پلاستیکی و پلیمریصنایع شیمیایی

کائوچو چیست و چه کاربردهایی دارد؟

کائوچو یا لاستیک طبیعی از گیاهان تولید می شود و به عنوان یک ترکیب شیمیایی  در گروه پلیمرها طبقه بندی می شود که از مولکولهای بزرگ و همسان ساخته می شود. کائوچو به نام های دیگری از جمله لاستیک طبیعی ، لاستیک هندی ، لاتکس ، لاستیک آمازونی  یا کائوتچوک نیز شناخته می شود.

این ماده از پلیمرهای آلی ایزوپرن با ناخالصی های جزئی و سایر ترکیبات آلی  به علاوه آب تشکیل شده است. تایلند و اندونزی دو تولید کننده برتر لاستیک طبیعی در جهان هستند. انواع پلی ایزوپرن که به عنوان لاستیک های طبیعی استفاده می شوند ، در دسته الاستومرها طبقه بندی می شوند. برخی از این پلیمرها به طور طبیعی وجود دارند و برخی دیگر در آزمایشگاه ها و کارخانه ها تولید می شوند بنابراین می توان کائوچوی طبیعی و مصنوعی را تولید کرد. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک اطلاعات بیشتری در این رابطه ارائه می شود.

کائوچو یکی از مهمترین پلیمرهای جامعه بشری است. لاستیک طبیعی یک ماده اولیه ضروری است که در ایجاد بیش از ۴۰۰۰۰ محصول استفاده می شود. از این ماده در وسایل پزشکی ، دستکش جراحی ، لاستیک هواپیما و اتومبیل ، پستانک ، لباس ، اسباب بازی و … استفاده می شود.

کائوچو چیست؟

لاستیک طبیعی از مایع شیری مایل به سفید که حاوی پروتئین ، نشاسته ، آلکالوئیدها و غیره است ، تولید می شود که توسط گیاهان زیادی ساخته می شود. حدود ۲۰۰۰۰ گونه گیاه لاتکس تولید می کنند ، اما فقط ۲۵۰۰ گونه آنها در لاتکس خود لاستیک دارند. عملکرد بیولوژیکی لاستیک طبیعی برای گیاهان کاملاً مشخص نیست. با این حال ، نشان داده شده است که این ماده می تواند بعد از آسیب دیدن گیاهان ، با پوشاندن زخم ها و توقف از دست رفتن مایعات درون گیاه به بهبود آن کمک کند. این ترکیب همچنین از ورود باکتری ها و ویروس های مضر به گیاه جلوگیری می کند.

لاستیک طبیعی از زنجیرهای بلند پلیمری ایزوپرن تشکیل شده است که به صورت سست به هم متصل شده اند. هنگام جدا شدن ، زنجیرها دوباره خودشان به هم متصل می شوند که این امر به لاستیک قابلیت ارتجاعی می دهد. برخلاف لاستیک های مصنوعی  که در شرکت های پتروشیمی ساخته می شوند ، لاستیک طبیعی از شیره لاتکس درختان ساخته می شود و آنها تا ۹۹٪ لاتکس مورد نیاز  دنیا را تأمین کننده می کنند.

ویژگی های کائوچو

لاستیک طبیعی دارای انعطاف پذیری و مقاومت ، همچنین ناخالصی ها و آسیب پذیری در برابر شرایط محیطی و هیدروکربن ها است. در مقایسه با لاستیک های دیگر ، لاستیک طبیعی یکی از انعطاف پذیرترین انواع است و در برابر آب و برخی مواد شیمیایی مقاوم است. همچنین در برابر برش ، پاره شدن ، سایش ، خستگی و سایش مقاوم است و دارای محدوده کاری بین -۵۸ تا ۲۱۲ درجه فارنهایت است. علاوه بر این ، مقاومت کششی زیادی دارد و به راحتی به سایر مواد می چسبد.

با این حال ، لاستیک طبیعی به اندازه لاستیک های دیگر مانند نئوپرن در مقاومت در برابر گرما ، نور و ازن موثر نیست. این ماده همچنین بسته به نوع درختی که از آن تولید می شود متفاوت است و همچنین حاوی ناخالصی های طبیعی است. در حالی که لاستیک طبیعی در برابر آب و برخی مواد شیمیایی مقاوم است ، هنوز هم در برابر نفت و حلال های غیر قطبی آسیب پذیر است.

کائوچو چیست و چه کاربردهایی دارد؟
کائوچو چیست و چه کاربردهایی دارد؟

تفاوت کائوچو طبیعی و مصنوعی

همانطور که در قسمت های قبل گفتیم کائوچو یا لاستیک طبیعی از شیره درختان خاص گرفته می شود و پس از پردازش های خاص مورد استفاده قرار می گیرد.  ولی کائوچوی مصنوعی شامل هر نوع الاستومر مصنوعی است. آنها پلیمرهای ساخته شده از محصولات جانبی نفت هستند. سالانه حدود ۳۲ میلیون تن لاستیک در ایالات متحده تولید می شود و از این میزان دو سوم مصنوعی است.

