مقایسه لاستیک صنعتی و لاستیک طبیعی
لاستیک صنعتی برخلاف لاستیک طبیعی که از منابع طبیعی به دست می‌آید، نوعی ماده مصنوعی است و از مواد پتروشیمی و نفتی تولید می‌شود. در واقع این لاستیک همان لاستیک مصنوعی است که امروزه کاربرد فراوانی در همه صنایع دارد.
لاستیک طبیعی از گیاهان منطقه گرمسیر کره زمین مانند درخت Hevea به دست می‌آید. این گیاهان در سرزمین‌های گرم و مرطوب، و سرزمین‌های نزدیک به خط استوا، مانند آفریقا، بخشی از چین، هندوستان و مکزیک رشد می‌کنند.
لاستیک صنعتی (industrial rubber) چیست؟
لاستیک صنعتی لاستیکی است که از فراورده‌های نفتی ساخته می‌شود. در واقع لاستیک‌های صنعتی نوعی مواد پلیمری با خاصیت کشش‌پذیری و تغییر شکل هستند. بیشتر از دو سوم لاستیک دنیا را لاستیک‌های مصنوعی تشکیل می‌دهد. از برتری‌های لاستیک مصنوعی نسبت به لاستیک طبیعی، امکان دست‌کاری در مواد تشکیل‌دهنده آن است. با کم و زیاد کردن و افزودن مواد مناسب به لاستیک مصنوعی، می‌توان خواص کششی، مقاومت و دیگر ویژگی‌های لاستیک‌ها را کمتر یا بیشتر کرد.
خاصیت اولیه و اصلی لاستیک‌ها الاستومر بودن است. الاستومر بودن همان ویژگی کش آمدن لاستیک‌ها است. طول لاستیک با کشیدن آن بیشتر می‌شود و با تمام شدن کشش، به حالت اولیه خود برمی‌گردد. البته توجه به یک نکته ضروری است. تولید لاستیک مرغوب، با ویژگی‌های مناسب بسیاری از کاربردهای صنعتی نیاز به صرف زمان و دقت زیادی دارد. دلیل بالا بودن قیمت لاستیک‌های صنعتی نیز از همین مسئله سرچشمه می‌گیرد.
بیشتر بدانید: انواع ورق لاستیکی
چگونگی تولید لاستیک صنعتی:
مواد اصلی سازنده لاستیک‌های مصنوعی از صنعت پتروشیمی تأمین می‌شوند. یک نوع ماده شیمیایی اصلی جزو مواد تشکیل‌دهنده لاستیک طبیعی است. اما برخلاف آن، حدود ۲۰ نوع ماده شیمیایی در ساخت لاستیک مصنوعی به کار می‌رود. نفت خام ماده اصلی ساخت لاستیک‌های مصنوعی است.
دو ماده پتروشیمی بوتادین و استایرن در ساخت لاستیک‌های مصنوعی بسیار پراستفاده هستند. بوتادین محصولی است که از پالایش نفت به دست می‌آید. استایرن نیز در فرایند کک‌سازی یا به‌عنوان یکی از محصولات جانبی تصفیه نفت تشکیل می‌شود.
دو ماده بوتادین و استایرن در یک راکتور و در شرایط خاصی با هم ترکیب می‌شوند و لاتکس مایع ساخته می‌شود. لاستیک خشک به لاتکس مایع اضافه می‌شود و پس از مراحل ساخت، خشک و آماده عرضه به بازار می‌گردد.
ویژگی‌های لاستیک صنعتی:
سختی یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های لاستیک‌های مصنوعی است. لاستیک‌های صنعتی مقاومت بالایی در برابر حلال‌ها، اکسیژن، روغن‌ها و برخی از مواد شیمیائی دارند.
لاستیک‌های صنعتی دارای مقاومت سایشی خوب، انعطاف‌پذیری بالا و استحکام کششی عالی هستند. البته هرچه بر عمر لاستیک‌های مصنوعی افزوده شود، مقاومت آن نیز در برابر همه عوامل گفته‌شده پائین‌تر می‌آید. خاصیت الاستیکی لاستیک‌های مصنوعی و حد بالای کششی این لاستیک‌ها از دیگر ویژگی‌های آنها است.
از مهم‌ترین ویژگی‌های هر نوع لاستیک، فاسد نشدن آن است. مقاومت انواع لاستیک صنعتی در برابر بازها و اسیدهای ضعیف نیز از بهترین خصوصیات آنها است. لاستیک با گذشت زمان سخت‌تر می‌شود و اگر در ترکیب با گوگرد ولگانیزه شود، سختی آن باز هم بیشتر می‌شود.
