دو نوع لاستیک وجود دارد: طبیعی و مصنوعی. لاستیک طبیعی از لاتکس، شیره شیری موجود در گیاهان گرمسیری به دست می آید. لاستیک مصنوعی از فرآورده های نفتی ساخته می شود و از گیاهان نمی آید.
مقدمه: سیلیکون و لاستیک طبیعی چیست و تفاوت های اصلی آنها چیست؟
لاستیک طبیعی که از لاتکس درخت Hevea brasiliensis به دست می آید، از زمان کشف آن توسط کاشفان اروپایی-آمریکایی در آمریکای جنوبی در قرن شانزدهم، منبع اصلی لاستیک بوده است. برزیل تا دهه 16 تامین کننده اصلی بود، زمانی که سایر کشورها (به ویژه مالزی و اندونزی) تولید انبوه درختان لاستیک را آغاز کردند. در حال حاضر، لاستیک طبیعی با تولید جهانی حدود 1860 میلیون تن در سال 14، هنوز یک کالای مهم است. لاستیک طبیعی در بسیاری از کاربردها. موفق ترین لاستیک مصنوعی پلی (cis-2009-isoprene) یا پلی ایزوپرن (IR) است که خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار شبیه به لاستیک طبیعی دارد.
تاریخچه
اولین استفاده از لاستیک توسط فرهنگ های بومی مزوامریکا بود. اولین شواهد باستان شناسی استفاده از لاستیک طبیعی به فرهنگ اولمک، اتفاقاً به شکل توپ، مربوط می شود. لاستیک توسط فرهنگ مایا و آزتک استفاده می شد - علاوه بر ساختن توپ، آزتک ها از لاستیک برای ساخت ماسک، صندل و سایر اشیاء استفاده می کردند. خواص جهشی لاستیک برای بازی‌های توپی میان‌آمریکایی مانند علما که حدود 2,000 نفر بازی می‌کردند، حیاتی بود. در سال 1700 قبل از میلاد، اولمک ها از ساختن اشیاء لاستیکی به استفاده از آن به عنوان وسیله ای ساختگی برای نقاشی کردن تصاویر روی آوردند.
لاستیک طبیعی الاستومری است که از لاتکس به دست می آید. این پلیمر از این جهت غیر معمول است که به طور کامل (به استثنای موارد نادر) از cis-1,4،170-polisoprene، بدون اشباع (یعنی پیوندهای دوگانه) بین دو زنجیره اصلی متصل به اتم‌های مجاور در زنجیره اصلی تشکیل شده است. زنجیرها در پیکربندی‌های «S» جداگانه چیده شدهاند (تصویر را ببینید)، که به لاستیک طبیعی خاصیت ارتجاعی آن را در محدوده دمایی وسیع از زیر نقطه انجماد تا حدود 340 درجه سانتی‌گراد (XNUMX درجه فارنهایت) می‌دهد.
تولید
لاستیک سیلیکونی از پلیمرهای معدنی یا مصنوعی ساخته شده است در حالی که لاستیک طبیعی از لاتکس گیاهان خاص به دست می آید. از نظر شیمیایی، لاستیک سیلیکونی با لاستیک طبیعی به دلیل وجود گروه های متیل در زنجیره های سیلیکونی متفاوت است در حالی که لاستیک طبیعی تنها دارای گروه های وینیل در زنجیره های خود است. محل پخت لاستیک سیلیکونی نیز با لاستیک طبیعی متفاوت است. مکان‌های کیور مکان‌هایی در امتداد ستون فقرات پلیمری هستند که در آن اتصال متقابل می‌تواند انجام شود. در لاستیک‌های سیلیکونی، thecnology از سیلان‌های قابل هیدرولیز به عنوان محل درمان استفاده می‌کند، در حالی که در لاستیک‌های طبیعی، فناوری از اتم‌های گوگرد به عنوان محل درمان استفاده می‌کند.
