Kauçuk Nelerden Yapılır: Doğal Lateks, Sentetik Polimerler ve Bileşikler

Tipik bir lastik sırtı bileşiğinde kauçuk polimeri toplam ağırlığın yalnızca yaklaşık yüzde 47'sini oluşturur. Geri kalanı miksere karbon siyahı, proses yağı, çinko oksit, kükürt, hızlandırıcılar ve antidegradanlar olarak ulaşır. Bu tek oran kauçuğun neyden yapıldığı sorusuna cevap vermenin en hızlı yoludur çünkü insanların kestiği, kalıpladığı ve sattığı malzeme tek bir madde değildir. Bir polimer artı dikkatlice tartılmış bir kimya paketidir.

Kısa Cevap: Bir Polimer Omurga Artı Bir Bileşik Paketi

Kauçuk, dolgu maddeleri, yağlar, küratifler ve koruyucu kimyasallarla birleştirilmiş uzun zincirli bir polimerden yapılır. Polimerin kendisi ya Hevea brasiliensis ağacından elde edilen cis-1,4-poliizoprendir ya da petrol ve doğal gazdan geri kazanılan monomerlerden bir reaktörde oluşturulmuş sentetik bir zincirdir. Tarifteki diğer her şey, zinciri işlenebilir, dayanıklı ve hizmet açısından öngörülebilir kılmak için var.

Doğal kauçuğun arkasındaki beş karbonlu monomer olan izopren küçük bir moleküldür. Polimerizasyon, bu birimlerin binlercesini, moleküler ağırlığı mol başına birkaç yüz bin grama ulaşabilen bir zincir halinde baştan sona birbirine bağlar. Bu uzunluk, zincirlerin birbirine sabitlenmesi koşuluyla, malzemenin orijinal uzunluğunun birkaç katına kadar esnemesine ve eski haline dönmesine olanak tanıyan uzunluktur.

Ham bir polimer tek başına üretim hattında neredeyse işe yaramaz. Vulkanize edilmemiş doğal kauçuk sıcak havalarda yapışkan, soğuk havalarda kırılgandır ve 60 santigrat derecenin üzerinde hızla gücünü kaybeder. Bileşik paketi bu zayıflıkları giderir; bu nedenle okuyacağınız hemen hemen her spesifikasyon, bir polimeri değil, bir bileşiği tanımlar.

Doğal Kauçuk: Ağaçtan Çıkan Şey

Doğal kauçuk, kabaca yüzde 30 ila 40'ı poliizopren, yüzde 55 ila 65'i su ve küçük ama önemli bir kısmı protein, lipit, şeker ve mineral tuzlarından oluşan sütlü bir süspansiyon olan tarla lateksinden yapılır. Kauçuk olmayan kısım ağırlıkça küçüktür ancak tedavi davranışını, kokuyu, yaşlanmayı ve alerji riskini artırır.

Hasat, ağaç yaklaşık beş ila yedi yaşına geldiğinde başlar. Bir tapper, ince bir ağaç kabuğu spiralini tıraş eder, lateks bir bardağa akar ve sıvı, nakliye için amonyakla birlikte saklanır. Fabrikada lateks formik asit ile pıhtılaştırılır ve daha sonra üç ticari formdan birine dönüştürülür: dumansız tabakalar, nervürlü füme tabakalar veya teknik olarak belirlenmiş kaliteler altında satılan kırıntı kauçuk.

İki polimer yolunun daha derin bir karşılaştırması için, doğal lateks ve sentetik polimerler Tedarikçinizden aldığınız hammadde spesifikasyonlarının yanı sıra okumaya değer.

Sentetik Kauçuk: Rafineriden Çıkan Şey

Sentetik kauçuk, petrol ve doğal gazdan geri kazanılan monomerlerden yapılır, daha sonra kontrollü sıcaklık, basınç ve katalizör koşulları altında bir reaktörde polimerleştirilir. Monomer oranları dar aralıklar dahilinde ayarlanabildiğinden, elde edilen polimer, plantasyon kauçuğuna göre partiden partiye çok daha tutarlıdır.

