معرفی عمده مکمل‌ها و افزودنی‌های لاستیکی

لاستیک‌ها از ترکیبات بسیاری تشکیل می‌شوند که استفاده‌های بسیاری هم به همراه دارند. البته بیشتر ما این کاربردها را در تایرهای خودرو می‌دانیم اما مواد اولیه لاستیکی نیز حرف‌های زیادی برای گفتن دارند. از همین رو قصد داریم تا انواع مختلف ترکیبات لاستیک را بررسی کنیم تا با این ماده کارآمد بیشتر آشنا شوید.

• فراورده‌های پلیمری

پلیمرها معمولاً عامل اصلی تولید لاستیک هستند. لذا برای ساخت یک ترکیب ابتدا باید با توجه به خواص پلیمرها  نوع مناسب را انتخاب کرد و سپس به ادامه کار که فرمولاسیون است بپردازیم. به این ترتیب، 3 نوع لاستیک خام وجود دارند که خواص آن‌ها به ترکیبات زیر وابسته است:

• پلیمر طبیعی
• پلیمر مصنوعی
• لاستیک بازیافتی (معمولاً از لاستیک‌های کهنه تهیه می‌شود)

همان‌طور که گفتیم ترکیبات لاستیک، حالت‌های مختلفی دارند و یک لاستیک می‌تواند ترکیبی از پلیمرهای مختلف باشد. برای مثال اگر از محصول، انتظار مقاومت در برابر سایش و تحمل بار را داشته باشیم از لاستیک طبیعی استفاده می‌کنیم و اگر نیاز به مقاومت در برابر حرکات نوسانی داشته باشیم؛ معمولاً از لاستیک‌های مصنوعی استفاده می‌کنیم که به صورت ترکیبی نیز می‌توانند مورد استفاده قرار بگیرند. این مواد با دارا بودن خواص مختلف می‌توانند کارآمدی یک لاستیک را افزایش دهند.

• نرم‌کننده‌ها

برای تبدیل کردن لاستیک خام به لاستیک فراوری‌شده معمولاً از نرم کننده‌ها استفاده می‌شود. نرم‌کننده‌ها معمولاً با علامت اختصاری WS  شناخته می‌شوند. از معمول نرم‌کننده‌ها می‌توان به روغن و ترکیبات آن‌ها اشاره کرد که در درجه اول قالب پذیری یک لاستیک را افزایش می‌دهد و در نهایت، محصول خروجی را سالم‌تر جلوه می‌دهد. همچنین اضافه شدن نرم‌کننده‌ها می‌تواند از چسبیدن مواد پلاستیکی به غلتک‌ها نیز جلوگیری کند.

• عوامل پخت

عواملی که فرایند تبدیل پلاستیک به حالت الاستیسیته طبیعی را هدایت می‌کنند، عوامل پخت می‌نامیم. این عوامل معمولاً شامل موارد زیر می‌شوند:

• عامل  ولکانیزاسیون
• تسریع‌کننده ولکانیزاسیون
• فعال‌ کننده

• عامل اصلی  ولکانیزاسیون:

عنصر اصلی کارخانه‌ها در تولید این عامل اصلی معمولاً گوگرد است و این عوامل معمولاً در حالت طبیعی هستند. HE معمولاً دارای دو نوع صد در صد محلول است که به‌صورت شصت درصد غیر محلول در سلفورکربن یافت می‌شود. البته با توجه به نوع ترکیب مورد نظر و پلیمر به کار رفته؛ درجه حرارت محیط ، نوع و درصد گوگرد در ترکیبات مختلف متفاوت خواهد بود. به‌صورت کلی اگر بخواهیم نقش اصلی این افزودنی لاستیک را مشخص کنیم؛ خواص الاستیکی ساده‌ترین تعریف آن خواهد بود. بدون عوامل اصلی، خواص ارتجاعی لاستیک در حالت پلاستیکی از بین خواهند رفت.

• تسریع‌کننده ولکانیزاسیون:

این نوع افزودنی معمولاً با کد WF در بازار خرید و فروش می‌شود و برای تسریع عمل ولکانیزاسیون به کار می‌رود. این یعنی سرعت پخت بالا رفته و با این افزایش زمان پخت غالباً بیشتر می‌شود. این کاهش هم درنهایت به کاهش دمای پخت منجر می‌شود که خود به‌تنهایی یک مزیت محسوب می‌شود. به ‌این ‌ترتیب، به علت صرفه‌جویی‌های زمانی در تولید، معمولاً هزینه‌های تولید کاهش پیدا می‌کند و محصول نهایی به‌مراتب کیفیت بیشتری خواهد داشت.

