الاستومر چیست؟ الاستومر، هر ماده چسبنده تشکیلشده از مولکولهای حلقهای بلند، پلیمرها، که توانایی بازیابی شکل اصلی خود را بعد از کشیده شدن (منبسط شدن) رادارند نامیده میشوند، که از پلیمر الاستیک گرفتهشده است. تحت شرایط نرمال مولکولهای بلند سازنده مواد الاستومتریک هستند که بهصورت حلقههای مارپیچ نامنظم میباشند.
الاستومر پلی سوفرن طولانیترین تاریخ استفاده را دارد، الاستومر چیست؟ ماده اصلی پلی مری رزین (چسب) طبیعی، که از شیرابه درختان مختلف تولید میشود، بخصوص درخت هیوا ( Hevea ). رزین طبیعی همچنان یک پلیمر صنعتی مهم محسوب میشود اما امروزه باید با تعداد زیاد مواد ترکیبی همچون رزین بوتادین-استیرین و رزین بوتادین، که از محصولات نفتی و گاز طبیعی مشتق میشوند، رقابت کنند. در این مقاله قصد داریم ساختار، خصوصیات هر دو نوع الاستومر (طبیعی و مصنوعی) را بررسی کنیم.
یک مولکول پلی مری شامل چندین هزار واحد تکرارکننده شیمیایی یا مونومرها است که با پیوندهای کو والانت با یکدیگر ارتباط دارند. اجتماع این واحدهای متصل زنجیره نامیده میشود که اتمهایی تشکیلدهنده پیوند شیمیایی سازنده ستون اصلی زنجیره میباشند. در بیشتر موارد پلیمرها از ستون اصلی کربن ساخته میشوند که زنجیرههایی از اتمهای کربن متصل شده با یکدیگر با پیوندهای تکی (C-C) یا دوتایی (C=C) میباشند. ازنظر تئوری، زنجیرههای کربن بسیار انعطافپذیر میباشند، چون چرخش اطراف پیوندهای تکی کربن-کربن به مولکولها اجازه پذیرفتن اشکال مختلف را میدهد. اما در عمل، پلیمرها زیادی غیرقابل انعطاف میباشند.
برای مثال، مولکولهای پلی استیرین (PS) و پلی متیل متا کریلات (PMMA) از واحدهای نسبتاً حجیم ساختهشدهاند. در دمای اتاق، حرکت آزاد بهوسیله ازدحام شدید جلوگیری میشود. در حقیقت، مولکولهای PS و PMMA قابل حرکت در دمای اتاق نیستند. گفته میشود که آنها در شرایط شیشهای (glassy) هستند.
انواع الاستومرها
همه پلیمرها شیشه ایی هستند. تحت خصوصیت درجه حرارت تغییر شکل شیشه، که رنجی بین 125- درجه سانتیگراد برای یک مولکول شدیداً انعطافپذیر چون سیلوکسن پلی دی میتل تا درجه حرارت بسیار بالا برای سفت شدن مولکولهای حجیم. برای PS و PMMA این درجه حرارت تقریباً 100 درجه سانتیگراد است.
بعضی پلیمرهای دیگر شامل مولکولهایی هستند که با یکدیگر فیت میشوند و تمایل به فشرده شدن با یکدیگر برای تشکیل یک آرایش کریستالی رادارند. برای مثال در پلیاتیلن با تراکم بالا، توالی بلند واحدهای اتیلن باعث کریستال شدن بیاختیار پلیمر در 130 درجه سانتیگراد میشود. پلی پروپلین یک ماده نیمه کریستال است که کریستالهای آن یا نواحی کریستالیزه شده تا زمانی که دما به حدود 175 درجه سانتیگراد نرسد، ذوب نمیشود.
الاستومر چیست؟ چهار الاستومر معمول شامل cis-polyisoprene (رزین طبیعی، NR)، cis-polybutadiene (رزین بوتادین، BR)، رزین استرین-بوتادین (SBR) و مونومر پروپلین-اتیلن (EPM) هستند. SBR یک پلیمر ترکیبشده یا کوپلیمر است و شامل دو واحد مونومر متفاوت میباشد، استرین (styrene ) و بوتادین (butadiene)، که بهطور تصادفی در امتداد یک زنجیره مولکولی مرتب میشوند.
EPM نیز شامل یک آرایش تصادفی دوتا مونومر میباشد که شامل اتیلن و پلی پلین میباشند. در SBR و EPM از کریستاله بودن نزدیک واحدهای مونومر جلوگیری میشود که این عمل با استفاده از آرایش نامنظم آنها در امتداد هر مولکول اتفاق میافتد.
در پلیمرهای NR و BR، از کریستالیزه شدن آنها جلوگیری میشود که علت آن درجه حرارت ذوب پایین کریستال در حدود 25 و 5 درجه سانتیگراد میباشد. علاوه بر این، درجه حرارتهای تغییر شکل شیشه ایی همه این پلیمرها پایین میباشد، زیر دما اتاق، که باعث میشود همه این پلیمرها نرم، انعطافپذیری بالا و الاستیک باشند.
جدول خصوصیات و کاربردهای الاستومر های مهم تجاری و اصلی:
| polymer type | glass transition temperature (°C) | melting temperature (°C) | heat resistance* | oil resistance* | flex resistance* | typical products and applications |
|---|---|---|---|---|---|---|
| *E = excellent, G = good, F = fair, P = poor. | ||||||
| polyisoprene (natural rubber, isoprene rubber) | −70 | 25 | P | P | E | tires, springs, shoes, adhesives |
| styrene-butadiene copolymer (styrene-butadiene rubber) | −60 | P | P | G | tire treads, adhesives, belts | |
| polybutadiene (butadiene rubber) | −100 | 5 | P | P | F | tire treads, shoes, conveyor belts |
| acrylonitrile-butadiene copolymer (nitrile rubber) | −50 to −25 | G | G | F | fuel hoses gaskets, rollers | |
| isobutylene-isoprene copolymer (butyl rubber) | −70 | −5 | F | P | F | tire liners, window strips |
| ethylene-propylene monomer (EPM), ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) | −55 | F | P | F | flexible seals, electrical insulation | |
| polychloroprene (neoprene) | −50 | 25 | G | G | G | hoses, belts, springs, gaskets |
| polysulfide (Thiokol) | −50 | F | E | F | seals, gaskets, rocket propellants | |
| polydimethyl siloxane (silicone) | −125 | −50 | G | F | F | seals, gaskets, surgical implants |
| fluoroelastomer | −10 | E | E | F | O-rings, seals, gaskets | |
| polyacrylate elastomer | −15 to −40 | G | G | F | hoses, belts, seals, coated fabrics | |
| polyethylene (chlorinated, chlorosulfonated) | −70 | G | G | F | O-rings, seals, gaskets | |
| styrene-isoprene-styrene (SIS), styrene-butadiene-styrene (SBS) block copolymer | −60 | P | P | F | automotive parts, shoes, adhesives | |
| EPDM-polypropylene blend | −50 | F | P | F | shoes, flexible cove |
شما نیز اگر تامین کننده انواع پلیمرها و دیگر مواد شیمیایی هستید، می توانید با ثبت نام در سامانه تموک بیزینس و ثبت عرضه به زنجیره تامین مواد و کالا بپیوندید. همچنین اگر متقاضی تامین این محصول هستید، می توانید با ثبت تقاضا از موتور جستجوی تموک کمک بگیرید.