درآمد جهانی حاصل از لاستیک های مصنوعی احتمالاً در سال ۲۰۲۰ به ۵۶ میلیارد دلار می رسد. لاستیک مصنوعی ، درست مثل لاستیک طبیعی ، در صنعت خودرو ، پروفیل درب و پنجره ، آب بندهایی مانند حلقه های O و واشر ، شیلنگ ، تسمه ، تشک و کف استفاده های زیادی دارند.

آنها طیف متفاوتی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی را ارائه می دهند ، بنابراین می توانند قابلیت اطمینان یک محصول یا کاربرد خاص آن را بهبود ببخشند. لاستیک های مصنوعی از دو جنبه اصلی ، پایداری حرارتی و مقاومت در برابر روغن ها و ترکیبات مربوط به آن ، از لاستیک های طبیعی برتر هستند. آنها به عنوان مثال در برابر اکسید کننده هایی مانند اکسیژن و ازن که می توانند عمر محصولاتی مانند لاستیک را کاهش دهند ، مقاومت بیشتری دارند.

کائوچو چگونه ساخته می شود؟

ابتدا باید لاستیک طبیعی را از یک درخت تولید کننده لاستیک  جمع آوری کرد ، سپس با مواد شیمیایی و گرما پردازش کرد تا در تولید مورد استفاده قرار گیرد. در این فرآیند درخت قطع می شود و شیره آن درون یک ظرف ریخته می شود. یک سوم لاتکس در این مرحله لاستیک است که در یک سوسپانسیون کلوئیدی نگه داشته می شود و یک سوم دیگر آب است. برای تصفیه لاتکس به لاستیک ، لاتکس را با اسید فرمیک مخلوط می کنند تا لاستیک  منعقد شود ، سپس آن را شسته و به صورت بلوک فشرده و یا به ورقه درآورده و سپس دود می دهند.

بعد از طریق ماشین کاری تغییرات دیگری در کائوچو ایجاد می شود تا کارایی بیشتری داشته باشد ، سپس با مواد شیمیایی مخلوط می شود تا خواص آن بهبود یابد. سرانجام از طریق اکستروژن به فرم های دلخواه در می آید و سپس ولکانیزه می شود  که آن را با دوام تر  و مقاوم تر می کند.

ولكانیزاسیون شامل گرم كردن لاستیک با مقداری گوگرد در یك زودپز در حدود ۳۲۰ درجه فارنهایت است ، اگرچه می توان آن را با بخار پخت ، مایكرو ویو كرد یا از بستر سیال یا نمك های فلز مذاب عبور داد تا جوشانده شود. ولکانیزاسیون زنجیره های مولکولی پلی ایزوپرن را بهم پیوند می دهد تا مقاومت  فیزیکی و شیمیایی ایجاد کنند و چسبندگی لاستیک خام از بین برود. اگرچه  لاستیک مصنوعی در دهه ۱۹۳۰ اختراع شد ، هنوز هم لاستیک طبیعی یا کائوچو به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد و کمی کمتر از نیمی از بازار را تشکیل می دهد.

کاربردهای کائوچو

از لاستیک طبیعی در کاربردهایی استفاده می شود که به مقاومت بالایی در برابر سایش و حرارت نیاز دارند. به لطف استحکام و قابلیت فشردگی  از لاستیک طبیعی در کاربردهای مهندسی مانند پایه های ضد لرزش ، کوپل های محرک ، فنرها ، یاتاقان ها ، نوارهای لاستیکی و چسب ها استفاده می شود.  اما بیشتر آنها – ۵۰٪ از لاستیک های طبیعی – به دلیل قدرت و مقاومت در برابر حرارت ، در لاستیک های با عملکرد بالا برای اتومبیل های مسابقه ای ، اتوبوس ها و هواپیماها استفاده می شوند. این ترکیبات همچنین در شلنگ ها ، قطعات خودرو ، تشک های کف و جعبه های باتری استفاده می شود.

با این حال ، به لطف خاصیت چسبندگی کائوچوی طبیعی حتی در سیمان لاستیکی و مواد تثبیت کننده خاک که در جاده های جدید استفاده می شود ، نیز یافت می شود. حتی از لاستیک خام نیز گاهی اوقات برای چسب و به عنوان بخشی از کف کفش استفاده می شود. علاوه بر این ، حدود ۱۰٪ از لاتکس برداشت شده از درختان به سادگی به محلول لاستیک ۶۰٪ برای تولید محصولاتی مانند دستکش لاتکس یا استفاده به عنوان پوشش کاهش می یابد.

برچسب ها

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا
بستن