الاستومرها - تعاريف گروه الاستومرها | Definitions of Elastomers

الاستومرها

مواد مزبور کوپلیمرها یا مخلوطهایی از پلیمرها هستند که برخلاف پلاستیکهای انعطاف‌پذیر دارای خاصیت جهندگی می‌باشند. ضریب جهندگی پیرامون( 20N/mm² = E) است.

هنگامی که الاستومر تحت فشار تراکم می شود  پس از برداشتن فشار درصد بالایی از نیروی متراکم رابر می گردانند وبه حالت اولیه باز می گردند که این خاصیت را جهندگی(Resilience) می نامند.

الاستومرها به سهولت و به سرعت، در صورت خم شدن، کشیده شدن و یا هرگونه تغییر شکل دیگری به شکل عادی خود بازمی‌گردند و نیز طول الاستومرها می توانندتابیش از دو برابر طول اولیه خود افزایش طول داشته باشد و پس از برداشته شدن فشار کششی به حالت اولیه باز گردند و این خاصیت بدلیل ایجاد پیوندهای عرضی در طول زنجیره پلیمر می‌باشد.

 الاستومرهای گرمانرم

الاستومرهای گرمانرم گروهی از پلیمرها هستند که خواص مکانیکی لاستیک‌های گرماسخت را همراه با تولید اقتصادی یک گرمانرم دارا می‌باشند.

این الاستومرها همانطور که در بالا توضیح داده شد دارای پیوندهای عرضی بین زنجیرهای پلیمر می باشند که خواص مشابه با لاستیک راایجاد می نمایند. اگر میزان این پیوندها افزایش یابد درصد افزایش طول کاهش می یابد و بالعکس با افزایش و کاهش پیوندها خواص گوناگونی (خواص کششی) ازالاستومرها مشاهده می شود.

یک الاستومر گرمانرم در عین اینکه حالت ارتجاعی، نرمی و دوام خویش را حفظ می‌نماید همانند لاستیک‌های گرماسخت نیز سخت می‌باشد.

الاستومرهای گرمانرم، موارد استفاده گسترده‌ای در صنایع تولید خودرو، سیم و کابل، چسب، کفش و دیگر کالاهای مکانیکی دارند.

انواع (شیمیایی) مختلفی از تی‌پی‌ئی‌ها ساخته شده‌اند که ( پلی یورتان‌های گرمانرم)، کوپلیمرهای متشکل از استایرین (بوتادین - استایرین)، کو پلیمرهای متشکل از (استایرین - اتیلن)، (بوتیلن استایرین)، (الاستومرهای گرمانرم پلی اولفینی)، (و لکانیزهای گرمانرم)، کوپلیمرهای متشکل از ( پلی‌اتر و پلی‌استرها)، پلیمرهای متشکل از ( پلی‌اتر و پلی آمیدها)، ( پلیمرهای یونی) و غیره از جمله آنها می‌باشند.

الاستومرهای گرمانرم استایرینی

پیدایش و توسعه الاستومرهای گرمانرم را می‌توان یکی از زمینه‌های بسیار مثبت در توسعه مواد پلاستیک دانست. اینگونه مواد که کاربرد روزافزونی یافته‌اند هم‌اینک توانسته‌اند جایگزین بسیاری از آمیزه‌هایی شوند که بطور سنتی با مخلوط کردن(P.V.C) یا انواع کائوچوها و مواد افزودنی گوناگون بدست می‌آیند.

کوپلیمرهای قطعه‌ای استایرینی ضمن برخورداری از مزایایی مانند قدرت گرمانرمی و فراگیری خواص، دارای ساختار مولکولی قطعه‌ای مشخصی می‌باشند که دقیقاً با دامنه کاربردی گسترده آنان متناسب است و در ضمن قابلیت فراوان آمیزه‌کاری این‌گونه مواد بر درجه سودمندی آنان می‌افزایند.

الاستومرهای گرمانرم استایرینی با برخورداری از تلفیق استحکام زیاد و گرانروی اندک، جهت فرآیند در دمای بالا یا درون محلول بسیار مناسب می‌باشند.

بسیاری از الاستومرها دارای خواص خوبی از نظر عایق‌بندی الکتریکی بوده و به علت برخوداری از پایداری مناسب در برابر هیدرولیز، امکان استفاده از آنها در محیطهای بسیار اسیدی و یا بازی (مانند آب باطری) فراهم است.

