خواص و ویژگی‌های لاستیک چیست؟

الاستومری که معمولاً به عنوان لاستیک شناخته می‌شود یک پلیمر خطی است که دارای خاصیت ارتجاعی و مقاومت خوبی در برابر سیالات خورنده است. خواص لاستیک به نوع پرکننده و چسب مورد استفاده بستگی دارد.

خواص و ویژگی‌های لاستیک

خواص و ویژگی‌های لاستیک عبارت است از:

1. کشسان است و به دلیل این خاصیت یک نوار لاستیکی می‌تواند تا 9 یا 10 برابر طول اولیه خود کشیده شود و وقتی بار برداشته شود طول اولیه خود را به دست می‌آورد.

2. قوی و سخت است و به دلیل این خاصیت می‌توان آن را حتی در شرایط غیرعادی نیز مورد استفاده قرار داد.

3. به آب و هوا بسیار نفوذناپذیر است و بنابراین می‌توان از آن برای حفظ آب مانند بطری‌های لاستیکی، شیلنگ‌ها و غیره استفاده کرد.

4. مقاومت زیادی در برابر سایش، پارگی و بریدگی در طیف وسیعی از دما از 7 تا 115 درجه سانتی‌گراد نشان می‌دهد.

5. عایق گرما و رطوبت است.

6. در برابر مایعات و گازها نفوذ ناپذیر است.

7. لاستیک مصنوعی مقاومت زیادی در برابر اسیدها، فرآورده‌های نفتی و غیره ارائه می‌دهد.

8. خواص آن مانند سختی، استحکام، سایش، مقاومت و غیره را می‌توان با تکنیک‌های ترکیبی تا حد مطلوب اصلاح کرد.

9. قابلیت اتصال به فلزات و پلاستیک‌ها و  منسوجات را دارد هنگامی که دو سطح لاستیک و دیگر مواد، به هم می‌پیوندند یک قطعه واحد را تشکیل می‌دهند. این خاصیت (معروف به چسبندگی) لاستیک آن را منحصر به فرد می‌کند.

10. پلاستیسیته لاستیک باعث انعطاف‌پذیری و سازگاری آن با تمام فرآیندهای تولید می‌شود.

11. با ولکانیزه کردن لاستیک می‌توان خواص مکانیکی آن را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید.

12. عایق لاستیکی و سایر محصولات لاستیکی قبل از ولکانیزاسیون نیاز به شکل دهی دارند زیرا لاستیک پخت داده شده پس از به دست آوردن انعطاف‌پذیری مشخص نمی‌تواند دوباره بازیافت گردد و شکل بگیرد.

13. با ولکانیزه کردن لاستیک در قالب‌ها می‌توان محصولاتی با شکل نسبتاً پیچیده بدست آورد.

14. خواص عایق الکتریکی لاستیک خام کمتر از لاستیک‌های ولکانیزه است.

15. لاستیک‌های عایق الکتریکی معمولی در شرایط عادی دارای مشخصات الکتریکی زیر می‌باشند.

16. مقاومت حجمی – 1 × 10 14 تا 1 × 10 15 اهم سانتی‌متر.

17. مماس تلفات – 0.01 تا 0.03 در 50 هرتز.

18. ثابت دی الکتریک: 2.5 تا 5.

19. استحکام الکتریکی لاستیک‌های آلی به شدت به نوع جریان درگیر، درجه کشش و مدت زمانی که ولتاژ اعمال می شود بستگی دارد. وقتی لاستیک بدون کشش باقی بماند و تحت یک ولتاژ آزمایشی 50 هرتز کوتاه مدت قرار گیرد، لاستیک دارای استحکام الکتریکی در محدوده‌های زیر است، بسته به ثابت لاستیک خالص.

20. برای محتوای لاستیک 20 تا 25 درصد: 20 تا 30 کیلوولت بر میلی‌متر

21. برای محتوای لاستیک 30 تا 35 درصد: 30 تا 45 کیلوولت بر میلی‌متر

22. قدرت الکتریکی DC لاستیک 2 تا 2.5 برابر قدرت الکتریکی در 50 هرتز است.

