ரப்பரில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: இயற்கை மற்றும் செயற்கை. இயற்கையான ரப்பர், வெப்பமண்டல தாவரங்களில் காணப்படும் ஒரு பால் சாற்றான லேடெக்ஸில் இருந்து வருகிறது. செயற்கை ரப்பர் பெட்ரோலிய பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது மற்றும் தாவரங்களிலிருந்து வருவதில்லை.
அறிமுகம்: சிலிகான் மற்றும் இயற்கை ரப்பர் என்றால் என்ன, முக்கிய வேறுபாடுகள் என்ன?
ஹெவியா பிரேசிலியென்சிஸ் மரத்தின் மரப்பால் வரும் இயற்கை ரப்பர், 16 ஆம் நூற்றாண்டில் தென் அமெரிக்காவில் யூரோ-அமெரிக்க ஆய்வாளர்களால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து ரப்பரின் முக்கிய ஆதாரமாக இருந்து வருகிறது. 1860களில் பிற நாடுகள் (குறிப்பாக மலேசியா மற்றும் இந்தோனேசியா) ரப்பர் மரங்களை பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யத் தொடங்கும் வரை பிரேசில் முக்கிய சப்ளையராக இருந்தது. தற்போது, 14 இல் 2009 மில்லியன் டன்கள் என மதிப்பிடப்பட்ட உலகளாவிய உற்பத்தியுடன் இயற்கை ரப்பர் இன்னும் ஒரு முக்கியமான பொருளாக உள்ளது. செயற்கை ரப்பர்கள் 1900 களின் முற்பகுதியில் பல்வேறு வெற்றிகளுடன் உருவாக்கப்பட்டன, இரண்டாம் உலகப் போருக்குப் பிறகுதான் அவை பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யப்பட்டன. பல பயன்பாடுகளில் இயற்கை ரப்பர். மிகவும் வெற்றிகரமான செயற்கை ரப்பர் பாலி (சிஸ்-1,4-ஐசோபிரீன்), அல்லது பாலிசோபிரீன் (ஐஆர்), இது இயற்கை ரப்பரைப் போலவே இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.
வரலாறு
ரப்பரின் முதல் பயன்பாடு மெசோஅமெரிக்காவின் பழங்குடி கலாச்சாரங்களால் ஆனது. இயற்கையான ரப்பரைப் பயன்படுத்தியதற்கான ஆரம்பகால தொல்லியல் சான்றுகள், தற்செயலாக பந்துகளின் வடிவத்தில், ஓல்மெக் கலாச்சாரத்தைச் சேர்ந்தவை. மாயா மற்றும் ஆஸ்டெக் கலாச்சாரங்களால் ரப்பர் பயன்படுத்தப்பட்டது - பந்துகளை தயாரிப்பதற்கு கூடுதலாக, ஆஸ்டெக்குகள் முகமூடிகள், செருப்புகள் மற்றும் பிற பொருட்களை தயாரிக்க ரப்பரைப் பயன்படுத்தினர். 2,000 பேர் விளையாடிய உலமா போன்ற மெசோஅமெரிக்கன் பந்து விளையாட்டுகளுக்கு ரப்பரின் துள்ளல் பண்புகள் இன்றியமையாதவை. கிமு 1700 வாக்கில், ஓல்மெக்ஸ் ரப்பர் பொருட்களை தயாரிப்பதில் இருந்து படங்களை ஓவியம் வரைவதற்கான கற்பனையான ஊடகமாக பயன்படுத்துவதற்கு மாறியது.
இயற்கை ரப்பர் என்பது லேடெக்ஸில் இருந்து பெறப்படும் ஒரு எலாஸ்டோமர் ஆகும். இந்த பாலிமர் அசாதாரணமானது, இது முற்றிலும் (அரிதான விதிவிலக்குகளுடன்) cis-1,4-polyisoprene ஐ உருவாக்குகிறது, முக்கிய சங்கிலியில் உள்ள அடுத்தடுத்த அணுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ள இரண்டு முக்கிய சங்கிலிகளுக்கு இடையில் எந்த செறிவூட்டல் (அதாவது இரட்டைப் பிணைப்புகள்) இல்லாமல் உள்ளது. சங்கிலிகள் தனித்தனியான "S" உள்ளமைவுகளில் அமைக்கப்பட்டுள்ளன (படத்தைப் பார்க்கவும்), இது இயற்கையான ரப்பருக்கு அதன் நெகிழ்ச்சித்தன்மையை உறைநிலைக்குக் கீழே இருந்து சுமார் 170 °C (340 °F) வரையிலான பரந்த வெப்பநிலை வரம்பில் வழங்குகிறது.