بدنه انواعی از لاستیک با توجه به دمای هوا سخت‌تر و نرم‌تر می‌شود. برخی از لاستیک‌ها در سرما سخت‌تر، و در گرما نرم‌تر می‌شوند. همچنین مقاومت لاستیک‌ها در برخورد با مواد مایع نفتی کم می‌شود.
مقاومت فیزیکی لاستیک صنعتی در برابر شرایط جغرافیایی مختلف زیاد است. از بهترین ویژگی‌های این مواد، حفظ خواص فیزیکی‌شان در دماهای بالا است. به همین دلیل هم قیمت آنها از لاستیک‌های طبیعی بالاتر است. لاستیک تجزیه‌پذیر نیست و به طبیعت بازنمی‌گردد، اما قابل‌بازیافت است و می‌توان آن را دوباره در ساخت قطعات صنعتی مورد استفاده قرار داد.
ترکیبات به‌وجودآورنده لاستیک صنعتی:
برای ساخت لاستیک بادوام و کاربردی مواد مختلفی با هم ترکیب می‌شوند از جمله این مواد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- چسباننده ها
- الاستومرها
- نرم کننده ها
- پخت کننده ها
- دیر سوزنده کننده ها
- آنتی اکسیدان ها
- رنگین کننده ها
مقایسه لاستیک طبیعی و صنعتی:
لاستیک‌های صنعتی دارای برتری‌های بسیاری نسبت به لاستیک‌های طبیعی هستند:
- نفتی، ازن، آب‌وهوا و همچنین در برابر پیر شدن بیشتر ساخته است.
- مقاومت لاستیک‌های مصنوعی در برابر اکسیژن، و مواد نفتی و شیمیایی بیشتر از لاستیک‌های طبیعی است.
- مقاومت قطعات لاستیکی صنعتی در برابر حرارت و دمای بالا بیشتر از لاستیک‌های طبیعی است.
- موادی مانند اتیلن پروپیلن دیون مونومر (EPDM) و پلی کلروپرین در ساخت برخی از لاستیک‌های مصنوعی به کار گرفته شده است.
- ساخت لاستیک مصنوعی آسان‌تر از لاستیک طبیعی است.
- نیتریل به‌کاررفته در قطعات لاستیک مصنوعی، آن را در برابر نفت و روغن مقاوم‌تر از لاستیک‌های طبیعی ساخته است.
- دوام لاستیک‌های صنعتی بیشتر از لاستیک‌های طبیعی است. این مواد تطابق بیشتر و بهتری با آب‌وهواهای مختلف پیدا می‌کنند.
- ساخت لاستیک مصنوعی آسان‌تر از لاستیک طبیعی است.
انواع لاستیک صنعتی:
لاستیک هیپالون:
موادی مانند نوار نقاله، روکش کابل برق و دستکش‌های صنعتی از هیپالون ساخته می‌شوند. مقاومت هیپالون در برابر اسیدها و آتش از برتری‌های آن است.
لاستیک اکریلیک (ACM):
لاستیک اکریلیک در ساخت قطعاتی مانند اورینگ، تسمه نقاله، پوشش داخلی مخزن‌ها و واشرهای آب بند کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت خوب این ماده در برابر روغن، حرارت و هوا از برترین ویژگی‌های آن به شمار می‌رود.
لاستیک بوتادین (BR):
لاستیک بوتادین هم از پرمصرف‌ترین لاستیک‌ها است. لاستیک بوتادین در ساخت تسمه نقاله، روکش کابل‌های برق، شیلنگ، تایر و وسایل دیگر کاربرد دارد. لاستیک صنعتی بوتادین مقاومت خوبی در برابر سائیدگی دارد و الاستیسیته خوب آن هم آن را متمایز ساخته است.
لاستیک کلروپرن (CR):
پوشش کابل‌های هوای باز، ورق‌های ویژه ضدروغن و دستکش‌های ضداسید با لاستیک کلروپرن ساخته می‌شوند. مقاومت بالای این ماده در برابر آتش از ویژگی‌های خاص آن است.
لاستیک پلی سولفید (PSR):
بیشترین مصرف این نوع لاستیک صنعتی در تهیه سیمان گوگردی و آجر مخزن‌های اسیدی است .