23. اگرچه لاستیک عملاً ضد آب و گاز است، ویژگی‌های الکتریکی آن تحت تأثیر رطوبت است، به ویژه برای لاستیک‌ها، که با مقادیر قابل توجهی از مواد ترکیب می‌شود که حساسیت به رطوبت را افزایش می‌دهد.

24. فقط لاستیک‌های ترکیبی خاص می‌توانند خصوصیات الکتریکی خود را تقریباً بدون تغییر در صورت تماس مداوم با رطوبت حفظ کنند.

25. برای لاستیک‌های معمولی حداکثر دمای عملیاتی معمولاً 55 درجه سانتی‌گراد در نظر گرفته می‌شود، برای لاستیک‌هایی با مقاومت حرارتی زیاد برابر با 65 درجه سانتی‌گراد است.
برای لاستیک‌های بوتیل دمای کار می‌تواند تا 90 درجه سانتی‌گراد باشد. 9.2.3.

موارد استفاده از لاستیک

موارد زیر برخی از کاربردهای لاستیک است:

1. عایق حرارتی
2. پوشش مخازن، لوله‌ها و … (رابرلاینینگ)
3. آب باران و لوله‌های انعطاف‌پذیر
4. تسمه‌کشی از همه نوع
5. لاستیک و لوله
6. چسب
7. لوله‌های شیلنگ، غلطک چاپ و غیره
8. مواد نصب
9.  به عنوان بافرو ضربه‌گیر و لرزش گیر
10. گسکت‌ها

انواع لاستیک

به طور کلی دو نوع لاستیک وجود دارد که توسط شرکت‌های تولیدی لاستیک صنعتی تولید می‌شود.

1. لاستیک طبیعی
2. لاستیک مصنوعی

در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.

1. لاستیک طبیعی

Hevea prasiliensis در مزارع عمدتاً در سریلانکا و شبه جزیره مالایا رشد می‌کند. مقادیر کمی لاستیک در برزیل از درختان جنگلی و از درختچه گواگل در مکزیک و جنوب غربی ایالات متحده تولید می‌شود.

لاتکس یک سیال کلوئیدی شیری است که 30 تا 40 درصد لاستیک را شامل می‌شود و بقیه آن عمدتاً آب و مقدار کمی پروتئین و مواد رزینی است. از بریدگی‌های سطحی درختان لاتکس بیرون می‌زند و در ظروف جمع آوری می‌شود.

درختی که در مزرعه رشد می‌کند حدود 40 سال به محصول خود ادامه می‌دهد و به اندازه کافی لاتکس برای تولید 1.5 کیلوگرم تا 3 کیلوگرم لاستیک در سال می‌دهد.
لاتکس به دو روش برای به دست آوردن کالاهای لاستیکی استفاده می‌شود. لاستیک خام یا توسط اسیدهای گرما از آن منعقد می‌شود و سپس پردازش می‌شود.
یا خود لاتکس با مواد ترکیب کننده مناسب مخلوط می‌شود و سپس مستقیماً با مواد ترکیب کننده مناسب مخلوط می‌شود.

بازیابی لاستیک از گوایول به روش‌های مختلفی انجام می‌شود. کل گیاه، که ممکن است حاوی 20 درصد وزنی لاستیک باشد، پس از 4 سال رشد برداشت، آسیاب شده و در آب خیس می‌شود.

لاتکس در سطح می‌آید و پوست کنده می‌شود. مواد چوبی به آب می‌شوند و به پایین فرو می‌روند.
میزان رزین لاستیک گوایول 18 تا 20 درصد در مقایسه با 4 درصد برای لاستیک hevea است. این رزین ممکن است با استفاده از حلال‌ها استخراج شود و بازیابی و استفاده شود.
لاستیک طبیعی پلیمریزه شده از ایزوپرن (2-methyl-l، 3-butadiene) است. زنجیره پلی هیدروکربنی از 2000-3000 پیوند مونومر تشکیل شده است. پلیمریزاسیون توسط یک واکنش بیوشیمیایی انجام می‌شود که در آن نوع خاصی از آنزیم به عنوان یک عامل کاتالیزوری عمل می‌کند.

