوتادین افزوده می شود آنتی اکسیدان (Anti-Oxidant) است.

بسته بندی لاستیک بوتادین خام

روش های پخت: عمدتاً به روش ولکانیزاسیون گوگردی انجام می شود.

مزایا: مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر نور خورشید، قیمت نسبتاً مناسب

معایب: مقاومت کم در برابر روغنها، بنزین و حلال های هیدرو کربنی (آلیفاتیک و آروماتیک)، مقاومت ضعیف در برابر عوامل جوی و ازون، مقاومت کم در برابر نفوذ گازها، مقاومت گرمایی کم، مقاومت کم در برابر شعله و اشتعال، فرآیند پذیری بسیار مشکل

خواص: لاستیک پلی بوتادین در برابر سائیدگی و ترک خوردگی بسیار مقاوم و بسیار بادوام است. مقاومت در برابر سایش، حرارت زایی کم و داغ نکردن تحت تنش های دینامیکی و ثابت، ترک نخوردن، انعطاف پذیری در دمای پایین، مقاومت خوب در برابر اسید ها، باز ها، الکل ها و حلال های اکسیژنه و ...

کاربرد: بیشترین کاربرد آن در ساخت لاستیک های اتومبیل های سواری، کامیون و اتومبیل های مسابقه است همچنین آج تایر نیز از کوپلیمرهای پلی بوتادین می باشد، ساخت کفش، تسمه و نوار نقاله، اسفنج های لاستیکی، شیلنگ و واشر، توپ گلف


نمونه ای از محصولات تولید شده با لاستیک بوتادین BR





 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
لاستیک استایرن بوتادین SBR (Styrene Butadiene Rubber)

لاستیک استایرن بوتادین SBR (Styrene Butadiene Rubber)

لاستیک استایرن بوتادین SBR (Styrene Butadiene Rubber)ساختار:


استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer))، ترمو پلاستیک الاستومر TPE (Thermoplastic Elastomer)، تایر (Tire)

نام های دیگر: بونا اس (Buna S)، اَمریپل سینپول (Ameripol Synpol)، یوروپرن (Europrene)، کرالکس (Kralex)، پلی سار (Polysar)، پلیوفلکس (Plioflex)، کپو کاربومیگس (Copo Carbomix)، نیپل (Nipol)، سُل پرن (Solprene)

مونومر: استایرن و بوتادین (Styrene & Butadiene)

حلال: دی متیل فرمامید DMF یا (Dimethylformamide)

دانسیته: 0.92 _ 0.95 g/cm[SUP]3 [/SUP](بسته به درصد استایرن متفاوت است)

دمای ذوب (Tm): در حالت پخت شده ذوب نمی شود.

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 52- _ 13 درجه سانتی گراد (بسته به درصد استایرن متفاوت است)

سختی (Shore A):
برابر 50 تا 90

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):


  • [*=right]در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right]شعله زرد متمایل به نارنجی دارد و کمی سر و صدا می کند.

    [*=right]دود سفید متمایل به خاکستری همراه با ذرات کربن دارد.

    [*=right]در شعله چکه نمی کند.

    [*=right]بوی گاز شهری می دهد.


تاریخچه و چگونگی تولید:
کوپلیمر (هم بسپار) استایرن و بوتادینی که بیش از ۵0% بوتادین داشته باشد SBR نامیده می شود. نسبت معمولی مونومر ها (تکپار ها) ۷۰% تا ۷۵% بوتادین به ۲۵% تا ۳۰% استایرن است، و در صورتی که استایرن بالای ۵۰% باشد، محصول به شدت پلاستیک می‌شود و در تهیه رنگ ‌های شیرابه ‌ای (لاتکس Latex) استفاده می شود.
این پلیمر به عنوان یک پلیمر متداول با کارایی های زیاد و بالا تعریف می شود و در دنیا پر مصرف ترین لاستیک به حساب می آید که به علت دارا بودن مواد اولیه تولید ارزان و فراوان دارای قیمت مناسبی است و به همین دلیل، بالاترین حجم تولید را نیز در صنعت لاستیک به خود اختصاص داده است. بالغ بر ۷۰% SBR تولیدی در صنعت تایر سازی به خصوص آج تایر، ۱۵% در قطعات مکانیکی و حدود ۱۰% به شکل شیرابه (لاتکس) مصرف می‌شود.
لاستیک استایرن بوتادین در واقع قبل از جنگ جهانی دوم در آلمان توسعه یافت اما در طول جنگ جهانی دوم به صورت گسترده برای جایگزینی لاستیک طبیعی که توسط آسیای شرقی (ژاپن) اسیر شده بود در آمریکا و آلمان مورد استفاده قرار گرفت.
خواص مکانیکی SBR از NR پایین تر است و مانند آن بر اثر کشش بلوری نمی شود و به همین سبب ضعیف است مگر آن که با دوده یا مواد دیگر تقویت شود که حتی در این صورت هم از لاستیک طبیعی ضعیف تر است.

پلیمریزاسیون

لاستیک استایرن بوتادین (SBR) از نظر روش تولید و پلیمریزاسیون به سه دسته عمده تقسیم می شود:


  • [*=right] روش امولسیونی:
در این روش پلیمریزاسیون از طریق رادیکال های آزاد انجام می شود، که این کار در دو حالت گرم و سرد انجام می شود. محصول بدست آمده از روش سرد در حضور روغن یا در حضور روغن ـ دوده دارای خطیت زیاد، توزیع مولکولی باریک، جرم مولکولی زیاد و فرآیند پذیری دشوار است. (سری 1500 (Type 1500)).
محصول بدست آمده از روش گرم نیز شدیداً شاخه ای بوده و دارای توزیع جرم مولکولی پهن، فرآیند پذیری خوب و درصد 1و2 ـ وینیل بالاتر است. (سری 1000 (Type 1000))



  • [*=right] روش محلولی:
در این روش پلیمریزاسیون یونی است، محصول این روش دارای خطیت زیاد، انعطاف بالا و مقاومت سایشی و پارگی بالا در مقابل تنش های دینامیکی است.



  • [*=right] روش ژل:
محصول این روش دارای درصد اتصالات شیمیایی ضعیف حین واکنش پلیمریزاسیون بین زنجیره ها است که باعث کم شدن تحرک زنجیره ها و بهبود فرآیند پذیری می شود.
ژل از دو طریق بدست می آید: 1) افزایش دمای پلیمریزاسیون. 2) افزایش موادی مثل دی وینیل بنزن.

نحوه توزیع و چیدمان مونومر ها:
در SBR نحوه چیدمان مونومر ها بسیار مهم است زیرا:


  • [*=right] اگر مونومر ها به صورت اتفاقی (Random) کنار هم قرار بگیرند لاستیک استایرن بوتادین (SBR) بدست می آید که خواص و فرآیند پذیری لاستیک ها را دارد.


  • [*=right] اگر مونومر ها به صورت دسته ای (Block) کنار هم قرار بگیرند استایرن بوتادین استایرن (SBS) بدست می آید که یک ترمو پلاستیک الاستومر TPE یا (Thermo Plastic Elastomer) است که خواص لاستیک ها را دارا می باشد اما فرآیند پذیری آن مثل پلاستیک ها است همچنین می توان آنرا چندین بار ذوب کرد و مجدداً شکل داد.