• فعال‌کننده:

فعال‌کننده‌ها عموماً با کد WL خرید و فروش می‌شوند و یک وظیفه بیشتر ندارند. این وظیفه کمک به تسریع‌کننده‌هاست تا وظیفه خود را به خوبی انجام دهند. از آنجایی‌که طراحی فرمولاسیون متمرکز برای پخت، یکی از مهم‌ترین بخش‌های ساخت لاستیک است؛ استفاده از فعال‌کننده‌های به‌اندازه‌ای اهمیت پیدا می‌کند که بدون آن‌ها نمی‌توانیم چرخه تولید را سرعت ببخشیم. همچنین انواع دیگری از فعال‌کننده‌ها وجود دارند که در موارد بسیار خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند که کار اصلی آن‌ها کم کردن سرعت عامل اصلی است. البته این گروه، موارد مصرف کمی در صنعت دارند.

• مکمل‌های تقویتی

خواص فیزیکی محصول معمولاً وابسته به مکمل‌های تقویتی هستند. مواردی از قبیل؛  کربن‌ها ، پرکننده‌ها ، بافته‌های نخی و سیم‌های طوقه از جمله مکمل‌های تقویتی در تولید لاستیک هستند. در این میان، کربن از اهمیت بالاتری برخوردار است. دلیل این امر هم روش‌های تولید انواع کربن است که می‌تواند خواص بسیار نادری به این عنصر ببخشد. روش‌های مختلفی برای تهیه کربن وجود دارد اما کربن‌های مصرفی تولیدات لاستیک عمدتاً از روش کوره‌ای به دست می‌آیند . مشخصات بیشتر این کربن‌ها به شرح زیر است:

• اندازه کربن
• ساختمان کربن
• طبیعت کربن (فیزیکی و شیمیایی)
• تخلخل

در این مواد سودمند؛ هرچه اندازه ذرات کربن کوچک‌تر باشند، پوشش پذیری نیز کاهش می‌یابد، اما در عوض قدرت بسیار بهتری را از خود نشان می‌دهند. تقویت کردن لاستیک موجب تقویت خواصی از قبیل قدرت کششی ، مقاومت در برابر سایش ، مقاومت در برابر پارگی و ... می‌شود. هرچه ساختمان دوده کربن بزرگ‌تر باشد؛ مقدار چسبندگی ترکیب ولکانیزه نشده کاهش ‌یافته و مواد ولکانیزه شده نهایی سخت‌تر کنار هم قرار می‌گیرد.

• مکمل‌های محافظتی

این مواد معمولاً در آخرین لحظات یک خط تولید لاستیک به آن اضافه می‌شوند و کار آن‌ها بالا بردن مقاومت لاستیک در مقابل عوامل جوی است. از این عوامل جوی می‌توان به اکسیژن، ازن و .. اشاره کرد.

• حلال‌ها و سایر مکمل‌ها:

حلال‌ها عبارت‌اند از ترکیبات سبک نفتی که برای ساختن چسب لاستیک و محلول‌هایی که برای جلوگیری از چسبندگی لاستیک به قالب مصرف می‌شوند به کارمی روند. از جمله ترکیبات افزودنی دیگر می‌توان پودر میکا ، تالک و کربنات‌ها را نام برد که برای کاهش چسبندگی و مواد مشابه کار می‌روند. سیم‌های طوقه، بافته‌های نخی و شیر هوا از دیگر مواردی هستند که در تولید ترکیبات لاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند و بدون آن‌ها نمی‌توان تولیدی باکیفیت داشت.

اگرچه برخی کارخانه‌ها خودشان را به تولید بهترین کیفیت ممکن متعهد می‌کنند اما بعضاً افراد سودجو سعی می‌کنند با کمترین میزان هزینه محصول مورد نظر خود را تولید کنند که در نهایت محصول نهایی کیفیت لازم را نخواهد داشت. این موضوع  باعث می‌شود تا ضایعات لاستیکی روزبه‌روز بیشتر شوند. استفاده از افزودنی‌های لاستیکی مناسب می‌تواند به تولید لاستیک‌های باکیفیت کمک بسزایی کند.