مقالات سایان بسپار سپاهان

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

ساختار:

استفاده میشود به عنوان:لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer)) و ورق های لاستیکی (Rubber Sheet)

نام های دیگر :نوردل (Nordel) , رویالن (Royalene) , کتون i8340, ویستالون (Vistalon)

مونومر:اتیلن ,پروپیلن, دی ان

حلال:۱و۲و۴- تری کلروبنزن ,آلیفاتیک ها, آروماتیک ها و هیدروکربن های هالوژنه

دانسیته:به دلیل ترپلیمر (Ter-polymer) بودن میتواند از ۰.۸۶ تا ۰.۹۹ g/cm3 باشد.

دمای ذوب (Tm):بیشتر از ۱۵۰ درجه سانتی گراد (بسته به درصد پلی اتیلن)

دمای انتقال شیشه ای (Tg):برابر ۶۰- تا ۳۳- درجه سانتی گراد (معمولا ۵۴- درجه سانتی گراد ذکر میشود)

سختی (Shore A):برابر ۴۰ تا ۹۰

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن:غیرقطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):

-در شعله میسوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه میدهد.

-شعله زرد دارد و با سر و صدا می سوزد.

-دود سفید متمایل به خاکستری دارد و توام با ذرات کربن است.

-در شعله چکه نمیکند.

-بوی شمع در حال سوختن میدهد.

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 (HD 1,4) و یا دی سیکلو پنتا دی ان (DCOD)ساخته شده است.مقدار اتیلن در حدود ۴۵%تا ۷۵% است همچنین مقدار دی ان در حدود ۲.۵% تا ۱۲% است.درصد پروپیلن بیشتر غلطک پذیری بهتر مقاومت خام پایین تر و کشسانی بالاتر را ارائه میدهد.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 میدهد.

روش های پخت:

گوگردی و پراکسیدی

مزایا:

مقاومت حرارتی و گرمایی خوب ,قیمت نسبتا ارزان ,مقاومت در برابر اسید ها 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 بالا ومقاومت سایشی عالی,مقاومت در برابر ضربه ,مقاومت در برابر پیر شدن

کاربرد:

به عنوان ترکیب (Compound) برای اصلاح ضربه در پلاستیک درزگیر برای دیگ های بخار عایق بندی سیستم و کابل لاستیک ها لوله های لاستیکی مانند لوله تخلیه آب ماشین لباسشوئی شیلنگ واشر بلندگوهای صدا پروفیل های به کار رفته در پنجره ها و مهم ترین کاربردهای آن که درزگیرها و نوارهای عایق بندی در و پنجره و درزگیر خودرو و درزگیر لوازم خانگی مانند یخچال و فریزرو….

لاستیک استایرن بوتادین SBR

لاستیک استایرن بوتادین (Styrene Butadiene Rubber) SBR

ساختار:

استفاده میشود به عنوان:لاستیک(Rubber) (الاستومر(Elastomer),ترمو پلاستیک الاستومر (Thermoplastic Elastomer) TPE,تایر(Tire)

نام های دیگر:ببونا اس(Buna S), آمریپل سینپول(Ameripol Synpol), یوروپرن (Europrene),کرالکس (kralex),پلی سار(polysar),پلیوفلکس (plioflex),کیوکاربومیکس (Copo Carbomix),نیپل (Nipol),سل پرن(Solprene)

 مونومر:استایرن و بوتادین (Styrene & Butadiene)

حلال:دی متیل فرمامید DMF یا (Dimethylformamide)

دانسیته:۰.۹۲_۰.۹۵ g/cm3 (بسته به درصد استایرن متفاوت است)

دمای ذوب (Tm):در حالت پخت شده ذوب نمیشود.

دمای انتقال شیشه ای (Tg):برابر ۵۲-_۱۳ درجه سانتی گراد (بسته به درصد استایرن متفاوت است)

سختی(Shore A):برابر ۵۰ تا ۹۰

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن:غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):

-در شعله میسوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه میدهد.

-شعله زرد متمایل به نارنجی دارد و کمی سرو صدا میکند.

-دود سفید متمایل به خاکستری همراه با ذرات کربن دارد.

-در شعله چکه نمیکند.

-بوی گاز شهری میدهد.

تاریخچه و چگونگی تولید:

کوپلیمر (هم بسپار) استایرن و بوتادینی که بیش از ۵۰% بوتادین داشته باشد را SBR مینامند.نسبت معمولی مونومرها 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 رنگهای شیرابه ای (Latex لاتکس)استفاده میشود.

این پلیمر به عنوان یک پلیمر متداول با کارایی های زیاد و بالا تعریف میشود 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.

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 نمیشودو 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 میشود:

-روش امولسیونی:

در این روش پلیمریزاسیون از طریق رادیکالهای آزاد انجام میشود که این کار در دو حالت گرم و سرد انجام میشود.محصول بدست آمده از روش سرد در حضور روغن یا در حضور روغن-دوده دارای خطیت زیاد ,توزیع مولکولی باریک جرم ملکولی زیاد , فرآیند پذیری دشوار است .(سری ۱۵۰۰(Type 1500)).