  • [*=right] اگر درصد کمی از بوتادین در شاخه های جانبی قرار بگیرد (یعنی کوپلیمر استایرن با شاخه های بوتادین داشته باشیم) پلی استایرن با ضربه پذیری بالا HIPS یا (High Impact Polystyrene) بدست می آید که یک پلاستیک چقرمه است.

انواع افزودنی ها: اغلب دوده برای افزایش مقاومت به پارگی و کشش به SBR افزوده می شود. هر چه میزان دوده اضافه شده بیشتر باشد لاستیک در هنگام سوختن، با دود سیاه بیشتری سوخته و توأم با ذرات کربن بیشتری است. همچنین ممکن است سیلیکا یا اکسید تیتانیوم نیز برای افزایش استحکام و سفتی به آن اضافه شود. با استفاده از پرکننده هایی مانند گچ، آهک یا خاک رس می توان قیمت را کاهش داد.
نمونه گرانول های لاستیک SBR و رول های لاستیک SBR

نمونه بسته بندی لاستیک SBR

روش های پخت: عمدتاً به روش ولکانیزاسیون گوگردی انجام می شود. سرعت پخت در SBR از NR کمتر است بنابراین از شتاب دهنده برای افزایش سرعت پخت استفاده می شود.

مزایا: بسیار ارزان است، مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر اسید و الکل

معایب: مقاومت کم در برابر ازون، مقاومت کم در برابر شعله و اشتعال، فرآیند پذیری بسیار مشکل، مقاومت کم در برابر بنزین و روغن، مقاومت کم در برابر حلال های
هیدروکربنی

خواص: دارای مقاومت فرسایشی عالی است و با افزایش درصد سیس و وینیل بوتادین در آن مقاومت فرسایشی باز هم افزایش می یابد، مقاومت در برابر سایش، جهندگی خوب، انعطاف پذیری در دمای پایین، مقاومت در برابر ترک خوردگی، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر ضربه.

کاربرد: تایر و لاستیک، لوله ها و پوشش های لاستیکی و شیلنگ ها، کابل های سیم کشی، تسمه و نقاله، موکت و کفپوش، زیره و پاشنه کفش و اسفنج و محصولات اسفنجی
یکی از مهم ترین کاربرد های SBR استفاده از آن در ساخت تایر است به خصوص آن قسمتی از تایر که با زمین در تماس است که به آن قسمت تِرِد (Thread) گویند و 5 خاصیت مهم SBR برای این استفاده عمده در صنعت لاستیک عبارتند از:
1. مقاومت پارگی 2. مقاومت خستگی 3. مقاومت فلکس 4. مقاومت سایشی 5. مقاومت در برابر سُرخوردن (خاصیت چنگ زنی به آسفالت را دارد.)

نمونه هایی از محصولات تولید شده با لاستیک SBR

نمونه کفپوش برای محوطه بازی کودکان با استفاده از لاستیک SBR بازیافتی

نمونه محصولات تولید شده با پلیمر HIPS
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
لاستیک بیوتیل IIR (Butyl Rubber) یا پلی ایزو بوتیلن (Polyisobutylene) PIB

لاستیک بیوتیل IIR (Butyl Rubber) یا پلی ایزو بوتیلن (Polyisobutylene) PIB

لاستیک بیوتیل IIR (Butyl Rubber) یا پلی ایزو بوتیلن (Polyisobutylene) PIBساختار:



استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer))

نام های دیگر: لاستیک ایزوبوتن ـ ایزوپرن، اکسون بوتیل (Exxon Butyl)، باکار بوتیل (Bucar Butyl)، پلی سار بوتیل (Polysar Butyl)، ویس تانکس (Vistanex)، لاستیک هایلُ بیوتیل (Halobutyl Rubber)

مونومر: ایزوبوتیلن (2 ـ متیل پروپن) Isobutylene (2-Methylpropene)
حلال: تولوئن (Toluene)، تتراهیدروفورانTHF (Tetrahydrofuran)

دانسیته نوع بی نظم (آمورف): 0.917 g/cm[SUP]3[/SUP]
دانسیته نوع بلوری (کریستالی): 0.964 g/cm[SUP]3[/SUP]

دمای ذوب (Tm): برابر 2 تا 42 درجه سانتی گراد (بسته به نوع و شرایط)

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 70- درجه سانتی گراد
سختی (Shore A): برابر 5 تا 100

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):



  • [*=right]در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right]شعله زرد دارد و کمی سر و صدا می کند.

    [*=right]دود سفید متمایل به خاکستری دارد.

    [*=right]در شعله چکه می کند.

    [*=right]تقریباً بوی شمع در حال سوختن می دهد.

تاریخچه و چگونگی تولید:
این کوپلیمر از پلیمریزاسیون (بسپارش) افزایشی کاتیونی ایزوبوتیلن (حدود 97%) و مقدار کمی ایزوپرن (حدود 0.6% تا 3%) بدست می آید. این لاستیک بسیار با ثبات است. در این لاستیک حدود 97% واحد ایزوبوتیلن است. ایزوبوتیلن گروه بسیار حجیمی است به همین دلیل خاصیت مقاومت در مقابل نفوذ گازها و جذب انرژی مکانیکی (میرایی) را به این لاستیک می دهد.
پلیمریزاسیون (بسپارش) به صورت وینیلی کاتیونی و در دمای 100- درجه سانتی گراد انجام می شود، چون واکنش بسیار سریع است برای کنترل آن از این دما و یخ زدگی استفاده می شود.

این پلیمر برای اولین بار در سال 1931 توسط شرکت آلمانی BASF تولید شد و در سال 1937 آمریکایی ها روش های پخت و کاربرد های آنرا توسعه بخشیدند. د رسال های 1950 تا 1960 لاستیک بیوتیل هالوژنه (Halogenated Butyl Rubber) در انواع برمینه (Bromobutyl) و کلرینه (Chlorobutyl) نیز ساخته شد که سبب ارائه راه های بهتر پخت و همچنین امکان پخت با لاستیک های دیگر (Covulcanization) مانند لاستیک طبیعی و لاستیک استایرن بوتادین گردید.

هنگامی که ایزوپرن با ایزوبوتیلن پلیمریزه (بسپارش) می شود زنجیره زیر شکل می گیرد:

در بین هر 1000 تا 2000 واحد تکراری از ایزوبوتیلن یک واحد ایزوپرن وجود دارد که با رنگ آبی نشان داده شده است. همان طور که می بینید این واحد دارای یک پیوند دوگانه است که آنرا قادر پخت (ولکانیزاسیون) می سازد.

لاستیک بیوتیل می تواند به عنوان افزودنی برای سوخت استفاده گردد به عنوان اگر مثال سوخت های دیزلی استفاده گردد خواص مواد شوینده را پیدا می کند و از ایجاد رسوب در انژکتور و موتور جلوگیری خواهد کرد.