لاستیک طبیعی خام معمولاً از لاتکس با انعقاد با اسیدهای آلی، شستن و منعقد کردن با آب هنگام عبور از بین رول‌ها و در نهایت خشک کردن ورق شسته شده از رول‌ها به دست می‌آید.
اگر از رول‌های ناهموار که با سرعت بالا می‌چرخند استفاده شود و سپس لاستیک در هوا آویزان شود تا خشک شود، محصول به عنوان «لاستیک کرپ» کم رنگ شناخته می‌شود.
اگر از رول‌های صاف که با سرعت یکسان می‌چرخند استفاده شود و سپس لاستیک در یک خانه دود خشک شود، محصول به عنوان ورقه دود شناخته می‌شود. سخت‌تر از کرپ کم رنگ است.
لاستیک خام ماده‌ای سخت، قوی و الاستیک است که از 92٪ یا بیشتر از یک پلیمر زنجیره هیدروکربنی (C 5 H 8) تشکیل شده است.
لاستیک خام به تنهایی دارای خواصی نیست که باعث شود قطعات مورد نیاز را تولید کرد. کرپ خام در دمای هوای بسیار گرم تابستان، نرم و چسبناک می‌شود در هوای بسیار سرد سخت و شکننده می‌شود.

در هر یک از این شرایط، برای اهدافی که معمولاً برای آن استفاده می‌شود، بی‌فایده است. با این حال خواص آن با افزودن مواد دیگر و به دنبال آن حرارت مناسب یا عملیات دیگر، تا حد زیادی بهبود می‌یابد.

خواص فیزیکی لاستیک طبیعی خام در زیر نشان داده شده است:

1. در دمای پایین لاستیک سفت می‌شود و هنگامی که منجمد می‌شود، ساختار فیبری پیدا می‌کند.
2. لاستیک خام وقتی تا 130 درجه سانتی‌گراد گرم شود نرم و پلاستیک می‌شود. پلاستیسیته را می‌توان در محدوده خاصی توسط مواد شیمیایی تغییر داد.
3. ضریب انبساط مکعبی 670 x 10 -8 است . هنگامی که لاستیک کشیده می‌شود گرما تولید می‌شود. این اثر ژول نامیده می‌شود. هنگامی که لاستیک تا 82 درصد کشیده می‌شود، 680 کالری در گرم گرم تولید می‌کند.
4. گرمای احتراق لاستیک خام 10547 کالری در گرم است.
5. وزن مخصوص لاستیک خام در 0 درجه سانتی‌گراد 0.95 و 0.934 در 20 درجه سانتی‌گراد است.
6. گرمای ویژه لاستیک خام در دمای اتاق 0.502 است.

2. لاستیک مصنوعی

لاستیک تولید شده توسط فرآیند شیمیایی مصنوعی به عنوان «لاستیک مصنوعی» شناخته می‌شود.
لاستیک‌های مصنوعی یا الاستومر‌ها از مواد خامی مانند کک، سنگ آهک، نفت، گاز طبیعی، نمک، الکل، گوگرد، آمونیاک و قطران زغال سنگ به دست می‌آیند.

الاستومرها به طور دقیق لاستیک مصنوعی نیستند، زیرا لاستیک هرگز سنتز نشده است.
آن‌ها موادی مانند لاستیک هستند که بسیاری از خواص لاستیک را دارند و برخی از آن‌ها از نظر ماهیت شیمیایی شبیه به لاستیک هستند.

فرآوری لاستیک‌های مصنوعی تقریباً شامل مراحل و تجهیزات مشابه با لاستیک خام است.
خواص آن‌ها در حالی که شبیه به خواص لاستیک است، می‌تواند تنوع بیشتری داشته باشد. برخی از الاستومرها نسبت به لاستیک در برابر نور خورشید مقاومت بیشتری دارند، برخی دیگر مقاومت بیشتری در برابر حلال دارند. و برخی خاصیت ارتجاعی بیشتری دارند.