کو پلیمرهای قطعه‌ای استایرین اتیلن - بوتیلن یا استایرین اتیلن - پروپیلن دارای مقاومت بیشتری در برابر گرما، نور و اُزن می‌باشند. کوپلیمرهای قطعه‌ای استایرین به ندرت به صورت مواد خالص مورد استفاده قرار گرفته و نوعاً با پلیمرهای دیگر و یا رزین، روغن و پرکننده مخلوط می‌گردند.

کاربردهای این‌گونه الاستومرها به قرار ذیل می‌باشند:

- کو پلیمرهای قطعه‌ای استایرینی در بسیاری از مواد درزبندی منجمله مواد درزبندی ساختمانی و موادی که براساس سفارش مشتری ساخته می‌شوند مورد استفاده قرار می‌گیرند. اینگونه مواد به عنوان بتونه، یا ماده درزبندی جهت بسیاری از سطوح، منجمله ورق عایق‌کاری پلی استایرین اسفنجی بکار می‌روند.

- از دیگر کاربردهای آن می‌توان به چسب‌های تماسی، پوشش سقف، مواد درزبند قوطی کنسرو و پوشش‌های جداشونده اشاره نمود.

مخلوطهای قیری یکی از سریع‌الرشدترین زمینه‌های کاربردی کوپلیمرهای قطعه‌ای استایرینی می‌باشند. این‌گونه مواد بنام قیر الاستومری گرمانرم هستند که خواص عالی مانند استحکام کششی، ازیاد طول، مقاومت در برابر خستگی، انعطاف‌پذیری در دمای کم و در صورت لزوم نیز از خواص چسب‌های حساس به فشار نیز برخوردارند.

کاربرد اصلی اینگونه مخلوطها در زمینه تولید روکش‌های تجاری و صنعتی جهت سقف‌های کم‌شیب بوده و به علاوه از آنها می‌توان به عنوان توفال در منازل مسکونی بهره گرفت و همچنین بایستی به روسازی بتن آسفالتی، روکش، لنت لوله و آستری استخر اشاره نمود.

الاستومرهای گرمانرم اولفینی (TPO)

الاستومرهای گرمانرم در حال حاضر طیف وسیعی پیدا کرده و کاربردهای فراوانی دارند. مواد مزبور از یک سو نسبت به الاستومرهای گرمانرم استایرینی بسیار گران‌قیمت‌تر بوده و از سوی دیگر فاقد مشخصه‌های عملکردی موادی چون کو پلی‌استرها و یورتان‌ها هستند.

از الاستومرهای گرمانرم اولفینی می‌توان قطعاتی در محدوده کاملاً انعطاف‌پذیر تا نیمه سخت تولید کرد.

امتیاز الاستومرهای گرمانرم اولفینی عبارتند از:

- سهولت فرآیند بوسیله کلیه دستگاههای رایج در صنایع پلاستیک

- قابلیت آمیزه‌کاری بوسیله تعدادی از افزودنی‌ها

الاستومرهای گرمانرم اولفینی مانند سایر الاستومرهای گرمانرم در مقابل اسیدها و بازهای ضعیف و همچنین حلال‌های قطبی با وزن مولکولی کم مقاوم هستند.

کاربرد اصلی این مواد در صنایع خودروسازی می‌باشد. زیرا مواد مزبور نسبت به قیمت پائین از عملکردی بالا برخوردار می‌باشند.

مواد الاستومرهای گرمانرم اولفینی در حد وسیعی برای تولید کانالها و دریچه‌های هوا، بادگیر، نوارهای تزئینی، پوشش سپر، گل سپر و سردسته دنده اتومبیل مورد مصرف قرار گرفته‌اند.

سایر کاربردهای این مواد شامل لوازم مورد نیاز ساختمانی مثل درزبندی پنجره‌ها، نوارهای سوزگیر، کابل‌های تقویت‌کننده، روکش سیم و کابل، عایق‌کاری و کالاهای ورزشی نظیر لوازم مورد مصرف در ورزشهای گلف، شنا، اسکی، ماهی‌گیری و کایت سواری می‌باشند.