لاستیک بیوتیل از دیدگاه مصرفی شامل سه گروه اصلی است:


  • [*=right]1. لاستیک بیوتیل معمولی
لاستیک یوتیل معمولی


  • [*=right]2. لاستیک بیوتیل هالوژنه (اصلاح شده) که از واکنش ابتدایی برم یا کلر با لاستیک بیوتیل ساخته می شود و به لاستیک بیوتیل برمینه معروف است.
لاستیک بیوتیل برمینه و لاستیک بیوتیل کلرینه


  • [*=right]3. لاستیک بیوتیل پیش شبکه ای شده که در حالت خام دارای جهندگی زیاد، استحکام بالا و مقاومت خوب در برابر روان شدن است و برای صنعت واشر سازی استفاده می شود.



  1. [*=right]روش های پخت: سیستم های پخت قابل استفاده برای لاستیک بیوتیل (پلی ایزوبوتیلن) به چهار دسته اصلی تقسیم می شوند:
    [*=right]سیستم پخت گوگردی: در این سیستم به علت کم بودن تعداد پیوندهای دوگانه لاستیک، گوگرد کمتر ولی شتاب دهنده های بیشتر و سریعتری مورد نیاز است.

    [*=right]سیستم پخت کینونی: در این سیستم خطر پخت زودرس وجود دارد در این سیستم از اسید استئاریک استفاده می شود.

    [*=right]سیستم پخت رزینی: محصولات این سیستم دارای مقاومت حرارتی زیاد و مانایی فشاری کم می باشند.

    [*=right]سیستم پخت پراکسیدی: این سیستم برای لاستیک های بیوتیل اصلاح نشده استفاده نمی شود زیرا سبب تجزیه و تخریب لاستیک می شود. ولی برای لاستیک بیوتیل برمینه و پیش شبکه ای شده بکار می رود.
نمونه هایی از بسته بندی لاستیک بیوتیل IIR

مزایا: مقاومت در برابر آب و بخار، جذب بالای انرژی، بوتیل رابر از نظر شیمیایی در مقابل اسیدهای معدنی رقیق، نمک ها و قلیاها مقاوم بوده و مقاومت شیمیایی خوبی در مقابل اسیدهای غلیظ به استثنای اسید نیتریک و اسید سولفوریک دارا است، مقاومت ازونی بالا و مقاومت اکسیداسیون

معایب: جهندگی کم، مقاومت کم در برابر حلال های هیدروکربنی آروماتیک، نداشتن مقاومت در برابر شعله و آتش، فرآیند پذیری معمولی (یعنی نه خیلی سخت نه راحت)، دارای مقاومت شیمیایی پایین در مقابل نفت و مشتقات آن و دیگر مواد شیمیایی آلی است، مقاومت کم در برابر بنزین، بوتیل رابر در مقابل اشعه UV (مانند قرار گرفتن در معرض نور خورشید) بسیار حساس است.

خواص: مقاومت در برابر نفوذ گازها، میرایی (Damping) بالا، اصطکاک بالا، مقاومت در برابر نوسانات دمایی

کاربرد: مخازن نگه داری گازها، چسب ها و درزگیر ها، ترکیبات ساخت فیبر نوری، نوار لاستیکی برای درزهای شیشه های اتومبیل، ضربه گیر ها، تایر خودرو ها، غشاهای نازک، عایق های الکتریکی، پایه تهیه انواع آدامس، تیوب های و لایه های داخلی تایر، تیوپ توپ های فوتبال و بسکتبال و ...، لوله های خرطومی، محصولات مقاوم در برابر حرارت، واشر های خام، کاربرد های پزشکی و مصارف داروئی و محصولات مراقبت شخصی

نمونه هایی از محصولات تولید شده با لاستیک بیوتیل IIRتوپ فوتبال آمریکایی و قسمت هایی از باند سیستم صوتی

در های شیشه های آزمایشگاهی و دارو و آمپول
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer)

لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer)

لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer)
ساختار:
استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer)) و ورق های لاستیکی (Rubber Sheets)

نام های دیگر: نوردل (Nordel)، رویالن (Royalene)، کتون 8340آ (kelton 8340A)، ویستالون (Vistalon)

مونومر: اتیلن، پروپیلن، دی ان

حلال: 1و2و4 ـ تری کلرو بنزن (1,2,4-Trichlorobenzene)، آلیفاتیک ها (Aliphatic)، آروماتیک ها (Aromatic) و هیدروکربن های هالوژنه (Halogenated Hydrocarbons)

دانسیته: به دلیل تِرپلیمر (Ter-Polymer) بودن می تواند از 0.86 تا 0.99 g/cm[SUP]3 [/SUP]باشد.

دمای ذوب (Tm): بیشتر از 150 درجه سانتی گراد (بسته به درصد پلی اتیلن)

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 60- تا 33- درجه سانتی گراد (معمولاً 54- درجه سانتی گراد ذکر می شود)

سختی (Shore A): برابر 40 تا 90

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):


  • [*=right]در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right]شعله زرد دارد و با سر و صدا می سوزد.

    [*=right]دود سفید متمایل به خاکستری دارد و توأم با ذرات کربن است.

    [*=right]در شعله چکه نمی کند.

    [*=right]بوی شمع در حال سوختن می دهد.


تاریخچه و چگونگی تولید:
روش تولید این لاستیک، پلیمریزاسیون (بسپارش) به کمک زیگلر ناتا است.
این لاستیک از مونومرهای اتیلن و پروپیلن به همراه یک مونومر دی ان غیر اشباع از نوع اتیلن نوربورنین (ENB)، هگزا دی ان (1,4 HD) و یا دی سیکلو پنتا دی ان (DCPD) ساخته شده است.

مقدار اتیلن در حدود 45% تا 75% است؛ همچنین مقدار دی ان در حدود 2.5% تا 12% است. درصد پروپیلن بیشتر، غلطک پذیری بهتر، مقاومت خام پایین تر و کشسانی بالاتر را ارائه می دهد. همچنین درصد اتیلن بیشتر، سبب فرآیند پذیری بهتر، اکستروژن بهتر، پخت سریع تر و پخت بهتر پراکسیدی و گوگردی با درصد شبکه ای شدن (Crosslink) بالا را ارائه می دهد.

