نرم‌کننده ها و تولیدات لاستیکی
نرم کننده ها تا چه اندازه برای لاستیک ها اهمیت دارند؟
فراورده های بسیاری در تولیدات لاستیک مورد استفاده قرار می گیرند و بدون آن ها تولید یک لاستیک مرغوب میسر نخواهد بود. از این دست مواد می توانیم به نرم کننده ها اشاره کنیم که خودشان به تنهایی می توانند یک چرخه از تولیدات لاستیکی را به صورت کامل متحول کنند. این مواد به اندازه ای مهم هستند که هر چقدر کیفیت بالاتری داشته باشند تیراژ و کیفیت کلی خط تولید را به شکل چشم گیری بالا می برند.
نرم کننده ها عموماً افزودنی هایی هستند که آمیزه ی لاستیکی را نرم می کنند و فرایند پذیری آن را بهبود می بخشند. این فرایند معمولاً می تواند اختلاط، غلتک زنی، کلندرینگ، اکستروژن و ... را راحت تر از حالت کلی کرده و در نتیجه هزینه بسیاری را از خط تولید لاستیک کاهش دهد. به زبانی دیگر صرفه جویی اقتصادی یکی از مهم ترین ویژگی های نرم کننده ها محسوب می شود.
طبقه بندی نرم کننده ها عموماً کار بسیار دشواری است، زیرا در درجه اول تعداد و تنوع این مواد بیش از اندازه بالاست و در درجه دیگر این مواد می توانند از ترکیبات شیمیایی بسیاری تشکیل شوند که حتی به ثبت نیز نرسیده اند. با این حال، فراورده های نرم کننده معمولاً از طریق منشأ تولید خود قابل دسته بندی هستند که خود گامی موثر در تولید این مواد به حساب می آید. ما در این اینجا قرار است این مواد را بر اساس فراورده های روغنی و در دسته بندی های زیر قرار دهیم:
- فراورده های نفتی
- فرآورده های قطران زغال سنگ ( روغن، رزین، قیر قطران)
- فرآورده های کاج ( قطران کاج، رزین )
- نرم کننده های مصنوعی ( استرها، بسپارهای مایع، رزین‌ها )
- چربی ها، روغن ها
- فراورده های نفتی
این مواد معمولا در فراورش نفت خام مورد استفاده قرار می گیرند که مایع، نیمه مایع و جامد با نقاط نرمی گوناگون هستند. اغلب این مواد، هیدروکربنی و شامل آلکان ها، ایزو آلکان‌ها، سیکلوآلکانها ( نفت ها )، نفت های آکلیل دار شده، اولفینها، هیدروکربن های آروماتیک و ترکیبات حاوی گوگرد، نیتروژن یا اکسیژن هستند و در اشکال مختلفی نیز حضور دارند.
• البته این دسته از مواد معمولاً تعداد بسیاری را شامل می شوند اما در حالت عادی به شرح زیر هستند:
- موم پارافین
- اوزوکریت
- هیدروکربن های آروماتیک
- آسفالت
- فرآورده های قطران زغال سنگ
• قطران زغال سنگ
نرم‌کننده های این گروه محصولاتی با گرانروی مختلف و شامل روغن ها، رزین و قیر هستند. از نظر شیمیایی، این مواد نیز مخلوطی غنی از هیدروکربن های آروماتیک و غیر آروماتیک هستند. البته دسته ترکیبات قطبی، ترکیبات گوگرد دار، نیتروژن دار و اکسیژن دار و نیز فنولی را شامل می شوند. هر چه دمای قطران این محصولات بیشتر باشد، میزان ترکیبات آروماتیک آن نیز افزایش می یابد. یکی از خاص ترین این مواد «رزین کومارون» است که از قطران زغال سنگ در بازه دمایی ċ ۲۰۰-۱۶۰۰ به دست می آید. به این ترتیب، پس از جدا سازی فنول و کروزول پیریدین؛ معمولاً شامل کومارون و ایندن می شوند.
• فرآورده های کاج و رزین
خاص ترین مواد این گروه از نرم کننده ها، رزین کلوفان است که از صمغ های جاری شده از محل برش تنه درخت های کاج به دست می آید. البته روش های دیگری نیز برای تولید این محصول وجود دارند که از تقطیر روغن تربانتین به صورت باقی مانده تقطیر به دست می آید. این رزین جامدی زرد رنگ است که به قهوه ای تیره نیز متمایل است. نقطه گرم شدن این رزین به صورت طبیعی حدود 70 درجه سانتی گراد است. این خواص باعث می شوند تا هم خانواده‌های دیگر این محصول یعنی، قطران کاج نیز مورد استفاده قرار بگیرند. این ماده که در فرآیند تقطیر تخریبی، افزودن بر گازها، آب، متانول و اسید استیک، قطرانی شکل می گیرد؛ قابلیت جدا شدن و استفاده برای مصارف بعدی را دارا است. البته قطران کاج شامل هیدروکربن های روغنی، فنول ها و اسیدهای چرب و رزینی است و رو از همین رو رنگی تیره و بویی زننده دارد.
• نرم کننده های مصنوعی ( استرها، بسپارهای مایع، رزین‌ها )
دسته پلی کربوکسیک اسیدها معمولاً بخش بسیار بزرگی از این مواد را تشکیل می دهند. این دسته عموماً شامل موادی چون فتالیک، آدیپیک، سباسیک، فسفریک می شوند که به صورت مستقیم با فنول ها در رقابت هستند. دسته دیگر فنول ها یا الکل های سیرشده سنگین تر هستند که از میان آن ها می توان به بوتانول، اکتانول، سیلکو هگزانول و کرزول ها اشاره کرد. برخی از آسترهای مورد استفاده به شرح زیر هستند:
- دی بوتیل فتالات
- دی ۲ اتیل هگزیل فتالات
- دی -۲- اتیل هگزیل سباکات
- تری کرزیل فسفات
• نکته: البته موادی که در دسته نرم کننده های اتری قرار می گیرند شامل دی بنزیل اتر، پلی اترها –تیواترها و ... می شوند.
• چربی ها و روغن ها
از این گروه می توان به اسید استئاریک که یک اسید چرب است اشاره کرد. همچنین محصولات طبیعی شامل لانولین و روغن های گیاهی نظیر ( روغن نخل، روغن تال، و روغن دانه های سویا ) می شود که نمونه های به مراتب معروف تری هم دارند. مثلا امولسیون آبی یک استر اسید چرب سنگین که با نام استراکتول معروف است یکی از مهم ترین این چربی ها و روغن هاست.