لاستیک آکریلونیتریل بوتادین (NBR):
این نوع لاستیک در ساخت واشرها، تسمه‌ها، رول‌های ماشین چاپ، شیلنگ‌های ضدروغن و… استفاده می‌شود. مقاومت بالای این ماده آن را مناسب چنین کارکردهایی ساخته است.
لاستیک استایرن بوتادین (SBR):
پرمصرف‌ترین لاستیک در صنعت لاستیک استایرن بوتادین است. ساخت تایر، تیوب، تسمه نقاله ضد حرارت، لاستیک برف پاک‌کن، شیلنگ‌های رادیاتور، پروانه پمپ گالیر و بسیاری وسایل دیگر با این نوع لاستیک انجام می‌شود. این نوع لاستیک مصنوعی بسیار پرمصرف است و نام‌های تجاری مختلفی دارد.
لاستیک کلره پلی اتیلن (CPF):
وسایل مختلفی مانند لاستیک‌های دور شیشه، گردگیر رولیک، رول‌های لاستیکی و کف کفش از این ماده ساخته می‌شود.
لاستیک کلروهیدرن (CHC – CHR):
ساخت مواردی مانند واشرهای ضد روغن، رول‌های چاپ، دیافراگم پمپ‌ها و تسمه‌های ضدحرارت به‌عهده این نوع لاستیک است.
لاستیک اتیلن پروپیلن دیون مونومر (EPDM):
از این نوع لاستیک در عایق‌سازی در و پنجره‌ها و ساخت برف پاک‌کن خودرو استفاده می‌شود. نارسانا بودن این ماده از بهترین خواص آن است.
لاستیک سیلیکون (SIR):
واشرهای سردخانه‌ها، قطعات بیمارستانی یا بهداشتی و بسیاری مواد دیگر از این لاستیک ساخته می‌شوند. مقاومت خوب این ماده در برابر گرما و سرما از بهترین ویژگی‌های آن است.
لاستیک اکسید پروپیلن:
این لاستیک جهندگی خوبی دارد و از آن در ساخت وسایلی که نیاز به این ویژگی دارد، استفاده می‌شود.
لاستیک ایزوپرن (IP):
از لاستیک ایزوپرن در ساخت مواد بسیاری مانند تایر و تیوب استفاده می‌شود.
لاستیک بوتیل (IIR):
لاستیک بوتیل که با نام ایزو بوتلین ایزو پرن نیز شناخته می‌شود، یکی از لاستیک ها غیر قابل نفوذ برای گاز است. همچنین این لاستیک از مقاومت بالایی در برابر ضربه و فرسایش برخوردار است. به همین دلیل اغلب برای ساخت لوله‌های داخلی و توپ های ورزشی که از هوا پر می‌شوند استفاده می‌شود. بوتیل در شکل مایع در افزودنی های سوخت دیزل و نفت کاربرد دارد و به عنوان پاک کننده انژکتورهای سوخت عمل می‌کند.
این نوع لاستیک صنعتی اغلب در محصولاتی که برای پاک کردن نشتی های نفت طراحی شده‌اند به کار می‌رود. از کاربردهای دیگر این لاستیک می‌توان به ساخت شیت ها و لاستیک های نارسانای الکتریسیته اشاره کرد زیرا این لاستیک در برابر الکتریسیته نیز مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد. این ماده در برابر ترک خوردن، فشار فرسایشی، ازن، اسید، قلیا، رنگ برها و شوینده ها مقاوم است.
کاربردهای لاستیک صنعتی:
در دنیای مدرن صنعتی کمتر تأسیساتی را می‌توان پیدا کرد که در آنها از لاستیک استفاده نشده باشد. از بین کاربردهای بی‌شمار لاستیک مصنوعی می‌توان به موارد مختلفی اشاره کرد:
1. صنعت پزشکی
محصولات گوناگونی مانند چسب، دستکش لاتکس، دستکش‌های جراحی، پروتز‌های پزشکی، تجهیزات اتاق عمل، وسایل بهداشتی، تولید دارو، سرنگ‌ها، چرخ‌های بیمارستانی و صدها مورد دیگر از تجهیزات بیمارستانی از لاستیک مصنوعی ساخته می‌شوند. در ساخت برخی از این مواد از لاستیک‌های نرم و در بعضی دیگر از لاستیک‌های سخت استفاده شده است.
2. صنعت دریانوردی
صنعت کشتی‌رانی به‌طور پیوسته با آب سروکار دارد. نفوذ آب به هر بخشی از بدنه، موتور و تجهیزات کشتی‌های کوچک و بزرگ می‌تواند فاجعه‌آفرین باشد. لاستیک مصنوعی از تجهیزات این صنعت هم محافظت می‌کند.