لاستیک سیلیکون یک الاستومر معدنی است که از سیلیکون و اکسیژن تشکیل شده است. به پلی سیلوکسان نیز معروف است. برخلاف لاستیک طبیعی، لاستیک سیلیکونی دارای پیوند دوگانه در زنجیره های پلیمری خود نیست. این باعث می شود کمتر در معرض اکسیداسیون و تخریب توسط گرما و نور خورشید قرار گیرد. لاستیک سیلیکونی همچنین دارای نقطه ذوب بالاتری نسبت به لاستیک طبیعی است که آن را مناسب تر می کند برنامه های کاربردی در دمای بالا.
لاستیک طبیعی یک الاستومر آلی است که از واحدهای ایزوپرن تشکیل شده است. دارای پیوندهای دوگانه در زنجیره های پلیمری خود است که آن را مستعد اکسیداسیون و تخریب توسط گرما و نور خورشید می کند. لاستیک طبیعی همچنین دارای نقطه ذوب پایین تری نسبت به لاستیک سیلیکونی است که آن را برای کاربردهای با دمای بالا مناسب تر می کند.
ترکیب: هر یک از این لاستیک ها از چه چیزی تشکیل شده است؟
ترکیب لاستیک سیلیکونی
لاستیک سیلیکونی از پلیمرهایی با ستون فقرات Si-O-Si تشکیل شده است. علاوه بر این پلیمرها، لاستیک سیلیکونی حاوی مواد افزودنی مانند پرکننده‌ها، رنگدانه‌ها و مواد درمانی است. ترکیب لاستیک سیلیکون را می توان برای دستیابی به خواص خاص سفارشی کرد.
اکثر لاستیک‌های سیلیکونی تجاری ولکانیزه می‌شوند، به این معنی که برای بهبود خواص فیزیکی آنها با مواد شیمیایی یا حرارت پردازش شدهاند. ولکانیزاسیون به لاستیک سیلیکونی مقاومت آن را در برابر دماهای بالا می دهد و در کل آن را بادوام تر می کند.
ترکیب لاستیک طبیعی
لاستیک طبیعی از پلیمرهایی با ستون فقرات ایزوپرن تشکیل شده است. این پلیمرها در شیره درختان خاص، به ویژه درخت Hevea brasiliensis یافت می شوند. ساختار مولکولی آنها زنجیره ای از اتم های کربن است که چندین اتم هیدروژن به زنجیره ها متصل هستند. این اتم های هیدروژن هستند که لاستیک طبیعی را الاستیک می کنند. از همین فرآیند (هیدروژناسیون) برای ساخت لاستیک های مصنوعی استفاده می شود.
خواص: چه خواص فیزیکی دارند؟
چندین ویژگی کلیدی وجود دارد که لاستیک سیلیکونی را از لاستیک طبیعی متمایز می کند. یکی دوام آن است. لاستیک سیلیکونی می تواند در برابر دماهای شدید، نور UV و قرار گرفتن در معرض ازن بدون شکستگی مقاومت کند، در حالی که لاستیک طبیعی در این شرایط به مرور زمان تخریب می شود. علاوه بر این، لاستیک سیلیکونی نسبت به لاستیک طبیعی در برابر مواد شیمیایی بسیار مقاوم‌تر است و آن را برای کاربردهایی که ممکن است با مواد شیمیایی یا حلال‌های خشن تماس پیدا کند، انتخابی ارجح است. در نهایت، لاستیک سیلیکونی چگالی بسیار کمتری نسبت به لاستیک طبیعی دارد، به این معنی که وزن آن سبک تر و انعطاف پذیرتر است. این ویژگی ها لاستیک سیلیکونی را به ماده ایده آل برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و مصرف کننده تبدیل می کند.
لاستیک سیلیکون الاستومری متشکل از سیلیکون - که خود پلیمری است - حاوی سیلیکون همراه با کربن، هیدروژن و اکسیژن است. لاستیک سیلیکونی دارای تعدادی مزیت است که آن را برای استفاده در بسیاری از کاربردهای مختلف ایده آل می کند.
