تولید انواع قطعات و ورق‎ لاستیکی

مقدمه

لاستیک ها، که تحت عنوان الاستومر نیز شناخته می شوند، به صورت طبیعی و سنتزی وجود دارند. الاستومرها، به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی ضعیف به طور معمول به صورت خالص مورد استفاده قرار نمی گیرند. بنابراین استفاده از افزودنی های مختلف نظیر پٌرکننده ها (فیلرها) از جمله نانو سیلیکا رسوبی به منظور بهبود خواص لاستیک ها به میزان زیادی مورد توجه قرار دارد. فیلرها بر مبنای ترکیب شیمیایی، نوع و میزان اثر بر خواص لاستیک، قابل طبقه بندی هستند. به عنوان مثال بر اساس میزان تقویت کنندگی به سه دسته اصلی تقسیم بندی می شوند: غیر فعال، نیمه فعال و بسیار فعال. در این زمینه واژه فعال به میزان اثر تقویت کنندگی فیلر اشاره دارد. تغییر در خصوصیات سطحی و ساختاری لاستیک بیانگر میزان اثر تقویت کنندگی است. به عنوان مثال فیلرهای فعال، مساحت سطح نسبتاً بزرگی دارند و امکان برهمکنش شیمیایی و فیزیکی قوی بین پر کننده و لاستیک را فراهم می سازند.

متداول ترین پٌرکننده های مورد استفاده در صنعت لاستیک در سه گروه اصلی طبقه بندی می شوند:

1- پرکننده های کربنی نظیر کربن سیاه، الیاف کربن، نانو لوله های کربنی، گرافیت و گرافن.

2- پرکننده های معدنی نظیر سیلوکسان های چندوجهی، سیلیسیم دی اکسید، کلسیم کربنات، روی اکسید، تیتانیوم اکسید و آلومینا.

3- پرکننده های زیستی نظیر سلولز، چوب و الیاف نارگیل.

کاربرد نانو سیلیکا رسوبی در قطعات لاستیکی

تقویت خواص مکانیکی و کششی قطعات لاستیکی نظیر سختی، استحکام، مقاومت در برابر سایش و خراش عمدتاً با استفاده از کربن سیاه و نانو سیلیکا رسوبی به عنوان فیلر صورت می پذیرد. لازم به ذکر است که نانو سیلیکا به دلیل دارا بودن خواص منحصر به فرد، اهمیت بیشتر و کاربرد گسترده تری در صنایع مبتنی بر قطعات لاستیکی یافته است. در تهیه قطعات لاستیکی حاوی افزودنی تقویت کننده، پارامترهای متعددی بر خواص کامپوزیت نهایی تأثیر می گذارند. از جمله این عوامل می توان به مقدار درصد افزودنی، اندازه و مورفولوژی ذرات، میزان پراکندگی افزودنی در بستر کامپوزیت و همچنین نوع برهمکنش لاستیک- فیلر و فیلر- فیلر اشاره نمود. بنابراین قطعات لاستیکی دارای ویژگی هایی نظیر مقاومت شیمیایی، مقاومت سایشی و عایق بودن می باشند. این ویژگی ها منجر به کاربرد گسترده قطعات لاستیکی در صنایع مختلف می شوند. خودور، ساختمان، چاپ، کف پوش های صنعتی، انواع واشرها، انواع قالب های لاستیکی و زیره کفش از جمله این صنایع هستند.

یکی از مزایای کاربرد نانو سیلیکا به عنوان فیلر در ساختار تایر، کاهش مقاومت غلتشی آج تایر است. این ویژگی، نانو سیلیکا را به یک فیلر غیرنفتی مهم و مقرون به صرفه در صنعت لاستیک تبدیل نموده است. آج تایرهای مدرن، معمولاً با سیلیکا تقویت می‎شوند. این امر منجر به مقاومت غلتشی کمتر تایر و چسبندگی بیشتر در مقایسه با تایرهای حاوی کربن سیاه به عنوان فیلر می شود. به این ترتیب بهبود عملکرد تایر و کاهش مصرف سوخت میسّر می گردد.