در زمره دیگر کاربردهای الاستومرهای گرمانرم اولفینی می‌توان به ساخت درهای دوجداره سخت که از طریق تکنیک اکستروژن تولید می‌شوند، نظیر در و پنجره اتومبیل، دریچه کولر و سردخانه اشاره کرد.

الاستومرهای گرمانرم پلی یورتان (TPU)

پلی یورتان در طیف الاستومرهای گرمانرم، از نقطه نظر عملکرد و قیمت در بالاترین جایگاه قرار داشته و بخاطر سختی و استحکامش، موارد استفاده زیادی دارد.

به رغم مشخصات متعدد این الاستومرها مانند قابلیت انعطاف حتی در درجه حرارت پائین و مقاومت زیاد در برابر خوردگی، مواد مزبور بیشتر به لحاظ برخورداری از خاصیت چسبندگی مورد توجه قرار می‌گیرند.

الاستومرهای پلی یورتان نوعی کوپلیمر قطعه‌ای هستند که از یک سو مانند استایرین‌ها دارای فازهای سخت و نرم متناوب بوده و خواصی مانند سختی محصول ناشی از نسبت این قطعه‌ها به یکدیگر است و از طرف دیگر برخلاف آنها از تکرار ساده منومرهایی با پلیمریزاسیون اضافی تشکیل نمی‌شوند. اما با روش پلیمریزاسیون تراکمی می‌توان به آنها دست یافت.

الاستومرهای پلی یورتان عمدتاً به دو گروه استرها و اترها تقسیم می‌شوند که استرها برخلاف اترها هنگام جذب آب هیدرولیز می‌شوند. اما هر دو به علت تمایل به جذب رطوبت، قبل از فرآیند بایستی خشک شوند.

بنابر دلایل گوناگون، خواص پلی یورتان‌ها مانند انعطاف‌پذیری، چقرمگی و چسبندگی برای آنها کاربردهای اقتصادی تجاری فراوانی را ایجاد نموده است.

از نقطه‌ نظر پزشکی، کاربردهایی نظیر ساخت سوند، پیوند عروق قلب و لایه‌های قابل اتساع معده از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند و همچنین مواردی نظیر شلنگ‌های هیدرولیک، لوله‌های سوخت‌رسانی، روکش کابل‌های هم اکسترود شده و پروفیل قابل ذکر است.

بخش مهم دیگری از این کاربردها، تسمه‌های انتقال در فرآیندهای صنعتی و غذایی، تانکرهای آب و سوخت‌های فرّار می‌باشند.

قطعات تزریقی حجم وسیعی از کاربردهای(TPU) را تشکیل می‌دهند که در این زمینه می‌توان به قسمت‌های مختلف خودروها ( بدنه، گلگیر، واشرهای کائوچوئی و جلو داشبوردها) اشاره نمود.

الاستومرهای گرمانرم کو پلی استر

الاستومرهای کو پلی استر از جمله الاستومرهای گرمانرم مهندسی هستند که بطور طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. الاستومرهای گرمانرم مهندسی (ETE) گروه جدیدی از پلیمرها هستند که ترکیب قدرت و قابلیت ارتجاع را تواماً دارا می‌باشند و قادر به تحمل بار زیاد بوده و دارای مقاومت خزشی و طیف دمای بالا و مقاومت در برابر مواد شیمیایی هستند.

نظر به اینکه کو پلی‌استرها طیف وسیعی از انعطاف‌پذیری و استحکام را شامل می‌گردند لذا می‌توانند خواص مکانیکی گسترده و متفاوتی را ارائه نمایند.

یکی از شاخص‌های عمده کو پلی‌استرها در مقایسه با دیگر مواد انعطاف‌پذیر، خواص حرکتی بسیار عالی آنها است که می‌توان از آنها برای مواردی که خواص فنری طولانی مدت و عمر خمشی مورد نیاز است، استفاده نمود. کو پلی‌استر الاستومرها مقاومت خوبی را در مقابل مواد شیمیایی و حرارت ارائه نموده و به خصوص انواع سفت‌تر در برابر محیطهای هیدروکربنی داغ دارای بهترین عملکرد می‌باشند.

کاربرد معمول آنها در قطعات رنگ شده خارجی اتومبیل‌ها از قبیل جلوبندی، روکش سپرها و پوشش اتومبیل می‌باشد.