உற்பத்தி
சிலிகான் ரப்பர் கனிம அல்லது செயற்கை பாலிமர்களால் ஆனது, அதே சமயம் இயற்கை ரப்பர் சில தாவரங்களின் லேடெக்ஸிலிருந்து வருகிறது. இரசாயன ரீதியாக, சிலிகான் சங்கிலிகளில் மெத்தில் குழுக்கள் இருப்பதால் சிலிகான் ரப்பர் இயற்கை ரப்பரிலிருந்து வேறுபட்டது, அதே சமயம் இயற்கை ரப்பரின் சங்கிலிகளில் வினைல் குழுக்கள் மட்டுமே உள்ளன. சிலிகான் ரப்பரின் குணப்படுத்தும் தளமும் இயற்கை ரப்பரை விட வேறுபட்டது. குணப்படுத்தும் தளங்கள் என்பது பாலிமர் முதுகெலும்பில் குறுக்கு-இணைப்பு நடைபெறக்கூடிய இடங்கள். சிலிகான் ரப்பர்களில், க்னாலஜி ஹைட்ரோலைசபிள் சிலேன்களை குணப்படுத்தும் தளங்களாகப் பயன்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் இயற்கை ரப்பர்களில் தொழில்நுட்பம் கந்தக அணுக்களை குணப்படுத்தும் தளமாகப் பயன்படுத்துகிறது.
சிலிகான் ரப்பர் என்பது சிலிக்கான் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட ஒரு கனிம எலாஸ்டோமர் ஆகும். இது பாலிசிலோக்சேன் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இயற்கை ரப்பரைப் போலன்றி, சிலிகான் ரப்பருக்கு அதன் பாலிமர் சங்கிலிகளில் இரட்டைப் பிணைப்புகள் இல்லை. இது வெப்பம் மற்றும் சூரிய ஒளியால் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் சிதைவுக்கு குறைவாக பாதிக்கிறது. சிலிகான் ரப்பர் இயற்கை ரப்பரை விட அதிக உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளது, இது மிகவும் பொருத்தமானது உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகள்.
இயற்கை ரப்பர் என்பது ஐசோபிரீன் அலகுகளால் ஆன ஒரு கரிம எலாஸ்டோமர் ஆகும். அதன் பாலிமர் சங்கிலிகளில் இரட்டைப் பிணைப்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது வெப்பம் மற்றும் சூரிய ஒளியால் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் சிதைவுக்கு ஆளாகிறது. இயற்கை ரப்பர் சிலிகான் ரப்பரை விட குறைந்த உருகும் புள்ளியைக் கொண்டுள்ளது, இது அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதல்ல.
கலவை: இந்த ரப்பர்கள் ஒவ்வொன்றும் எதைக் கொண்டுள்ளது?
சிலிகான் ரப்பர் கலவை
சிலிகான் ரப்பர் Si-O-Si முதுகெலும்புகள் கொண்ட பாலிமர்களால் ஆனது. இந்த பாலிமர்கள் தவிர, சிலிகான் ரப்பரில் கலப்படங்கள், நிறமிகள் மற்றும் குணப்படுத்தும் பொருட்கள் போன்ற சேர்க்கைகளும் உள்ளன. சிலிகான் ரப்பரின் கலவை குறிப்பிட்ட பண்புகளை அடைய தனிப்பயனாக்கலாம்.
வணிகரீதியான சிலிகான் ரப்பர்களில் பெரும்பாலானவை வல்கனைஸ் செய்யப்பட்டவை, அதாவது அவற்றின் இயற்பியல் பண்புகளை மேம்படுத்த ரசாயனங்கள் அல்லது வெப்பம் கொண்டு சிகிச்சை அளிக்கப்படுகின்றன. வல்கனைசேஷன் சிலிகான் ரப்பருக்கு அதிக வெப்பநிலைக்கு அதன் எதிர்ப்பைக் கொடுக்கிறது மற்றும் ஒட்டுமொத்தமாக நீடித்திருக்கும்.
