برای ساختن یک لاستیک خودرو ( مواد اولیه لاستیک) نزدیک به 200 مواد اولیه که ترکیبی از مواد طبیعی و شیمیایی است تشکیل شده است. این حجم ترکیبات بستگی به نوع تایر و مصرف و کاربرد آن دارد. عموم این ترکیبات از کائوچو طبیعی و کائوچو مصنوعی همچنین عناصر شیمیایی تشکیل شده است.
شرکت آسا صنعت ساتیا به عنوان یکی از معتبر ترین شرکت های وارد کننده و تأمین کننده مواد اولیه لاستیک مانند کائوچوی طبیعی، کائوچوی مصنوعی، دوده صنعتی و مواد پختف سیلیکون رابر و شتاب دهنده، آنتی اکسیدانت و ساخت کامپامند با سابقه تجربه با مدت طولانی و آمادگی دارد تا خدمات خود را بهترین شیوه ممکن به شما عزیزان ارائه دهد.
تا انتهای این مقاله همراه ما باشید تا انواع ترکیبات و نقشی که تولید یک لاستیک را دارند را توضیح دهیم.
اولین و مهم ترین ترکیب مورد نیاز برای یک لاستیک «کائوچو طبیعی» نام دارد.
کائوچو چیست؟
کائوچو ماده ایست که شیره درختان به دست می آید. برای بدست آوردن این شیره باید بر روی پوست درخت برش های عمیق زده شود که ماده ای به نام لاتکس از داخل آن خارج می گردد. این درخت به هیوا (Hevea ) می باشد که کشت این نوع درخت ها نیاز به شرایط خاص آب و هوایی و بارندگی دارد. مزارع درخت لاستیک عمدتاً در جنوب شرقی آسیا (از جمله تایلند ، بزرگترین تولید کننده جهان و اندونزی)، آمریکای لاتین و آفریقا واقع شده اند.
در ادامه لاتکس جمع شده توسط افراد از درختان به کارخانه ها و کارگاه های مورد نظر انتفال پیدا می کند و پس از طی کردن مراحل خشک کردن و فشرده سازی قابل استفاده می شود. طی فرآیند تولید لاستیک طبیعی برای افزیش مقاومت و پایداری و انعطاف پذیری لاستیک، گوگرد یا سلنیوم به آن اضافه می شود.
اگر چه لاستیک طبیعی هم یک منبع تجدید پذیر و هم یک ماده بسیار متنوع است، اما برخی از نیازها با آن برآورده نمی شود. به عنوان مثال، لاستیک طبیعی در حدود 180 درجه سانتیگراد ذوب می شود، به این معنی که در برنامه هایی که درجه حرارت ممکن است بیش از حد مجاز باشد، قابل استفاده نیست.
در مقابل لاستیک طبیعی لاستیک مصنوعی قرار دارد که محصولی از نفت است. ترکیبات پایه در لاستیک مصنوعی عمدتا پلیمرهایی هستند که از فرآورده های نفتی سنتز می شوند.لاستیک های مصنوعی خواصی مشابه با لاستیک های طبیعی دارند. لاستیک مصنوعی مانند سایر پلیمرها ، از مونومرهای مختلف بر پایه نفت ساخته شده است.
کائوچوی مصنوعی چیست؟
۶۰٪ از لاستیک مورد استفاده در صنعت تایر، لاستیک مصنوعی است که از هیدروکربن های مشتق شده از نفت تولید می شود، اگرچه لاستیک طبیعی هنوز هم برای ۴۰٪ باقی مانده ضروری است.
مهم ترین دلیلی که تولیدکنندگان لاستیک از کائوچو مصنوعی استفاده می کنند این است کائوچوهای مصنوعی تحت فشار و هنگام ساخت، تغییر شکل می دهند و هنگام برداشتن فشار، به شکل اصلی خود بر می گردند. این خاصیت برای تولید لاستیک های مصنوعی بسیار ارزشمند است.
از دیگر خصوصیت و ویژگی های این ماده مهم می توان به ماندگاری و مقاومت در برابر مقاومت های غلطشی آن اشاره کرد. این ماده بیشتر برای ساخت لاستیک خودرو و لاستیک موتور سیکلت مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا عملکرد خوبی را به آنها می دهد.
مونومرهای متداول که برای ساختن لاستیک های مصنوعی استفاده می شوند شامل استایرن بوتادین لاستیک (SBR)، لاستیک نیتریل (NBR) و بوتیل لاستیک (IIR) است.
در ادامه باید به مواد دیگری که در تولید و فرایند ساخت لاستیک نقش دارند صحبت کنیم.
پرکننده ها و تقویت کننده های لاستیک
کربن سیاه (Carbon Black)
در سال 1915 برای اولین بار ماده ای به نام کربن سیاه کشف شد. این ماده زمانی که با مواد دیگر ساخت لاستیک ترکیب می شود باعث افزایش مقاومت ده برابری لاستیک در برابر سایش می شود.
کربن سیاه 25 تا 30 در صد از ترکل ترکیب لاستیک را تشکیل داده و رنگ مشخصی را به لاستیک می دهد.
در واقع مهم ترین دلیل استفاده از کربن سیاه این است که برای جلوگیری از سایش و ترک خوردگی لاستیک در برابر اشعه ماوراء بنفش بسیار موثر و تأثیر گذار است.
