آشنایی با مواد اولیه لاستیک

لاستیک و تاریخچه آن

قبل از آنکه در رابطه با مواد اولیه لاستیک صحبت کنیم بهتر است که با تاریخچه آن آشنا شویم. ماشین ها از جمله مهمترین وسایل حمل و نقل امروزه هستند که لاستیک عامل اصلی حرکت در آن هاست. در واقع اگر یک ماشین با امکانات و تجهیزات بسیار پیشرفته و بروز ساخته شود بدون لاستیک یک شی کاملا بلااستفاده است. لاستیک تنها بخشی از ماشین است که با زمین تماس مستقیم دارد لذا رعایت اصول در تولید آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

از زمان تولید اولین لاستیک مدام محققان مختلف تغییراتی را بر روی آن ایجاد کرده اند تا به شکل امروزه درآمده و قابل استفاده شود. جان دانلوپ اولین کسی بود که با استفاده از رشته های در هم تنیده پلیمر لاستیک ساخت. آندره میشلن و برادرش با تغییراتی در آن لاستیک های پنوماتیک را ساختند که قابلیت محبوس کردن هوا را داشت که این ویژگی سبب کاهش ضربه و افزایش خاصیت ارتجاعی در لاستیک می شد. فرانک سیبرلینگ اولین کسی بود که آج را بر روی لاستیک قرار داد، این کار سبب افزایش اصطکاک و بهبود خاصیت چسبندگی با سطح جاده می شد. در نهایت میشلن در سال 1946 از دستاوردهای قبلی استفاده نمود و نخستین لاستیک رادیال را تولید نمود که بهتر بوده و رانندگی ایمن و نرم تری را فراهم می نمود.

مواد اولیه لاستیک سازی

انتخاب مواد اولیه لاستیک در تمامی لاستیک های تولیدی از شرکت های مختلف یکسان نیست. هر شرکتی مواد و دستورالعمل خاص خود را در تولید لاستیک خود به کار می برد. برخی از شرکت ها به نرمی و راحتی لاستیک اهمیت بیشتری می دهند و ممکن است که لاستیک مقاومت و طول عمر کمتر داشته باشد. در مقابل برخی دیگر به مقاومت و طول عمر بالای لاستیک بیشتر اهمیت می دهند اما نرمی و راحتی لاستیک کمتر باشد. با اینحال مواد پایه لاستیک ها با یکدیگر یکسان است. فرآیند تولید لاستیک به دو نوع گوگردی و پراکسیدی تقسیم بندی می شود. روش گوگردی نسبت به پراکسیدی مرسوم تر می باشد. ما در ادامه مواد پایه تولید لاستیک را با توجه به مراحل تولید بررسی می کنیم.

مرحله اول تولید لاستیک

تولید کامپاند اولین کاری است که در تولید لاستیک انجام می شود. کائوچو از جمله مواد اولیه لاستیک است البته ممکن است به جای آن از ماده دیگری هم استفاده شود. برای تولید کامپاند ابتدا به کائوچو آنتی اکسیدان سپس دوده و روغن و برخی مواد شیمیایی دیگر اضافه می شود. پس از اضافه کردن مواد اولیه لازم فرآیند اختلاط آغاز می شود. اختلاط توسط دستگاه های مخلوط کن انجام می شود. هر یک از مواد اولیه لاستیک کاربردهای مخصوص به خود را دارند که عبارت اند از:

دوده: یکی از مهم ترین چیزهایی که باید در ساخت لاستیک مدنظر قرار گیرد خاصیت ضد سایشی آن است. دوده با پرکردن حفره های بین مولکولی باعث ایجاد خاصیت ضد سایشی در لاستیک می شود.

آنتی اکسیدان: مقاومت و طول عمر خاصیت دیگری است که باید در لاستیک بالا باشد. آنتی اکسیدان ها موادی هستند که مقاومت و طول عمر لاستیک را افزایش می دهند.

روغن: خود فرآیند اختلاط مواد اولیه لاستیک نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در صورتی که عمل اختلاط به درستی انجام نشود امکان اینکه لاستیک کیفیت لازم را نداشته باشد بسیار بالاست. روغن ها به عنوان عامل نرم کننده و پیش برنده اختلاط به مواد اولیه لاستیک اضافه می شوند.

مرحله دوم تولید لاستیک

کائوچوی آماده شده در مرحله اول را به مواد اولیه لاستیک اضافه می کنند و با هم مخلوط می کنند سپس وارد مرحله پخت لاستیک می شویم. جهت ایجاد اتصالات عرضی، افزایش خواص لاستیکی و کشسانی و ایجاد مقاومت بالا گوگرد را به عنوان عامل پخت به محصول به دست آمده اضافه می کنند که اصطلاحا به آن ولکانیزه گفته می شود. محصول تحت فشار و دمای مشخصی با استفاده از دستگاه های پرس پخته می شود.

پروسه پخت بسیار زمان بر است به همین دلیل از برخی مواد جهت تسریع در پخت استفاده می شود. هر کدام از این مواد وظیفه خاصی را بر عهده دارند. این مواد شامل: ترکیبات گوگرددار به عنوان شتاب دهنده، استئاریک اسید به عنوان فعال کننده، آنتی اکسیدان ها و شتاب دهنده ها به عنوان فعال کننده و روان کننده ترکیبات پلیمر اولیه به محصول افزوده می شوند. این مواد سبب چسبندگی در لاستیک و ترکیب مناسب مواد تشکیل دهنده نیز می گردند. پس از تکمیل مرحله اختلاط و سرد شدن آن محصول مورد نظر به دست می آید که بدان کامپاند ورقه ای گفته می شود.

انواع لاستیک با توجه به روش تولید

لاستیک ها با توجه به نوع تولید آن به دو دسته رادیال و بایاس تقسیم بندی می شوند. در لاستیک های بایاس اتصال لایه های لاستیک با زاویه 45 درجه صورت می گیرد. این کار سبب می شود تا لاستیک به صورت کامل با سطح جاده تماس نداشته باشد. برعکس در لاستیک های رادیال یا شعاعی سطح لاستیک به صورت کامل با جاده در تماس است. این کار سبب افزایش اصطکاک، ایمنی و افزایش چسبندگی در مسافت های طولانی در لاستیک می گردد. امروزه استفاده از لاستیک های بایاس محدود شده است.

وزن لاستیک را چگونه تعیین می کنند؟

لاستیک ها در ابعاد و کاربردهای مختلفی تولید می شوند. تولید کنندگان سعی می کنند مقادیر استاندارد را در زمان تولید لاستیک در نظر بگیرند. لاستیک ها با توجه به کاربردشان در وزن های 6 تا 80 کیلوگرم تولید می گردند.

جمع بندی

تولیدکنندگان لاستیک هرکدام روش خاص خود را برای تولید محصولشان دارند. معمولا مواد اولیه لاستیک همان هایی است که در متن توضیح دادیم. تولیدکنندگان با توجه به روش خود عمل می کنند و هرکدام استانداردهای خاص خود را دارند. میزان مواد مورد استفاده، هدف تولید نوع لاستیک، نرمی و اصطکاک زیاد و مقاومت بالا با توجه به روش هر تولیدکننده متفاوت است. در نهایت وزن و نوع لاستیک است که باید طبق استانداردهای تعیین شده باشد. طبق مطالبی که مطرح شد به این نتیجه رسیدیم که نرمی در زمان رانندگی، مقاومت و اصطکاک بالا از جمله ویژگی هایی است که باید در لاستیک ها موجود باشد. این ویژگی ها سبب افزایش طول عمر لاستیک و افزایش ایمنی در رانندگی می شوند.