இயற்கை ரப்பர் கலவை
இயற்கை ரப்பர் ஐசோபிரீன் முதுகெலும்புகள் கொண்ட பாலிமர்களால் ஆனது. இந்த பாலிமர்கள் சில மரங்களின் சாற்றில் காணப்படுகின்றன, குறிப்பாக ஹெவியா பிரேசிலியென்சிஸ் மரத்தில். அவற்றின் மூலக்கூறு அமைப்பு கார்பன் அணுக்களின் சங்கிலியாகும், பல ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் சங்கிலிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த ஹைட்ரஜன் அணுக்கள்தான் இயற்கை ரப்பரை மீள்தன்மையாக்குகின்றன. அதே செயல்முறை (ஹைட்ரஜனேற்றம்) செயற்கை ரப்பர்கள் செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பண்புகள்: அவை என்ன இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன?
இயற்கை ரப்பரிலிருந்து சிலிகான் ரப்பரை வேறுபடுத்தும் பல முக்கிய பண்புகள் உள்ளன. ஒன்று அதன் நீடித்த தன்மை; சிலிகான் ரப்பர் தீவிர வெப்பநிலை, புற ஊதா ஒளி மற்றும் ஓசோன் வெளிப்பாடு ஆகியவற்றை உடைக்காமல் தாங்கும், அதே நேரத்தில் இயற்கை ரப்பர் இந்த நிலைமைகளின் கீழ் காலப்போக்கில் சிதைந்துவிடும். கூடுதலாக, சிலிகான் ரப்பர் இயற்கை ரப்பரை விட இரசாயனங்களுக்கு மிகவும் எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது, இது கடுமையான இரசாயனங்கள் அல்லது கரைப்பான்களுடன் தொடர்பு கொள்ளக்கூடிய பயன்பாடுகளுக்கு விருப்பமான தேர்வாக அமைகிறது. இறுதியாக, சிலிகான் ரப்பர் இயற்கை ரப்பரை விட மிகக் குறைந்த அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது எடையில் இலகுவானது மற்றும் நெகிழ்வானது. இந்த பண்புகள் சிலிகான் ரப்பரை பல தொழில்துறை மற்றும் நுகர்வோர் பயன்பாடுகளுக்கு சிறந்த பொருளாக ஆக்குகின்றன.
சிலிகான் ரப்பர் என்பது கார்பன், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜனுடன் சிலிக்கானைக் கொண்டிருக்கும் சிலிகான்-சுயமாக ஒரு பாலிமர்-ஆல் ஆன எலாஸ்டோமர் ஆகும். சிலிகான் ரப்பர் பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, இது பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்த சிறந்தது.
இது மிகவும் வெப்பத்தை எதிர்க்கும், அதாவது அதிக வெப்பநிலையை சிதைக்காமல் தாங்கும். வெப்ப சேதம் ஏற்படும் அபாயம் உள்ள பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்துவதற்கு இது சரியானதாக்குகிறது சிலிகான் வாகன கேஸ்கட்கள் மற்றும் சீலண்டுகள்.
சிலிகான் ரப்பர் குளிர் வெப்பநிலைக்கு சிறந்த எதிர்ப்பையும் கொண்டுள்ளது. இது உணவு சேமிப்பு கொள்கலன்கள் போன்ற குளிர் சேதம் ஏற்படும் அபாயம் உள்ள பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்றதாக உள்ளது.
சிலிகான் ரப்பர் மிகவும் நீடித்தது. இயற்கை ரப்பரைப் போல இது காலப்போக்கில் சிதைவதில்லை, அதாவது இது அதிக ஆயுட்காலம் கொண்டது. இது மருத்துவ சாதனங்கள் போன்ற நீண்ட கால நம்பகத்தன்மை முக்கியமான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்துவதற்கு இது சரியானதாக ஆக்குகிறது.