کربن سیاه (Carbon Black)
در سال 1915 برای اولین بار ماده ای به نام کربن سیاه کشف شد. این ماده زمانی که با مواد دیگر ساخت لاستیک ترکیب می شود باعث افزایش مقاومت ده برابری لاستیک در برابر سایش می شود.
کربن سیاه 25 تا 30 در صد از ترکل ترکیب لاستیک را تشکیل داده و رنگ مشخصی را به لاستیک می دهد.
در واقع مهم ترین دلیل استفاده از کربن سیاه این است که برای جلوگیری از سایش و ترک خوردگی لاستیک در برابر اشعه ماوراء بنفش بسیار موثر و تأثیر گذار است.
دوده
که این محصول در فرآیند احتراق گاز فاز محدود می شود، اما با گسترش ذرات سوخت پایدار، در هوا نفوذ می کنند. این ذرات پایدار بعضاً کک و سانسفرس هستند و از اهمیت زیادی هم برای این چرخه برخوردارند. دوده صنعتی یا کربن بلک یکی از مهم ترین افزودنی فرآورده های لاستیکی نیز هست تا جایی که این ماده برای بهبود خواص مکانیکی الاستومرها مورد استفاده قرار می گیرد و فرایند تولید لاستیک معمولاً بدون دوده انجام نمی شود.
اضافه کردن دوده به کائوچو باعث افزایش مقاومت سایشی تایر شده، خواص مکانیکی آن را بهبود می بخشد. ساختار کائوچو به گونه ای است که در بین مولکول های آن فضاهای خالی وجود دارد ودوده در این فضا ها قرار می گیرد، گاهی اوقات علاوه بر دوده از پرکننده های غیر دوده ای نظیر کربنات کلسیم یا کائولین استفاده می شود.
عناصر شیمیایی در ترکیبات مواد اولیه لاستیک
گوگرد
گوگرد یک ماده آتشفشانی است که لاستیک را از پلاستیک به حالت الاستیک تبدیل می کند. عملكرد آن در استفاده از محصولات به طور همزمان و در طول دوره تولید همراه است كه باعث بهینه شدن عملكرد حرارتی تایر هنگان ساخت می گردد. این تایر علاوه بر ترکیبات لاستیکی به تقویت کننده های فلزی و نساجی نیز احتیاج دارد. این چهارچوب واقعی لاستیک است که هندسه و استحکام آن را تضمین می کند. آنها همچنین انعطاف پذیری لازم برای تماس تایرها با جاده را تأمین می کنند.
سایر عوامل شیمیایی ترکیبات مواد اولیه لاستیک
به منظور تولید و فراوری بهتر و آسانتر آمیزه لاستیکی در چرخه و مراحل مختلف فرایند تولید از مواد دیگری نظیر انواع روغن، شتاب دهنده ها، گوگرد ( به عنوان عامل پخت) و … استفاده می گردد.
تقویت کننده های پارچه ای
ازنخ (پارچه) همیشه برای تقویت لاستیک استفاده شده است. در سال ۲۰۰۱ ، به لطف نوآوری در این زمینه، لاستیک های میشلن کنکورد را قادر به بارگیری دوباره هوا کردند. نخ در حال حاضر نقش مهمی در لاستیک های پر کاربرد با سرعت بالا را دارد. برای تولید آرماتورها از پلی استر، نایلون، ریون و آرمید استفاده می شود که مقاومت، استقامت و راحتی بیشتری را ایجاد می کند. بدنه ی اصلی تایر شامل لایه های نخی پوشش داده شده با آمیزه (خمیر) لاستیکی می باشد. به مجموعه لایه های نخی به کاررفته درتایر، منجید یا کارکاس گفته می شود. وظیفه لایه های نخی تحمل فشار باد از داخل تایر و بار وارد شده به تایر از خارج می باشد.
محافظت کننده ها
اکسیژن و ازون موجود در هوا می توانند باعث تخریب و فرسایش اجزای تایر شوند. برای مقابله با اثرات مضر این عوامل از مواد شیمیایی خاصی نظیر اکسیدانت ها، موم ها و ضد ازونانت ها در آمیزه لاستیکی استفاده می شوند.
تقویت کننده های فلزی (سیم)
میشلن در سال ۱۹۳۴ سیم را به تقویت کننده های تایر خود وارد كرد. در سال ۱۹۳۷ این پیشرفت و توسعه بزرگ فنی، یك پیوند فیزیكی- شیمیایی قوی بین لاستیک و سیم ها را به همراه داشت . از آن زمان ، سیم در تقویت کمربندهای شعاعی لاستیک های نقش مهمی داشت. تقویت کننده های فلزی مقاومت و استحکام لاستیک را بالا بردند. به منظور ایجاد استحکام کافی در بخشی از تایر که روی رینگ قرار می گیرد وطوقه نام دارد، ازسیم های فولادی استفاده می شود. این سیم ها ضمن اینکه دارای پوشش مسی یا برنزی هستند توسط آمیزه لاستیکی نیز پوشش داده شده، پس از چند دور تابیده شدن، با مقطعی به شکل مربع یا ذوزنقه مجموعه سیم های طوقه را تشکیل می دهند. همچنین در کمربند تایرهای رادیال سیمی سواری و در لایه های تایرهای باری تمام سیمی از سیم های فولادی با قطر و ضخامت مشخص استفاده می شود.