ISO 1629 adlandırma sistemi bu malzemeleri omurga yapılarına göre gruplandırır. NR, SBR, BR, NBR ve CR gibi R sonekine sahip kaliteler doymamış karbon zincirlerine sahiptir ve kükürt ile kolayca kürlenir. EPDM ve silikon da dahil olmak üzere M son ekine sahip kaliteler doymuş zincirlere sahiptir ve normalde bunun yerine peroksit, reçine veya benzer bir kürleme sistemine ihtiyaç duyarlar.

Başka Neler Var: Bileşik Tarifi

Genel amaçlı bir bileşik, 100 kısım kauçuk başına tipik olarak 40 ila 60 phr karbon siyahı, 5 ila 30 phr proses yağı, 3 ila 5 phr çinko oksit, 1 ila 2 phr stearik asit, 1,5 ila 2,5 phr kükürt, 0,8 ila 2 phr hızlandırıcı ve 1 ila 3 phr antidegradant içerir. Bu rakamlar, geleneksel kükürt kürlemeli bileşiğin çalışma aralığıdır ve ısı direnci, yağ direnci veya düşük sıkıştırma ayarı spesifikasyona girdiğinde önemli ölçüde değişir.

Kauçuk ve Plastik Karıştırma için Kauçuk Banbury Makinesi Karbon siyahı, proses yağı ve katkı maddelerinin kauçuk bileşimlerinde dağıtılması için hidrolik kontrollü ve optimize edilmiş rotorlu yüksek performanslı karıştırıcı. Ürünü Görüntüle →

Bu cümledeki her sayı, yüz kauçuğun bir kısmı anlamına gelen phr cinsinden ölçülür. Referans ağırlığı her zaman 100 parça polimerdir, asla bitmiş bileşiğin ağırlığı değildir, dolayısıyla bir tarifin ölçeği, oranlar yeniden hesaplanmadan büyütülebilir veya küçültülebilir.

İçerik aileleri beş fonksiyonel gruba ayrılır:

• Esas olarak karbon siyahı ve çökeltilmiş silikadan oluşan dolgu maddeleri mukavemet, sertlik ve aşınma direncini arttırır.
• Plastikleştiriciler ve proses yağları karışımı yumuşatır, akışı iyileştirir ve karışım sıcaklığını düşürür.
• Çinko oksit ve stearik asit gibi aktivatörler, hızlandırıcıyı aktif formuna dönüştürür.
• Küratifler, kükürt veya peroksit, kauçuğu elastik hale getiren çapraz bağları oluşturur.
• Aminler, fenoller ve mumlar dahil antidegradanlar oksijeni, ozonu ve ısıyla yaşlanmayı yavaşlatır.

Polimerden Ürüne: Dört İşlem Adımı

Bu malzemeleri kullanılabilir bir parçaya dönüştürmek dört adımı takip ediyor ve her birinde bileşim değişiyor. 50 kilogramlık bir partide birkaç gramlık ağırlıklandırma hataları, IRHD ölçeğinde sertliği birkaç puan kaydırmak için yeterlidir.

Kaplama ve Kalenderleme için 3 Toplu Kauçuk Kalender Makinası Kordon, kanvas kaplama veya mühendislik lastiği iç astar tabakalarının perdahlanması için PLC kontrollü ve ayarlanabilir rulo aralığına sahip üç silindirli kalender. Ürünü Görüntüle →

Kompozisyon Veri Sayfasında Nasıl Görünür?

Kauçuk veri sayfası, polimer kimliğini, monomer oranlarını, kirlenme limitlerini ve işleme davranışını bildirir; bu da görünmez kimyayı karşılaştırabileceğiniz sayılara dönüştürür. Bu sayıların uygulamaya karşı okunması, malzeme hatta ulaşmadan önce bir uyumsuzluğu yakalamanın en hızlı yoludur.

• NBR'deki akrilonitril içeriği, düşük yağ direnci için yaklaşık yüzde 18'den, ciddi yakıt teması için yüzde 42'ye kadar değişir.
• SBR'deki bağlı stiren, standart emülsiyon sınıfında tipik olarak yüzde 23,5 civarındadır ve daha yüksek stiren, ıslak tutuşu ve ısı oluşumunu artırır.
• Etilen ve propilen oranı artı ENB içeriği, bir EPDM'nin nasıl kürleştiğini ve ozonu ne kadar iyi tolere ettiğini tanımlar.
• 100 santigrat derecede Mooney viskozitesi ML(14), karışık bir bileşik için genellikle 40 ila 80 arasındadır.
• Kül, uçucu madde ve kir içeriği, doğal kauçuk kalitesi seçiminde tavanı belirliyor.