بهره بردن از لاستیک های صنعتی مانند نئوپرن، استایرن و EPDM برای آب‌بندی کردن اجزاء مختلف موتورها و بدنه کشتی، از نفوذ آب به داخل آنها جلوگیری می‌کند. لاستیک های صنعتی که در این صنعت به کاربرده می‌شود از مقاومت بالایی در برابر فشار برخوردار هستند و همچنین دوام بالایی نیز دارند.
3. صنعت هوا و فضا
حتی تصور رفتن فضانوردان به فضا و زندگی در ایستگاه‌های فضایی، بدون وجود لاستیک‌ها امکان‌پذیر نیست. ساخت ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی و حتی لباس فضانوردان وابسته به وجود لاستیک صنعتی است. بافت لباس فضانوردان از نوعی لاستیک به نام نئوپرن ساخته شده که امکان تنظیم فشار هوا را برای فضانوردان فراهم می‌کند.
از طرف دیگر استفاده از مواد لاستیکی در هواپیماهای جنگی، توانسته بار آنها را سبک‌تر کند و قدرت پرواز و مانور آنها را بالاتر ببرد. همچنین تصور کنید اگر از چیزی غیر از لاستیک صنعتی در ساخت بخش‌های مختلف هواپیماهای مسافربری استفاده می‌شد، این هواپیماها تا چه حد می‌توانستند سنگین شوند.
4. صنعت خودروسازی
بیشترین کاربرد لاستیک مصنوعی در صنعت خودروسازی است. از لاستیک صنعتی در بخش‌های زیادی از یک خودرو استفاده می‌شود. تایر موتورسیکلت و انواع خودروهای سبک و سنگین، کفی‌های خودرو، واشرهای آب بند کننده و رینگ‌ها، و بسیاری دیگر از قطعاتی که در خودروها استفاده می‌شوند، از لاستیک مصنوعی ساخته‌شده‌اند.
آب‌بندی کردن مخزن آب، روغن و بنزین در یک خودرو نیز وابسته به محصولات لاستیک مصنوعی است. یکی از بخش‌های مهم هر خودرو، محفظه روغن آن است. گردگیر رولیک و لاستیک گردگیر روغن در خودروها مانع از ورود گردوغبار به داخل موتور می‌شوند. همچنین این لاستیک‌ها نقش بستن روزنه‌های نفوذ مخزن‌ها را دارند تا روغن، آب و بنزین به بیرون نفوذ نکند.
5. صنعت نفت و پتروشیمی
صنعت و نفت و پتروشیمی نقش بسیار بزرگی در اقتصاد و تولید کشورمان دارد. این صنعت شامل تأسیساتی است که عمدتاً به تولید بنزین، نفت خام، لاستیک، روغن و… می‌پردازند. نفت و گاز طبیعی به روش‌های مختلفی در زندگی روزمره ما مانند، سوخت خودروها و در صنعت برای سوخت دستگاه های تولید نقش اساسی دارند.
از جمله کاربردهای لاستیک صنعتی در این صنعت در حالی که صنعت پتروشیمی سازنده مواد اولیه برای تولید لاستیک صنعتی است، سیل ها برای مخازن نفت، شلنگ‌ها برای بارگیری نفت، لاستیک های نسوز و لاستیک های ضد روغن برای پتروشیمی ها می‌باشند.
6. عایق کردن محیط
لاستیک‌ها عایق‌های نسبی خوبی در برابر صدا، گرما و سرما هستند. ازاین‌رو یکی از کاربردهای لاستیک صنعتی عایق کردن درها و پنجره‌های UPVC است. برای نارسانا ساختن این پنجره‌ها از لاستیک مصنوعی EPDM و انواع دیگری از لاستیک‌ها استفاده می‌شود.
7. صنعت دام‌پروری
تجهیزات صنعتی دام‌پروری نیز مانند بسیاری از صنایع دیگر وابسته به لاستیک مصنوعی است. بسیاری از تجهیزات این صنعت مانند لاینر های سیلیکونی نیز از همین مواد ساخته شده‌اند.
8. بخش‌های دیگری از صنایع
تسمه و تسمه نقاله در بسیاری از وسایل زندگی و ماشین‌های صنعتی کاربرد دارد. این ماده نیز از لاستیک مصنوعی ساخته می‌شود.