இயற்கை ரப்பர் என்பது பல தாவரங்களால் உற்பத்தி செய்யப்படும் லேடெக்ஸ் எனப்படும் பால் வெள்ளை திரவத்திலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படும் ஒரு எலாஸ்டோமர் ஆகும். இது நெகிழ்ச்சி, சிராய்ப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் இழுவிசை வலிமை மற்றும் சிறந்த நீர் எதிர்ப்பு மற்றும் மின் காப்பு பண்புகள் போன்ற நல்ல இயந்திர பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது.
சுற்றுச்சூழலின் தாக்கம்: அவை என்ன வகையான தடம் உள்ளது?
ரப்பரின் இரண்டு முக்கிய வகைகள் சிலிகான் மற்றும் இயற்கை ரப்பர். அவை இரண்டும் வெவ்வேறு சுற்றுச்சூழல் தடயங்களைக் கொண்டுள்ளன.
இயற்கை ரப்பர் சில மரங்களின் சாற்றில் இருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது, மேலும் இது புதுப்பிக்கத்தக்க வளமாகும். இது சூழலில் எளிதில் உடைந்து, தீங்கு விளைவிக்கும் நச்சுகளை வெளியிடாது. இயற்கை ரப்பர் உற்பத்திக்கு அதிக அளவு நிலம் தேவைப்படுகிறது, இது சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளில் எதிர்மறையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்.
சிலிகான் ரப்பர் செயற்கை பொருட்களால் ஆனது மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க வளம் அல்ல. சுற்றுச்சூழலில் எளிதில் உடையாது மற்றும் தீங்கு விளைவிக்கும் நச்சுகளை வெளியிடும். சிலிகான் ரப்பர் உற்பத்திக்கு அதிக அளவு நிலம் தேவையில்லை, ஆனால் அதில் இருந்து தயாரிக்கப்படும் செயற்கை பொருட்கள் சுற்றுச்சூழலுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும்.
செலவு: அவற்றின் விலை எவ்வளவு?
உங்கள் திட்டத்திற்கான பொருளைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது செலவு எப்போதும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய முக்கியமான காரணியாகும். எனவே, சிலிகான் மற்றும் இயற்கை ரப்பர்களின் விலை எவ்வளவு?
சிலிகான் ரப்பர் பொதுவாக இயற்கை ரப்பரை விட விலை அதிகம். இயற்கை ரப்பரை விட சிலிகான் ரப்பர் சிறந்த வெப்ப எதிர்ப்பையும் இரசாயன எதிர்ப்பையும் கொண்டுள்ளது என்பதே இதற்குக் காரணம். கூடுதலாக, சிலிகான் ரப்பர் இயற்கை ரப்பரை விட அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கும், இது பல பயன்பாடுகளுக்கு விருப்பமான தேர்வாக அமைகிறது.
இயற்கை ரப்பர், மறுபுறம், சிலிகான் ரப்பரை விட விலை குறைவாக உள்ளது. ஏனென்றால், இயற்கை ரப்பர் சிலிகான் ரப்பரைப் போல வெப்பத்தையும் இரசாயனங்களையும் எதிர்க்கவில்லை. இருப்பினும், சிலிகான் ரப்பரை விட இயற்கையான ரப்பரை அதன் குறைந்த விலை காரணமாக பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தலாம்.
முடிவு: ஒட்டுமொத்தமாக எந்த ரப்பர் சிறந்தது?
சிலிகான் ரப்பர் மற்றும் இயற்கை ரப்பர் இரண்டும் அவற்றின் நன்மை தீமைகளைக் கொண்டுள்ளன. எது உங்களுக்கு சிறப்பாகச் செயல்படும் என்பது உங்கள் குறிப்பிட்ட தேவைகளைப் பொறுத்தது. அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கக்கூடிய ஒரு பொருள் உங்களுக்குத் தேவைப்பட்டால், சிலிகான் ரப்பர் செல்ல வழி. உங்களுக்கு அதிக மீள் மற்றும் அதிக இழுவிசை வலிமை கொண்ட ஒரு பொருள் தேவைப்பட்டால், இயற்கை ரப்பர் சிறந்த தேர்வாகும். இறுதியில், உங்கள் தேவைகளுக்கான சிறந்த ரப்பர் உங்களுக்கு என்ன பண்புக்கூறுகள் மிகவும் முக்கியம் என்பதைப் பொறுத்தது.