روش های پخت: گوگردی و پراکسیدی

مزایا: مقاومت حرارتی و گرمایی خوب، به دلیل سیر شدگی اغلب واحدهای تکرار شونده دارای مقاومت عالی در مقابل عوامل جوی و مقاومت عالی در برابر ازون و نور خورشید ، قیمت نسبتاً ارزان، مقاومت در برابر اکثر اسیدها و بازها، انعطاف پذیری در دمای پایین، ، مقاومت در برابر مواد قطبی، مقاومت در برابر آب و بخار، عایق الکتریکی بسیار خوب

معایب: مقاومت در برابر شعله و آتش، چسبندگی ضعیف به الیاف و فلزات، مقاومت کم در برابر بنزین و نفت سفید، روغن و حلال های هیدروکربنی هالوژنه

خواص: مقاومت عالی در درجه حرارت های بالا، و مقاومت سایشی عالی، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر پیر شدن

کاربرد: به عنوان ترکیب (Compound) برای اصلاح ضربه در پلاستیک ها، درزگیر برای دیگ های بخار، عایق بندی سیم و کابل، لاستیک ها، لوله های لاستیکی مانند لوله تخلیه آب ماشین لباسشویی، لوله های مصرفی در اتومبیل مانند لوله بخاری و رادیاتور، شیلنگ، واشر، ساخت بلندگو های صدا، پروفیل های به کار رفته در پنجره ها و مهم ترین کاربرد های آن که درزگیر ها و نوار های عایق بندی در و پنجره و درزگیر خودرو و درزگیر لوازم خانگی مانند یخچال و فریزر و همچنین مواد بام سازی و سقف سازی و آب بندی سقف وسایل نقلیه است. باید خاطر نشان کرد این پلیمر در ترکیب با پلی یورتان (PU) برای پوشش زمین های بازی و پوشش کف عرشه کشتی ها و کارخانجات استفاده می شود.
غلطک با روکش EPDM

درزگیر از جنس EPDM

روکش بام از جنس EPDM
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
لاستیک اتیلن پروپیلن EPR (Ethylene Propylene Rubber)

لاستیک اتیلن پروپیلن EPR (Ethylene Propylene Rubber)

لاستیک اتیلن پروپیلن EPR (Ethylene Propylene Rubber)

ساختار:

استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer)) و ورق های لاستیکی (Rubber Sheets)

نام های دیگر:
بانا آ پ (Buna AP)

مونومر: اتیلن، پروپیلن

حلال: زایلنِ داغ (Xylene Hot)، بنزنِ داغ (Benzene Hot)، تترا هیدرو فوران THF (Tetrahydrofuran)

دانسیته: 0.85 تا 0.86 g/cm[SUP]3[/SUP]

دمای ذوب (Tm): بیشتر از 150 درجه سانتی گراد

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 50- درجه سانتی گراد

سختی (Shore A): برابر 30 تا 95

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):


  • [*=right]در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right]شعله زرد دارد و با سر و صدا می سوزد.
    [*=right]دود سفید متمایل به خاکستری دارد.
    [*=right]در شعله چکه می کند.
    [*=right]بوی شمع در حال سوختن می دهد.


تاریخچه و چگونگی تولید:
این لاستیک یک کوپلیمر اتفاقی (Random Copolymer) از اتیلن و پروپیلن است که در حضور کاتالیزور زیگلر ناتا ساخته می شود و برای اولین بار در سال 1960 تولید شد و دارای خاصیت لاستیکی غیر کریستالی است و برای مقاوم کردن پلیمر های دیگر استفاده می شود. تفاوت انواع آن در میزان درصد اتیلن است و به دلیل داشتن زنجیره 100% اشباع مقاومت آن در برابر ازون، حرارت و مواد شیمیایی خورنده بالا است.

روش های پخت: دارای قابلیت پخت در سیستم پراکسیدی و تابش اشعه (تشعشعی) است.


مزایا، معایب، خواص: در این لاستیک مشخصات تا حدودی مشابه EPDM است و همچنین باید گفت این لاستیک خواص الکتریکی بسیار خوبی دارد.


کاربرد: برای مقاوم کردن پلیمر های دیگر به صورت ترکیب (Compound) استفاده می شود و همچنین کاربردهایی در صنعت خودرو سازی دارد و اصلی ترین کاربرد آن استفاده به عنوان عایق برای کابل های برق فشار قوی است.

 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
لاستیک اکریلو نیتریل بوتادین NBR (Acrylonitrile Butadiene Rubber)

لاستیک اکریلو نیتریل بوتادین NBR (Acrylonitrile Butadiene Rubber)

لاستیک اکریلو نیتریل بوتادین NBR (Acrylonitrile Butadiene Rubber)

ساختار:

استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer))

نام های دیگر: بانا ان (Buna N)، نی پل (Nipol)، پاراکریل (Paracril)، بران (Breon)، کمی گام (Chemigum)، زت پول (Zetpol)، اکریلون (Acrylon)، یوروپرن نگرین (Europrene Ngreen)، سیان اکریل (Cyanacryl)، تی اکریل (Thiacryl)، پربونان (Perbunan)

مونومر: بوتادین، اکریلو نیتریل

حلال: تولوئن (Toluene)، دی متیل فرمامید DMF یا (Dimethylformamide)، تری کلرو بنزن TCB یا (Trichlorobenzene)

دانسیته: 0.92 g/cm[SUP]3[/SUP]

دمای ذوب (Tm): بیشترین دمای قابل تحمل برای استفاده از آن 100 درجه سانتی گراد است.

دمای انتقال شیشه ای (Tg): بسته به میزان درصد اکریلو نیتریل (ACN) از 60- تا 10- درجه سانتی گراد (با افزایش درصد اکریلو نیتریل دمای Tg نیز افزایش می یابد.)

20% ACN برابر 10- درجه سانتی گراد
30% ACN برابر 42- درجه سانتی گراد
34% ACN برابر 35- درجه سانتی گراد
40% ACN برابر 18- درجه سانتی گراد
45% ACN برابر 60- درجه سانتی گراد

سختی (Shore A): بسته به میزان درصد اکریلو نیتریل (ACN) از 64 تا 68

20% ACN برابر 64
27% ACN برابر 66
33% ACN برابر 67
40% ACN برابر 68

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: کمی قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):


  • [*=right]در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right]شعله زرد متمایل به نارنجی دارد.
    [*=right]دود سیاه دارد.
    [*=right]در شعله چکه نمی کند.
    [*=right]بوی موی سوخته می دهد.


تاریخچه و چگونگی تولید:
کوپلیمر (هم بسپار) بوتادین و اکریلو نیتریل از طریق پلیمریزاسیون (بسپارش) امولسیونی به دو روش ساخته می شوند.


  1. [*=right] پلیمریزاسیون امولسیونی گرم (Hot) در دمای 30 تا 50 درجه سانتی گراد؛ که محصول آن دارای خطیت کمتر، فرآیند پذیری و خواص ضعیف تر می باشد.
    [*=right] پلیمریزاسیون امولسیونی سرد (Cold) در دمای 5 درجه سانتی گراد؛ که محصول آن دارای حجم مولکولی بالاتر، توزیع باریک تر و خطیت بیشتر و در نتیجه فرآیند پذیری و خواص مکانیکی بهتر می باشد.
البته بسته به خواص مورد نیاز مقدار اکریلو نیتریل در این لاستیک از ۲۰% تا ۵۰% متغیر است که سازنده باید درصد اکریلو نیتریل را در محصول خود مشخص کند. با افزایش مقدار نیتریل، مقاومت در برابر هیدرو کربن ها، حلال ‌ها، سایش و نفوذ گازها و همچنین مقاومت حرارتی و استحکام کششی، سختی افزایش می یابد. کاهش مقدار نیتریل، خواص در دمای پایین و جهندگی و سرعت پخت را افزایش می دهد. این لاستیک به طور پیوسته در دمای ۱۲۰درجه سانتی گراد در مجاورت هوا و در دمای ۱۵۰ درجه سانتی گراد در محیط روغن کارایی دارند.