محصول بدست آمده از روش گرم نیز شدیدا شاخه ای بوده ودارای جرم ملکولی پهن , فرآیند پذیری خوب و درصد ۱و۲- وینیل بالاتر است.(سری ۱۰۰۰(Type 1000))

روش های پخت:

عمدتا به روش ولکانیزاسیون گوگردی انجام میشود .سرعت پخت در SBRاز NR کمتر است بنابراین از شتاب دهنده برای افزایش سرعت پخت استفاده میشود.

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 , فرآیندپذیری بسیار مشکل ,مقاومت کم در برابر بنزین و روغن مقاومت کم در برابر حلالهای هیدروکربنی

خواص:

دارای مقاومت فرسایشی عالی است و با افزایش درصد سیس و وینیل بوتادین در ان 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

لاستیک طبیعی NR:

کائوچوی طبیعی (لاستیک طبیعی یا الاستومر طبیعی)

(Natural Rubber or Natural Caoutchouc)

ساختار:

استفاده میشود به عنوان:لاستیک (Rubber) (الاستومر(Elastomer)) ,تایر(Tire)

نام های دیگر :پلی ایزوپرن(polysoprene), پلی سیس۱و۴- ایزوپرن (cis-1,4-polyisoprene), پلی ترانس۱و۴- ایزوپرن (Tras-1,4-polyisoprene),  آمری پل (Ameripol), ناتسین (Natsyn), کاریفلکس (cariflex),ابنیت(Ebonite)

مونومر:ایزوپرنIsoprene

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

دانسیته:۰.۹۱۳_۰.۹۲۸  g/cm3

دمای ذوب(Tm):برابر ۳۵ تا ۳۶ درجه سانتی گراد

دمای انتقال شیشه ای (Tg):برابر ۷۲- درجه سانتی گراد

سختی (shore A):برابر ۵ تا ۹۰

وضعیت قطبی یا غیرقطبی بودن:غیر قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آسان):

-در شعله میسوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه میدهد.

-شعله نارنجی متمایل به زرد دارد و کمی سر صدا میکند.

-دود سیاه توام با ذرات کربن دارد.

-در شعله چکه نمیکند.

-بوی لاستیک سوخته میدهد.

روش های پخت :

هم به روش گوگردی و هم به روش پرکسیدی پخت میشود.

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 ,مقامت 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

کاربردها:

بیشترین مصرف این ماده در ساخت انواع تایر (رویه و بدنه و دیواره تایر),درزگیر و آببندهای لاستیکی لوله ضربه گیرهااسفنج های لاستیک برای مبل ها و تشک سازی ورق های لاستیکی نوارهای لاستیکی تسمه و نقاله شیلنگ واشر کفی کفش کالاهای ورزشی مهر چسب نوک پستان بطری و پستانک و کاربردهای فراوان پزشکی کاربردهای فراوان مهندسی(اتصالات انعطاف پذیر بالشتک پل ها و ساختمان ها)

لاستیک اکریلو نیتریل بوتادین(Acrylonitirile Butadiene Rubber) NBR:

ساختار:

استفاده میشود به عنوان :لاستیک (Rubber) (الاستومر(Elastomer))

نام های دیگر آن: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 (Cyanacryi),تی اکریل (Thiacryl),پربونان (Perbunan)

مونومر:بوتادین.اکریلو نیتریل

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

دانسیته:g/cm3 0.92

دمای ذوب(Tm):بیشترین دمای قابل تحمل برای استفاده از آن۱۰۰ درجه سانتی گراد است.

دمای انتقال شیشه ای (Tg):بسته به میزان درصد اکریلو نیتریل از ۶۰- تا۱۰- درجه سانتی گراد( با افزایش درصد اکریلو نیتریل دمای Tg نیز افزایش می یابد)

سختی(Shore A):بسته به میزان درصد اکریلو نیتریل (ACN) از ۶۴ تا ۶۸

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن:کمی قطبی

ویژگی های اشتعال(روش شناسایی آسان):

-در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه میدهد.

-شعله زرد متمایل به نارنجی دارد.

-در شعله چکه نمیکند.

-بوی موی سوخته میدهد.

تاریخچه و چگونگی تولید:

کوپلیمر (هم بسپار) بوتادین و اکریلو نیتریل از طریق پلیمریزاسیون (بسپارش) امولسیونی به دو روش ساخته میشوند:

۱-پلیمریزاسیون امولسیونی گرم(Hot) در دمای ۳۰ تا ۵۰ درجه سانتی گراد که محصول آن دارای خطیت کمتر.فرآیند پذیری و خواص ضعیف تر می باشد.

۲-پلیمریزاسیون امولسیونی سرد(Cold) در دمای ۵ درجه سانتی گراد که محصول آن حجم ملکولی بالاتر.توزیع باریک تر و خطیت بیشتر و در نتیجه فرآیند پذیری و خواص مکانیکی بهتر میباشد.

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 برابرهیدرو 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 میدهد.این لاستیک به طور پیوسته در دمای ۱۲۰ درجه سانتی گراد در مجاورت ها و 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 .اکریلونیتریل /ایزوپرن و NBR نوع ترموپلاست یافت میشود.

