لاستیک ها در ابتدا Rubbers (مداد پاک کن) نامیده شدند چون می توانستند مداد را پاک کنند (Rub out) – اما این کوچکترین خاصیت از جمله خواص قابل توجه و مفید فراوان آنها می باشد. بر خلاف دیگر گونه های جامدات، لاستیکها وقتی که کشیده می شوند- به میزان پنج برابر طول اولیه شان یا حتی بیشتر- می توانند شکلشان را حفظ کرده و پس از رها شدن بدان شکل برگردند. این امر امکان انطباق پذیری (Conformability) و استفاده شان به عنوان آب بندها (Seals) و واشرها (Gaskets) را می دهد. لاستیکهای دارای میرایی بالا به آرامی خود را باز می یابند؛ در حالیکه انواع میرایی پائین آنها می جهند و انرژی مصرف شده برای کشیدن خود را بر می گردانند – لذا برای برای فنرها، تیروکمانها و اشیاء کشی استفاده می شوند. قابلیت تطابق پذیری، اصطکاک بالائی را به لاستیکها روی سطوح خشن می دهد، بخشی از دلیل (همراه با تامین راحتی توسط آنها)اینکه آنها برای چرخهای بادی و کف پوش ها استفاده می شوند.
اینکه لاستیکها به آسانی اسفنجی می شوند، فراهم کننده راحتی موجود در ضربه گیرها بوده، و حتی موجب افزایش قابلیت تطابق لاستیک با هر شکلی که در آن فرو برده می شود می گردد.
تقریبا تمام جامدات مهندسی دارای مدول کشسانی (نشان دهنده سختی آنها)بین 1تا1000Gpa هستند. لاستیکها سفتی کمتری دارند ما بین 0.0001 تا1Gpa. سفتی پایینشان، قابلیت کش آوردنشان و حفظ شکل اولیه شان همگی از سا ختارشان حاصل می شود. ملکولهای یک لاستیک زنجیره بلندی از کربنهای متصل به هم (یا در سیلیکونها، زنجیره های سیلیکون- اکسیژن)، با هیدرژون، نیترژون، کلر یا فلور چسبیده به پهلوها هستند. اتمهای کربن که برای تشکیل زنجیره به هم متصل می شوند دارای پیوند محکمی با یکدیگر هستند، اما بین شاخه های جانبی یک ملکول با ملکول های مجاور جاذبه ضعیفی وجود دارد (تنها بطور ضعیفی توسط شاخه های ملکول های دیگر جذب می شوند )- در واقع در دمای اتاق
پیوندهای ملکول به ملکول یک لاستیک به حالت مذاب در آمده اند. در این حالت لاستیک یک سیال خیلی لزج (Viscous liquid) می باشد، که مولکولهایش مانند یک بشقاب اسپاکتی پخته در هم فرو رفته، و البته میتوانند قالب گیری شود. آنها سپس پخته می شوند(عمل آورده می شوند) (Cured)، عمل آوردن(Curing) پیوند های قوی اتفاقی را بین ملکولها بوجود می آورد، مثل یخ بستن رشته اسپاگتی های درهم فرو رفته، در شکل قالب گیری شده خود.
با این حال بیشتر طول هر ملکولی می تواند روی کناریهاش بلغزد – امکان کش آمدن- اما وقتی رها شد، نقاط اتصال وسیع رشته را به شکل اولیه اش می کشاند. در مورد لاستیک طبیعی، عمل آوردن با گرم کردن در حضور گوگرد (ولکانیزاسیون Vulcanization) صورت می گیرد، در لاستیکهای مصنوعی فرآیندعمل آوری پیچیده بوده اما تاثیر همان است. این بدین معناست که لاستیکها گرما سخت هستند – وقتی عمل آمدند، نمی توانید آنها را دوباره قالب گیری کنید، یا مجددا شکل دهید یا بازیافت کنید، همان مساله اصلی که برای تایرهای خودرو مطرح است. تایرها یکی از گسترده ترین کاربردهای لاستیک هستند، کاربرد دومی کف پوشها می باشد، در ادامه غلتکهای صنعتی، تسمه ها، ضربه گیرها، پوشاک ها و لوازم ورزشی می آیند.
لاستیکها توسط ریخته گری ،کلندرینگ (Calendering)، اکستروژن و اسفنجی کردن فرآوری می شوند. احتمالا بیش از 1000 گونه لاستیک وجود دارد. ساده ترها فقط محتوی کربن، هیدرژون، نیتروژن و اکسیژن (لاستیکهای هیدروکربن) هستند. افزودن دوده کربن به محافظت در مقابلUV (اشعه ماورای بنفش) کمک می کند. جایگزینی بعضی از هیدرژونها با کلر یا فلور(لاستیکهای کلرو/فلورو-کربن) پایداری شیمیایی بهتری را می دهد؛ پایداری بیشتر حتی با جایگزینی کربن با سیلیکون (لاستیکهای سلیکون)ناشی میشود، اما آنها گران هستند. لاستیکها-همانطور که گفتیم-گرما سخت هستند، اما راهکارهائی می تواند بکار گرفته شود تا آنها را وادار کند تا حدودی شبیه گرمانرمها رفتار نمایند. مخلوط کردن یا کوپلیمریزاسیون ملکولهای لاستیک با یک گرما نرم مثل پروپیلن ،PP، اگر درست انجام شود- منجر می شود به اینکه توده های مجزای لاستیک با فیلمی ازPP (Santoprene)، به یکدیگر بچسبند. این ماده شبیه یک لاستیک رفتار می کند، اما اگر به نحوی گرم شود که PP مذاب گردد، می تواند دوباره قالب گیری گشته و حتی بازیافت نیز گردد.
|
لاستیک ها عبارتند از: |
|
لاستیک های اکریلیک لاستیک های بوتیل(NR) لاستیک های کلره شده(Neoprene) اتیلن-پروپیلن(EPDM) اتیلن- وینیل- استات (EVA) لاستیکهای فلوئوروکربن (Viton) ایزوپرن لاستیک طبیعی نیتریل(NBR,BUNA-N) لاستیکهای پلی بوتادین لاستیکهای پلی سولفید سیلیکون استایرن بوتادین(SBS) لاستیکهای گرما نرم(TPE,TPO) |
|
پلیمرهایی که اسفنجی می شوند: |
|
فنلیک پلی اتیلن پلی پروپیلن پلی استایرن پلی اورتان |