انواع لاستیک NBR:
امروزه گونه های جدید لاستیک NBR به صورت لاستیک های: خرد شده، پودر شده، مستربچ دوده، بهبود یافته توسط نرم سازها، کربوسیله شده (X-NBR)، هیدروژنه شده (H-NBR)، اصلاح شده با اپوکسی، مایع، اکریلو نیتریل/ایزوپرن و NBR نوع ترمو پلاستیک الاستومر یافت می شود.
لاستیک X-NBR به دلیل وجود گروه های کربوکسیلیک در آن قابلیت پخت با اکسید فلزی را دارد.
لاستیک HNBR نوعی لاستیک NBR است که آنرا با هیدروژن اشباع می کنند و پیوند دوگانه آنرا از بین می برند تا در برابر ازون مقاوم شود، این لاستیک لاستیکی کاملاً مهندسی و گران قیمت است و برای کاربرد های فضایی استفاده می شود. همچنین باید گفت به دلیل از بین رفتن پیوند دوگانه امکان پخت گوگردی از بین می رود و پخت پراکسیدی انجام می شود.

نمونه هایی از بسته بندی لاستیک NBR


روش های پخت: معمولاً توسط گوگرد پخته (ولکانیزه) می شود اما به دلیل پایین بودن مقدار اشباعیت در زنجیره آن، معمولاً گوگرد کمتر و شتاب دهنده بیشتری مورد نیاز است.

مزایا: لاستیک های NBR در برابر روغن ها، حلال ها، آب، نمک ‌ها، ترکیبات آلیفاتیک، صابون ها و اغلب مواد غذایی مقاوم هستند، همچنین مقاومت خوبی در برابر متورم شدن در حالت غوطه ور در روغن های معدنی دارند، مقاومت خوب در مقابل ازون و تابش اشعه UV

معایب: مقاومت کم در برابر اکسید کننده های قوی نظیر اسید نیتریک، مقاومت کم در برابر بخار، مقاومت کم در برابر شعله و آتش، مقاومت کم در برابر پارگی

خواص: مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر نفوذ گازها، جهندگی خوب، کارایی در دماهای پایین، مقاومت حرارتی و گرمایی خیلی خوب

کاربرد: برای لوله های پلاستیکی گازوئیل، محفظه های روغن، دیافراگم پمپ های سوخت، واشر ها، انواع آب بند ها و درزگیر ها، کاربرد در صنایع خودرو سازی و هوا فضا به عنوان مثال در درزگیر ها و شیلنگ سوخت و حتی لنت ترمز، ظروف ماشین های شیر دوش، دستکش های پزشکی و صنعتی، ادوات چاپ و غلطک و چرخ های متحرک، زیره های مقاوم در برابر روغن برای کفش های کار ایمنی، برای تولید فوم و اسفنج و تشک نیز استفاده می شود.

نمونه هایی از محصولات ساخته شده با لاستیک NBR
قطعه تولید شده با روکش لاستیک NBR


ورقه هایی از جنس لاستیک NBR


دستکش های تولید شده با لاستیک NBR



فوم تولید شده با لاستیک NBR

 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
لاستیک کلروپرن CR (Chloroprene Rubber) یا لاستیک نئوپرن (Neoprene Rubber) یا پلی کلروپرن (Polychloroprene) ساختار:

لاستیک کلروپرن CR (Chloroprene Rubber) یا لاستیک نئوپرن (Neoprene Rubber) یا پلی کلروپرن (Polychloroprene) ساختار:

لاستیک کلروپرن CR (Chloroprene Rubber) یا لاستیک نئوپرن (Neoprene Rubber) یا پلی کلروپرن (Polychloroprene) ساختار:
استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer)) و ورق های لاستیکی (Rubber Sheets)

نام های دیگر: بای پرن (Bayprene)، دپرن (Duprene)، بریزاتکس (Breazatex)، آکوستیک 2161 (Aquastick 2161)، اسکای پرن (Skyprene)

مونومر: کلروپرن

حلال: تولوئن (Toluene)

دانسیته: 1.25 g/cm[SUP]3[/SUP]

دمای ذوب (Tm): بیش از 120 درجه سانتی گراد

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 45- تا 39- درجه سانتی گراد

سختی (Shore A): برابر 20 تا 95

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: کمی قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):


  • [*=right]در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right]شعله زرد متمایل به نارنجی دارد.
    [*=right]دود سیاه به همراه ذرات کربن دارد.
    [*=right]در شعله چکه نمی کند.
    [*=right]بوی زننده و سوزاننده ای دارد.


تاریخچه و چگونگی تولید:
لاستیک کلروپرن را برای اولین بار شرکت آمریکایی دوپانت (Dupont) در سال 1931 عرضه کرد و جزو اولین لاستیک های مصنوعی موفق تجاری به حساب می آید. این شرکت ابتدا این لاستیک را با نام دوپرن (Duprene) وارد بازار کرد اما بعدها در سال 1939 نام آنرا تغییر داد و نام تجاری نئوپرن (Neoprene) را برای آن برگزید. این لاستیک به روش پلیمریزاسیون امولسیونی (بسپارش امولسیونی) یا رادیکالی آزاد کلروپرن خالص در دمای ۳۸ درجه سانتیگراد در مجاورت گوگرد تهیه می شود و به دو صورت لاتکس و جامد یافت می شود. نوع جامد، خود به انواع دیگری تقسیم می شود که در زیر به آنها اشاره شده است:


  1. [*=right] مصارف عام
    [*=right] مصارف ویژه
    [*=right] مصارف تهیه چسب
زنجیره کلروپرن CR

دسته مصارف عام:
کلروپرن های با مصارف عام به دو دسته G شامل: GN,GNA,GRT,GT,GW و W شامل: W,WHV,WRT,WD,WX,WB,WK,TW,TRT تقسیم می شود. نوع G در شرایط مساوی با W از سرعت ولکانیزاسیون بالاتری برخوردار است. نوع G میل به بلوری شدن کمتری نسبت به W دارد. نوع W بدون گوگرد است در حالی که نوع G کوپلیمری است از کلروپرن و مقدار کمی گوگرد؛ نوع GRT و WRT به ترتیب مقاوم ترین گرید این نوع ها در مقابل بلوری شدن می باشند.

دسته مصارف ویژه:
کلروپرن های با مصارف ویژه شامل FB,FC,HC,KNR,S است.

دسته مصارف تهیه چسب:
کلروپرن های با مصارف تهیه چسب شامل AC,AD,AF,AG,AJ است.