روش های پخت:

معمولا توسط گوگرد پخته (ولکانیزه) میشود اما به دلیل پایین بودن مقدار اشباعیت در زنجیره آن معمولا گوگرد کمتر و شتاب دهنده ی بیشتری مورد نیاز است.

مزایا:

لاستیک های NBR در برابر روغن ها حلال ها آب ,نمکها ,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 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 ,واشرها ,انواع آببند و درزگیر ها ,کاربرد در صنایع خودروسازی و هوا فضا به عنوان مثال در درزگیرها و شیلنگ سوخت و حتی لنت ترمز, ظروف ماشین های شیردوش, دستکشهای پزشکی و صنعتی ,ادوات چاپ و غلطک و چرخ های متحرک استفاده میشود.

لاستیک کلروپرن (Chloroprene Rubber) CR یا لاستیک نئوپرن (Neoprene Rubber) یا پلی کلروپرن (polychloroprene)

ساختار:

استفاده میشود به عنوان:لاستیک (Rubber) (الاستومر (Elastomer)) و ورق های لاستیکی(Rubber sheets)

 نام های دیگر : بای پرن (Bayprene),دپرن (Duprene),بریزاتکس (Breazatex),آکوستیک ۲۱۶۱(Aquastick 2161),اسکای پرن (Skyprene)

مونومر:کلروپرن

حلال:تولوئن(Toluene)

دانسیته:  g/cm3 1.25

دمای ذوب(Tm):بیش از ۱۲۰ درجه سانتی گراد

دمای انتقال شیشه ای (Tg):برابر ۴۵- تا۳۹- درجه سانتی گراد

سختی(Shore A ): برابر ۲۰ تا  ۹۵

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن :کمی قطبی

ویژگی های اشتعال (روش شناسایی آن):

-در شعله میسوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه میدهد.

-شعله زرد متمایل به نارنجی دارد.

-دود سیاه به همراه ذرات کربن دارد.

-در شعله چکه نمیکند.

-بوی زننده و سوزاننده ای دارد.

تاریخچه و چگونگی تولید:

لاستیک کلروپرن را برای اولین بار شرکت آمریکایی دوپانت (Dupont) در سال ۱۹۳۱ 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 بعد ها در سال ۱۹۳۹ نام آن را 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 سانتی گراد در مجاورت گوگرد تهیه می شود و به دو صورت لاتکس و جامد یافت میشود.نوع جامد خود به انواع دیگری تقسیم می شود که در زیر به آن اشاره شده است:

۱-مصارف عام

۲-مصارف ویژه

۳- مصارف تهیه چسب

دسته مصارف عام:

کلروپرن های با مصارف عام به دو دسته G شامل:GN,GNA,GRT,GT,GW و Wشامل:W,WHV,WRT,WD,WX,WB,WK,TW,TW,TRT تقسیم میشود.نوع G در شرایط مساوی باW 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 وWRT به ترتیب مقاوم ترین گرید این نوع ها در مقابل بلوری شدن میباشند.

دسته مصارف ویژه:

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

دسته مصارف ویژه:

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

پارامترهای ویژه ای که منجر به تولید انواع این لاستیک میشود به قرار زیر است:

۱-اصلاح با سولفور(انواع تیورام -ایجاد قابلیت نرم شدن (Mastication)لاستیک)

۲-اصلاح با مرکاپتان (انواع مرکاپتان دار-تمایل به بلوری شدن)

۳-اصلاح کننده ها(انواع مونی ویسکوزیته -فرآیند پذیری)

۴-پایدار کننده ها (کنترل رنگ و طول عمر)

۵-کوپلیمریزاسیون(هم بسپارش) با سایر مونومرها

۶-پیش شبکه شدن(فرآیند پذیری بهتر )

۷-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 ۸۵%) از لاستیک کلروپرن را ترانس ۱و۴- کلروپرن (Trans 1,4 Cloroprene) تشکیل میدهدکه این زنجیره به لاستیک توانایی متبلور شدن در اثر کشش را میدهد و بر همین اساس محصولات پخته شده (ولکانش) آن استحکام کششی زیادی دارند.

روش های پخت:

این لاستیک فقط با سیستم اکسیدفلزی پخت (ولکانیزه)می شود.

مزایا:

مقاوم در برابر اکسیداسیون شیمیایی وگرما و نور خورشید

معایب:

به دلیل قطبی بودن خواص الکترونیکی و عایق الکترونیکی ضعیفی دارد .قیمت نسبتا بالا .مقاومت و انعطاف پذیری کم در برابر دماهای کم و سرما

خواص:

مقاومت حرارتی زیاد .مقاومت در برابر عوامل جوی و ازون .مقاومت بسیار عالی در برابر روغن ها و مواد شیمیایی (به جز روغن های هیدرو کربنی).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 . آببندی کردن و درزگیرها مانند درزگیر لب تاپ .محافظ های موبایل و آی پد و ریموت کنترل .لباسهای 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 و بسیاری از لوازم ورزشی و از لاتکس آن در ساخت کالاهایی مانند دستکش و بالون و .. استفاده میشود.