بسیار مقاوم در برابر حرارت است، به این معنی که می تواند در برابر دمای بالا بدون تخریب مقاومت کند. این امر آن را برای استفاده در برنامه هایی که در آن خطر آسیب گرما وجود دارد، مانند داخل، عالی می کند سیلیکون واشر خودرو و درزگیرها
لاستیک سیلیکونی همچنین مقاومت بسیار خوبی در برابر دمای سرد دارد. این امر آن را برای استفاده در برنامه هایی که خطر آسیب سرما وجود دارد، مانند ظروف نگهداری مواد غذایی، ایده آل می کند.
لاستیک سیلیکونی نیز بسیار بادوام است. در طول زمان مانند لاستیک طبیعی تجزیه نمی شود، به این معنی که طول عمر بسیار بیشتری دارد. این آن را برای استفاده در برنامه هایی که قابلیت اطمینان طولانی مدت مهم است، مانند دستگاه های پزشکی، عالی می کند.
لاستیک طبیعی الاستومری است که از مایع سفید شیری به نام لاتکس استخراج می شود که توسط گیاهان متعدد تولید می شود. خواص مکانیکی خوبی مانند کشش، مقاومت در برابر سایش و استحکام کششی و همچنین مقاومت عالی در برابر آب و خواص عایق الکتریکی از خود نشان می دهد.
تاثیرات زیست محیطی: چه نوع ردپایی دارند؟
دو نوع اصلی لاستیک عبارتند از سیلیکون و لاستیک طبیعی. هر دو ردپای محیطی متفاوتی دارند.
لاستیک طبیعی از شیره درختان خاصی ساخته می شود و یک منبع تجدید پذیر است. در محیط به راحتی تجزیه می شود و سموم مضر را ترشح نمی کند. تولید لاستیک طبیعی به مقادیر زیادی زمین نیاز دارد که می تواند تأثیر منفی بر اکوسیستم داشته باشد.
لاستیک سیلیکونی از مواد مصنوعی ساخته شده است و یک منبع تجدید پذیر نیست. در محیط به راحتی تجزیه نمی شود و می تواند سموم مضر را آزاد کند. تولید لاستیک سیلیکونی به مقدار زیادی زمین نیاز ندارد، اما مواد مصنوعی که از آن ساخته می شود می تواند برای محیط زیست مضر باشد.
هزینه: هزینه آنها چقدر است؟
هزینه همیشه عامل مهمی است که باید هنگام انتخاب متریال برای پروژه خود در نظر بگیرید. بنابراین، هزینه سیلیکون و لاستیک های طبیعی چقدر است؟
لاستیک سیلیکونی معمولاً گرانتر از لاستیک طبیعی است. این به این دلیل است که لاستیک سیلیکونی مقاومت حرارتی و مقاومت شیمیایی بهتری نسبت به لاستیک طبیعی دارد. علاوه بر این، لاستیک سیلیکونی می تواند دمای بالاتری را نسبت به لاستیک طبیعی تحمل کند و آن را برای بسیاری از کاربردها انتخابی ارجح تبدیل می کند.
از طرف دیگر، لاستیک طبیعی نسبت به لاستیک سیلیکونی ارزان‌تر است. این به این دلیل است که لاستیک طبیعی به اندازه لاستیک سیلیکونی در برابر حرارت و مواد شیمیایی مقاوم نیست. با این حال، لاستیک طبیعی به دلیل هزینه کمتر، می تواند در کاربردهای گسترده تری نسبت به لاستیک سیلیکونی استفاده شود.
نتیجه گیری: کدام لاستیک به طور کلی بهتر است؟
هم لاستیک سیلیکونی و هم لاستیک طبیعی مزایا و معایب خود را دارند. این واقعاً به نیازهای خاص شما بستگی دارد که کدام یک برای شما بهتر کار می کند. اگر به ماده ای نیاز دارید که بتواند در برابر درجه حرارت بالا مقاومت کند، لاستیک سیلیکونی راه حلی است. اگر به ماده ای نیاز دارید که کشش بیشتری داشته باشد و استحکام کششی بالاتری داشته باشد، لاستیک طبیعی انتخاب بهتری است. در نهایت، بهترین لاستیک برای نیازهای شما بستگی به این دارد که چه ویژگی هایی برای شما مهم است.