تفاوت اکثر این نوع ها در زمان بلوری شدن است و در جدول زیر مقایسه ای بین انواع مختلف انجام شده است:
انواع کلرو پرنزمان های تقریبی لازم برای بلوری شدن
HCچند دقیقه
AD,AC,FCچند ساعت
W,TWحداکثر سه روز
FB,GN,GNA,WX,AFحداکثر هفت روز
GRT,WRT,WD,AG,WB,WK,TRT,Sیک تا دو هفته
پارامترهای ویژه ای که منجر به تولید انواع این لاستیک می شود به قرار زیر است:


  1. [*=right]اصلاح با سولفور (انواع تیورام، ایجاد قابلیت نرم شدن (Mastication) لاستیک)
    [*=right]اصلاح با مرکاپتان (انواع مرکاپتان دار، تمایل به بلوری شدن)
    [*=right]اصلاح کننده ها (انواع مونی ویسکوزیته، فرآیند پذیری)
    [*=right]پایدار کننده ها (کنترل رنگ و طول عمر)
    [*=right]کوپلیمریزاسیون (هم بسپارش) با سایر مونومرها
    [*=right]پیش شبکه شدن (فرآیند پذیری بهتر)
    [*=right]گروه های فعال (قابلیت ایجاد اتصالات بدون سولفور و شتاب دهنده که پارامتری مهم برای لاتکس این لاستیک به حساب می آید)

بخش عمده (بیش از 85%) از لاستیک کلروپرن (CR) را ترانس 1و4 ـ کلروپرن (Trans 1,4 Chloroprene) تشکیل می دهد که این زنجیره به لاستیک توانایی متبلور شدن در اثر کشش را می دهد و بر همین اساس محصولات پخته شده (ولکانش) آن استحکام کششی زیادی دارند.

روش های پخت: این لاستیک فقط با سیستم اکسید فلزی پخت (ولکانیزه) می شود.

مزایا: مقاوم در برابر اکسیداسیون شیمیایی، گرما و نور خورشید

معایب: به دلیل قطبی بودن خواص الکتریکی و عایق الکتریکی ضعیفی دارد، قیمت نسبتاً بالا، مقاومت و انعطاف پذیری کم در برابر دماهای کم و سرما

خواص: مقاومت حرارتی زیاد، مقاومت در برابر عوامل جوی و ازون، مقاومت در برابر رطوبت، مقاومت بسیار عالی در برابر روغن ها و مواد شیمیایی (به جز روغن های هیدروکربنی)، مقاومت در برابر شعله، مقاومت در برابر پارگی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر ترک زایی دینامیکی، چسبندگی عالی به الیاف و فلز

کاربرد: در ساخت چسب ها، آب بندی کردن و درزگیر ها مانند درزگیر لپ تاپ ها، محافظ های موبایل و آی پد و ریموت کنترل، لباس های ضد آب و غواصی، لوله های لاستیکی و شیلنگ ها، قطعات در تماس با روغن، تسمه، واشر پایه های قابل انعطاف، قطعات خواص اتومبیل، کمربند ایمنی، صندلی برای وسایل حمل و نقل عمومی و روکش مبلمان، بسیاری از لوازم ورزشی و از لاتکس آن در ساخت کالاهایی مانند دستکش و بالون و ... استفاده می شود.
ورق هایی از جنس لاستیک CR

لباس های غواصی از جسن لاستیک CR

دستکش و بوت از جنس لاستیک CR

قطعاتی از جنس لاستیک CR
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
پلی یورتان PU (Poly Urethane)

پلی یورتان PU (Poly Urethane)

پلی یورتان PU (Poly Urethane) ساختار:
استفاده می شود به عنوان: ترمو پلاستیک (پلاستیک گرمانرم) و ترمو پلاستیک الاستومر (ترمو پلاستیک یورتان)، ترموست (پلاستیک گرما سخت) و رزین های مایع

نام های دیگر: استان (Estane)، پلاتان (Polathane)، اولترامیدیو

مونومر: دی ایزوسیانات، پلی ال

دمای ذوب (Tm): به دلیل وجود انواع بسیار زیاد پلی یورتان دمای ذوب، دمای جوش و دانسیته مشخصی وجود ندارد.

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):


  • [*=right]در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
    [*=right]شعله زرد رنگ دارد.

    [*=right]بدون دود و دوده می سوزد.

    [*=right]در شعله چکه می کند.

    [*=right]بوی سوختن آن مانند بوی سیب و گزنده و زننده است.

چگونگی تولید: پلی یورتان ها خانواده ای از کوپلیمرهای بلوکی هستند که دارای گروه یورتان می باشند. این پلیمر برای اولین بار در سال 1937 توسط اتو بایر (Otto Bayer)، از واكنش دی ایزوسیانات آلیفاتیک با دی آمین تولید شد اما چون به شدت آبدوست بود نمی توانست به عنوان پلاستیک یا فیبر مورد استفاده قرار گیرد. واكنش بین دی ایزوسیانات های آلیفاتیک و گلیکول ها منجر به تولید پلی یورتانی با خصوصیات پلاستیکی و فیبری گردید. به دنبال آن، با استفاده از دی ایزوسیانات آروماتیک و گلیکول های با وزن مولکولی بسیار بالا، پلی‌ یورتانی به دست آمد كه خانواده مهمی از الاستومرهای ترمو پلاستیک به شمار می رود.
کوپلیمرهای بلوکی پلی یورتان دسته مهمی از خانواده الاستومرهای گرمانرم را تشکیل می دهند. این پلیمرها از بلوک های تکراری و پشت سرهم تحت عنوان بخش های سخت و نرم تشکیل شده اند. بخش نرم معمولاً پلی استر، پلی اتر یا پلی آلکیل دی ال با وزن مولکولی بین 500 تا 5000 است. بخش سرد معمولاً یک دی ایزو سیانات آروماتیکی بوده که همراه با یک دی ال یا دی آمین با وزن مولکولی کم به نام زنجیر افزاینده (Chain Extender) واکنش می دهد تا الیگومر (یعنی چیزی بین پلیمر و مونومر) آروماتیکی یورتان یا یورتان اوره با وزن مولکولی بین 300 تا 3000 تشکیل شود. ایزو سیانات ها در ترکیب اولیه پلی یورتان ها قادرند با بسیاری از گروه های عاملی فعال واکنش دهند و ترکیبات متنوعی را ایجاد نمایند در نتیجه خواص پلی یورتان ها بسیار متفاوت است و از مواد ترموست بسیار سخت تا انواع ترموپلاستیک ها و الاستومرهای نرم تغییر می كند. پلی یورتان به شکل دانه های مکعب به رنگ شیری موجود است و قابلیت مخلوط شدن با رنگ دانه های مختلف را دارا است. چون نسبت به پلی آمید جذب رطوبت آن کمتر است بنابراین از لحاظ عایق بودن نسبت به پلی آمید بهتر است.
پلی یورتان در صنعت پزشکی: در اواخر سال ۱۹۸۰ تعدادی از دانشمندان پلیمر و شیمی، ساختار و مورفولوژی سطح پلی یورتان ها را مورد بررسی قرار دادند و به تدریج روش هایی را جهت پوشش دهی سطح به کمک پیوند هایی از مواد دیگر به پلی یورتان ها، با هدف بهبود خونسازگاری و افزایش کاربرد آن در پزشکی ابداع کردند که کاربردهای پلی یورتان را در پزشکی به شدت افزایش داد.
برای سنتز پلی یورتان از ایزوسیانات های آلیفاتیک و آروماتیک استفاده می شود. حضور ایزوسیانات آروماتیک در قسمت سخت زنجیره پلیمر باعث سفت تر شدن زنجیره و افزایش نقطه ذوب پلیمر می گردد. دی ایزوسیانات های آروماتیک و پلیمرهای ساخته شده از آن ها تا حدودی در برابر نور ناپایدار هستند و با گذشت زمان تغییر رنگ می دهند، اما پلی یورتان ساخته شده از ایزوسیانات های آلیفاتیک علاوه بر پایداری بیشتر در مقابل نور، در برابر تجزیه شدن در آب (هیدرولیز شدن) و تخریب در اثر حرارت نیز مقاومت زیادی از خود نشان می دهند. متأسفانه در کنار این بهبود خواص، خواص مکانیکی این مواد کاهش می یابد.زنجیر افزاینده ها را می توان به دو گروه تقسیم بندی کرد: دی ال ها و دی آمین های آروماتیک و آلیفاتیک. به طور کلی مواد تشکیل شده با زنجیر افزاینده های آلیفاتیک نرم تر از انواع آروماتیکی هستند. این زنجیر افزاینده ها برای طویل تر کردن قسمت سخت، افزایش چگالی پیوند های هیدروژنی و وزن مولکولی پلی یورتان استفاده می شوند.