Spesifikasyonun en önemli olduğu durumlarda bileşik verileri yalnızca polimere göre değil, bitmiş parçaya göre kontrol edilmelidir. Aynı mantık her yerde geçerli endüstriyel kauçuk ürünleri Levha ve hasırdan hortum kapakları ve kayış bileşenlerine kadar.

Geri Kazanılmış Kauçuk: İkinci Bir Hayattan Sonra Kompozisyon

Geri kazanılmış kauçuk, çoğunlukla ömrünü tamamlamış lastikler olmak üzere, devulkanize edilmiş ve tekrar işlenebilir bir tabaka halinde rafine edilmiş öğütülmüş hurdadan yapılır. Malzeme hala kauçuk hidrokarbonu içeriyor ancak aynı zamanda orijinal bileşikte bulunan karbon siyahı, yağ, kül ve sertleşme kalıntılarını da taşıyor.

Kauçuk Tozu Üretimi için Atık Lastik Geri Dönüşüm Makinesi Ömrünü tamamlamış lastiklerden 10 mesh ve -40 mesh kauçuk tozu hazırlayan kırma, eleme ve manyetik ayırma sistemi. Ürünü Görüntüle →

İşlem öğütme, ardından çeliğin manyetik olarak ayrılması ve tekstil elyafının çıkarılmasıyla başlar. Bunu termo-mekanik, kimyasal veya mikrodalga destekli devulkanizasyon izler ve rafine etme sonunda pürüzsüz bir tabaka üretir. Tipik bir geri kazanım kabaca yüzde 40 ila 50 oranında kauçuk hidrokarbon içerir ve geri kalanı karbon siyahı ve mineral dolgulardan oluşur.

Geri kazanımın eklenmesi, hammadde maliyetini düşürür ve hurdaların çöplükten uzaklaştırılmasını sağlar; bu nedenle paspaslarda, tekerlek takozlarında ve diğer kritik olmayan ürünlerde düzenli olarak görülür. Tutarlı sıkıştırma setinin fiyattan daha önemli olduğu dinamik contalar veya yüksek sıcaklık uygulamaları için pek uygun değildir.

Sıkça Sorulan Sorular

Kauçuk yağdan mı yapılır?

Kısmen. Sentetik kauçuk, petrol ve doğal gazdan elde edilen bütadien, stiren ve izopren gibi monomerlerden yapılır. Hevea brasiliensis ağacının lateksinden geldiğinden doğal kauçuk değildir. Endüstriyel kauçuk ürünlerinin çoğu, birini veya diğerini kullanır ve çoğu, her ikisini de tek bir bileşikte kullanır.

Doğal ve sentetik kauçuk arasındaki moleküler düzeyde fark nedir?

Doğal kauçuk neredeyse saf cis-1,4-poliizoprendir; gerilim altında kristalleşen ve çok yüksek mukavemet sağlayan düzenli bir zincirdir. Sentetik kaliteler iki veya daha fazla monomerden oluşur, dolayısıyla zincir, uzunluğu boyunca farklı yan gruplar taşır. Bu yan gruplar, NBR'de yağ direncini veya EPDM'de hava koşullarına dayanıklılığı yaratan şeydir.

Kauçuk tarifinde phr ne anlama geliyor?

Phr, yüz kauçuk başına parça anlamına gelir. Her bileşen, ağırlıkça 100 kısım kauçuk polimerine göre ifade edilir, dolayısıyla 50 phr karbon siyahı içeren bir bileşik, polimerin yarısı kadar siyah içerir. Bu bir oran sistemidir, bitmiş karışımın yüzdesi değil.

Sülfür olmadan kauçuk yapılabilir mi?

Evet. EPDM, silikon ve birçok özel kalite, kükürt yerine peroksitler, fenolik reçineler veya metal oksitlerle kürlenir. Kükürt en yaygın tedavi edici madde olmayı sürdürüyor çünkü ucuzdur ve NR, SBR ve NBR gibi doymamış zincirlerle iyi çalışır.