پلی ال هایی که در سنتز پلی یورتان ها مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: پلی استرها، پلی اترها، پلی کربنات ها، هیدروکربن ها، و پلی دی متیل سیلوکسان ها، و اما رایج ترین آنها پلی اتر یا پلی استر با وزن مولکولی بین 400 تا 5000 می باشند. پلی یورتان های سنتز شده از پلی استر خواص فیزیکی نسبتاً خوبی از خود نشان می دهند، هر چند در این پلی یورتان ها بر اثر تجزیه شدن در آب، اتصالات استر مستعد شکست می شوند. پلی یورتان های بر پایه اتر در مقایسه با پلی یورتان های پلی استری مقاومت نسبتاً بالاتری در برابر تجزیه شدن در آب و شکست از خود نشان می دهند. همچنین وقتی پایداری محیطی مدنظر باشد پلی آلکیل گلیکول ها جایگزین مناسب تری برای پلی اترها و پلی استرها هستند.
انواع پلی یورتان ترموپلاست و ترموپلاستیک الاستومر در دستگاه های تزریق، اکسترود و کستینگ (Casting) شکل می پذیرند، لازم به ذکر است که کاربرد های پلی یورتان ترموپلاستیک الاستومر (ترمو پلاستیک یورتان TPU) برای جایگزینی با انواع لاستیک ها در حال افزایش چشمگیری است. پلی یورتان های ترموست معمولاً در حضور رطوبت پخت می شوند و به عنوان چسب و رزین های پایه روکش ها نیز به کار می روند. همچنین پلی یورتان به صورت فوم هایی (اسفنج هایی) با چگالی متنوع نیز تولید می شود که کاربرد های بسیاری در صنایع مختلف از جمله ساختمان، خودرو و هواپیما دارد، یکی از کاربردهای ویژه این پلیمر در سیستم های فوم درجا (Foam In Place) می باشد که در آن دو ماده شیمیایی واکنش دهنده درست قبل از انجام واکنش در اطراف یک شیئ پاشیده می شوند تا از آن محافظت کنند اجزای مخلوط شده در عرض چند ثانیه تشکیل فوم می دهند و در نهایت کل سطح محصول پوشانده می شود.

مزایا: دارای مقاومت به سایش بالا، استحکام کششی بالا، جذب رطوبت نسبتاً کم (حدود 2%)، فوم های (اسفنج های) آن سبک و دارای سختی مناسب و استحکام خوب و عایق خوبی است.

معایب: نا پایداری در برابر نور و تغییر رنگ

دیگر خواص: چقرمگی، مقاومت در برابر تخریب و زیست سازگاری و خون سازگاری

کاربرد ها: از فوم های (اسفنج های) پلی یورتان برای مبل سازی و ساخت دوشک های طبی و صندلی های هواپیما، قطار، اتومبیل و ... و همچنین برای جلوگیری از تبادل سرما و گرما و حتی تا حدودی صدا برای پر کردن جاهای خالی یخچال، خودرو، هواپیما، ساختمان های پیش ساخته و اتاقک ها و ... استفاده می شود، کف کفش ها و کتونی ها، استفاده در صنایع حمل و نقل، لوازم منزل، منسوجات، ساخت کاغذ، لوازم بسته بندی، چسب، درزگیر

کاربرد های پزشکی: با استفاده از پلی اترها به عنوان پلی ال، در سنتز پلی یورتان می توان کاشتنی های طولانی مدت تهیه نمود، این پلیمر به دلیل سازگاری بیومتریال های ساخته شده از آن با بدن انسان و داشتن بار منفی، آب گریزی، مورفولوژی مناسب (از جهت صافی سطح)، سازگاری با مواد زیست تخریب پذیر، خونسازگاری بالایی دارند و این امر سبب استفاده گسترده آنها در صنایع پزشکی شده است که از مهم ترین کاربردهای آن می توان به قلب مصنوعی، کلیه مصنوعی، ریه مصنوعی، هموپرفیوژن، لوزالمعده مصنوعی، فیلترهای خونی، عروق مصنوعی، بای پس سرخرگ ها یا سیاهرگ ‌ها، بطن مصنوعی قلب، بالن های داخلی آئورت و آنژیوپلاستی، کاشتنی های دندان و لثه، حل مشکل بیماری های ادراری، ترمیم زخم، رساندن یا خارج كردن مایعات، نمایش فشار عروق، مسدود کردن عروق، جراحی عروق آئورت و كرونری، دریچه های قلب مصنوعی، غشاهای همودیالیز، سیستم های نوین رهایش دارو كاربرد دارند.
همچنین می توان آن را برای ساخت کانال هدایت بازسازی عصب، ساختارهای قلبی ـ عروقی، بازسازی غضروف مفصل و مینیسک زانو، برای تعویض و جایگزینی استخوان اسفنجی و برای ترمیم پوست به كار برد.
 

P O U R I A

مدیر مهندسی شیمی مدیر تالار گفتگوی آزاد
لاستیک سیلیکون SR (Silicone Rubber) یا QR یا پلی سیلوکسان(Polysiloxane)

لاستیک سیلیکون SR (Silicone Rubber) یا QR یا پلی سیلوکسان(Polysiloxane)

لاستیک سیلیکون SR (Silicone Rubber) یا QR یا پلی سیلوکسان(Polysiloxane)
ساختار: (به صورت کلی)
استفاده می شود به عنوان: لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer))، گرما سخت (ترموست (Thermoset))، ورق های لاستیکی (Rubber Sheets)، کاشی های مقاوم به حرارت

نام های دیگر: بای سیلون (Baysilon)، سیلاستیک (Silastic)، ریم پلاست (Rimplast)، رودسیل (Rhodsil)

مونومر: اُکتا متیل سیکلو تترا سیلوکسان (Octamethylcyclotetrasiloxane)

حلال: زایلن (Xylene)، ایزو پروپیل الکل (Isopropylalcohol)، تولوئن (Toluene)، ارتو دی کلرو بنزن ODCB یا (Ortho Dichlorobenzene)، تری کلرو بنزن TCB یا (Trichlorobenzene)

دانسیته: 1.1 تا 1.2 g/cm[SUP]3[/SUP] همچنین در برخی از ترکیبات ویژه (به عنوان مثال تجهیزات با ولتاژ بالا) دانسیته از 1.35 تا 1.55 g/cm[SUP]3[/SUP] نیز می رسد.

دمای ذوب (Tm): بیشتر از 300 درجه سانتی گراد

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر 120- درجه سانتی گراد


سختی (Shore A): برابر 10 تا 90

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):


  • [*=right]در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله به آهستگی خاموش می شود.
    [*=right]شعله روشن دارد.
    [*=right]قسمت سوخته برافروخته شده و سفید رنگ می شود.
    [*=right]دوده سفید دارد.
    [*=right]در شعله چکه نمی کند.
    [*=right]بدون بو است.


تاریخچه و چگونگی تولید:

لاستیک های سیلیکون مخلوط بسپارهای کانی ـ آلی هستند که از پلیمریزاسیون (بسپارش) حلقه باز (Ring-Opening Polymerization) انواع سیلان ها و سیلوکسان ها بدست می آیند. با اینکه گران اند ولی مقاومت قابل توجه آنها در برابر گرما به استفاده منحصر از این لاستیک ها در مصارف دمای بالا منجر می‌شود. زنجیره اصلی لاستیک سیلیکون به صورت خطی با وزن مولکولی بالا می باشد که به طور یک در میان از سیلسیم (Si) و اکسیژن (O) درست شده وفاقد کربن است.
حال بیاییم زنجیره سیلیکون را به صورت زیر فرض کنیم:


اکنون می توان با قرار دادن گروه های مختلف به جای R بر روی زنجیره انواع مختلف لاستیک سیلیکونی را بدست آورد. مثلاً اگر هر دو R گروه متیل (CH₃) باشند، لاستیک بدست آمده را پلی دی متیل سیلوکسان (MQ) می نامند. اگر Rها گروه های متیل و فنیل (C₆H₅) باشند آنرا پلی متیل فنیل سیلیکون (PMQ) و اگر Rها گروه های متیل و وینیل (-CH=CH₂) باشند آنرا پلی وینیل متیل سیلیکون (MVQ) می نامند و اگر Rها گروهی قطبی تر مثلاً تری فلوئورو پروپیل (-CH₂-CH₂-CF₃) باشند به لاستیک های فلوئورو سیلیکون (FVMQ or FMQ) مشهورند.
گروه وینیلی باعث مقاومت در دماهای پایینتر، پخت بهتر با پراکسید، پخت با گوگرد و مانایی فشاری کمتر می شوند؛ گروه فنیلی سبب افزایش مقاومت به تشعشعات می شود؛ گروه فلوئور باعث مقاومت بهتر در برابر حلال ها و مقاومت در برابر شعله می شود.
گونه های مختلف لاستیک سیلیکون SR
اصلی ترین خصوصیت این لاستیک انعطاف پذیری خوب آن در یک محدوده دمایی بسیار وسیع است.

ترموست های سیلیکونی: در مقایسه با لاستیک های سیلیکونی، ترموست های سیلیکونی دارای درجه اتصالات عرضی (شبکه ای شدن) بیشتری می باشند.

نمونه ای از بسته بندی لاستیک سیلیکون SR

روش های پخت: در این لاستیک ها اتصالات عرضی به کمک پراکسید ها یا با استفاده از وینیل فعال گروه های پایانی زنجیره تشکیل می شوند.

از نظر پخت (ولکانش) لاستیک های سیلیکونی دو گروه هستند:


  • [*=right] لاستیک هایی که در دمای بالا پخت می شوند.
این نوع لاستیک ها به صورت جامد خمیری شکل بوده و برای ایجاد اتصالات عرضی، علاوه بر عامل پخت (اتصال دهنده)، حرارت و فشار ضروری است. عامل پخت نیز پراکسید می باشد و از این لاستیک ها برای ساخت قطعات قالبگیری استفاده می شود.


  • [*=right] لاستیک هایی که در دمای محیط ولکانیزه می شوند و دارای وزن مولکولی پایین تر نسبت به گروه اول می باشند.
این نوع لاستیک ها مایع بوده و برای ایجاد اتصالات عرضی فقط عامل پخت (اتصال دهنده) مانند مواد آلی ـ معدنی به لاستیک افزوده می گردد.


  • [*=right] دسته های دیگری نیز وجود دارند مانند لاستیک های سیلیکونی مایع، قابل پخت در حرارت و دسته های دیگر

روش های پخت لاستیک های دسته دوم به صورت های زیر است:


  • [*=right] پخت تراکمی دو جزئی ـ بدون رطوبت (دو جزئی یعنی عامل پخت و کاتالیزور درست قبل از مصرف لاستیک به آن اضافه شود.)
    [*=right] پخت تراکمی یک جزئی ـ تابع رطوبت (عامل پخت لاستیک در هنگام تولید لاستیک به آن اضافه می شود و در معرض هوا پخت می شود.)
    [*=right] پخت اضافی (ایجاد اتصالات عرضی مستقل از هوا و رطوبت است.)

مزایا: حل ناپذیری در آب و الکل ها، بی اثری شیمیایی، عدم سمیت، مقاومت در برابر ازون


معایب: قیمت گران، حل پذیری در حلال های آلی


خواص: پایداری گرمایی عالی، خواص بالای دی الکتریک، اشتعال پذیری نسبتاً پایین، گرانروی کم در درصد بالای رزین، تغییر اندک گرانروی با تغییر دما، ویژگی های رهایش بسیار عالی (کاربرد در رول هایی که مواد داغ و چسبنده مانند پلی اتیلن مذاب را جابجا می کنند)، مقاومت عالی در برابر سایش


کاربرد:
لاستیک: عایق کاری الکتریکی، درزگیر های مقاوم حرارتی، واشر ها، اُرینگ ها، کاربرد در صنایع خودروسازي، اتومبیل های مسابقه و هوا فضا (مانند دستگاه های یخ نزن، سپرهای و کاشی های مقاوم حرارتی و مصارف مشابه که مسئله دما مطرح است به عنوان مثال کل بدنه شاتل فضایی از کاشی های سیلیکون بود)، سیال هیدرولیک و سیال برای انتقال گرما، روان کننده و گریس، صنایع پزشکی شامل (در پستانک، سر شیشه و لوله آزمایش، ظروف و وسایل انتقال خون، دریچه های قلب، لوله های انحراف دهنده آبسه مغز، لوله های دفع ادرار و ساخت اعضای مصنوعی و پروتز های جراحی و زیبایی
ترموست: روغن جلا و واکس و مواد صیقل کاری، لاک، رنگ، پوشش اجزا و قطعات الکتریکی، حرارت دهی مواد غذایی، رزین های لایه کاری و پوشش و لعاب مقاوم در دمای بالا

نمونه هایی از محصولات ساخته شده با لاستیک سیلیکون SR
اندام مصنوعی


دستبند


ضربه گیر تلفن همراه




صفحه کلید کنترل لوازم خانگی




روکش صفحه کلید رایانه


درزگیر













 
بالا