انواع الاستومر کدامند؟ راهنمای جامع انتخاب انواع الاستومر

الاستومر چیست؟

الاستومر، ماده‌ای پلیمری با خاصیت کشسانی است که پس از اعمال نیرو و تغییر شکل، به حالت اولیه خود باز می‌گردد. این ویژگی منحصر به فرد، الاستومرها را به یکی از پرکاربردترین مواد در صنایع مختلف تبدیل کرده است. از لاستیک طبیعی گرفته تا انواع مختلف لاستیک‌های مصنوعی، الاستومرها در ساخت طیف گسترده‌ای از محصولات از جمله انواع اورینگ و کاسه نمد، تایر خودرو، واشر، تسمه، لوله و بسیاری دیگر استفاده می‌شوند.

ویژگی های اصلی الاستومرها

• کشسانی بالا: قابلیت تغییر شکل زیاد و بازگشت به حالت اولیه
• مقاومت در برابر سایش و پارگی: مقاومت بالا در برابر سایش و پارگی، به ویژه در شرایط سخت کاری
• مقاومت شیمیایی: برخی از انواع الاستومرها در برابر مواد شیمیایی مختلف مقاومت بالایی دارند.
• عایق حرارتی و الکتریکی: بسیاری از الاستومرها عایق حرارتی و الکتریکی خوبی هستند.
• ویژگی حرارتی 4 الاستومر پرکاربرد در صنعت سیل عباراتند از:
  • NBR: 24/70 hrs @ 100°C
  • EPDM: 24/70 hrs @ 120°C
  • FKM: 24/70 hrs @ 200°C
  • VMQ: 24/70 hrs @ 200°C

ترکیب Compound

یک ترکیب، مخلوطی از پلیمر(های) پایه و سایر مواد شیمیایی است که یک ماده لاستیکی نهایی را تشکیل می‌دهد. به طور دقیق‌تر، اصطلاح «ترکیب» به ترکیبی خاص از مواد تشکیل‌دهنده اشاره دارد که برای ویژگی‌های خاص مورد نیاز برای بهینه‌سازی عملکرد در برخی خدمات خاص، طراحی شده‌اند. اساس طراحی ترکیب، انتخاب نوع پلیمر است. ترکیب‌کننده ممکن است عوامل تقویت‌کننده مانند کربن سیاه، رنگدانه‌های رنگی، عوامل پخت یا ولکانیزه‌کننده، فعال‌کننده‌ها، نرم‌کننده‌ها، شتاب‌دهنده‌ها، آنتی‌اکسیدان‌ها یا افزودنی‌های ضد تشعشع را به الاستومر اضافه کند. ممکن است صدها ترکیب از این دست وجود داشته باشد.

تفاوت الاستومر با پلاستیک

الاستومرها موادی هستند که خاصیت کشسانی بالایی دارند. آنها می‌توانند تا چند برابر طول اولیه خود کشیده شوند و پس از حذف نیرو به شکل اولیه بازگردند. این خاصیت به واسطه ساختار شبکه‌ای و زنجیره‌های بلند در مولکول‌های آنها ایجاد می‌شود.

پلاستیک‌ها موادی سخت‌تر با قابلیت شکل‌دهی بالا هستند که به دو دسته‌ی ترموپلاستیک‌ها (قابل بازیافت و مجدد ذوب‌شدن) و ترموست‌ها (غیرقابل ذوب مجدد) تقسیم می‌شوند. ساختار مولکولی آنها معمولاً سخت‌تر و چگال‌تر از الاستومرها است.

با توجه به خواص فیزیکی این دو دسته می توان گفت به طور کلی، الاستومرها برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف‌پذیری و کشسانی دارند مناسب‌ترند، در حالی که پلاستیک‌ها دوام، سختی و شکل‌دهی بهتری ارائه می‌دهند. انتخاب میان این دو بستگی به نیاز کاربردی محصول دارد.

بیشتر بخوانید : کاربرد انواع الاستومر در صنعت سیل

خواص عمومی الاستومرها

نمای کلی زیر خواص عمومی خانواده های الاستومری است. این جدول بیشتر برای اورینگ ها  استفاده می شود. همیشه توصیه می شود که O-ring را در محیط واقعی آزمایش کنید.

انواع الاستومر

این مواد به دو نوع اصلی الاستومرهای طبیعی و الاستومرهای مصنوعی تقسیم می‌شوند.

 الاستومرهای طبیعی

این نوع الاستومرها مستقیماً از منابع طبیعی مانند لاتکس (شیره درخت کائوچو) استخراج می‌شوند. به عنوان نمونه  لاستیک طبیعی (Natural Rubber)   بارزترین انها است. مهمترین  خواص آن  کشسانی بالا، انعطاف‌پذیری در دماهای پایین، مقاومت خوب در برابر آب است. این ماده در تایر خودرو، محصولات پزشکی، چسب‌ها به عنوان ماده اصلی به کار می رود.

 الاستومرهای مصنوعی

این نوع الاستومرها به صورت صنعتی تولید می‌شوند و معمولاً برای بهبود خواص ویژه مانند مقاومت شیمیایی یا تحمل حرارت طراحی شده‌اند.. از معروفترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نیتریل رابر (NBR)
• بوتادین رابر (BR)
• استایرن بوتادین رابر (SBR)
• سیلیکون رابر (SI)
• اتیلن پروپیلن دین مونومر (EPDM)
• فلورو الاستومر (FKM) یا وایتون
• لاستیک کلروپرن (CR) یا (نئوپرن)
• لاستیک سیلیکون (VMQ)
• پلی‌یورتان (PU)

مقایسه انواع الاستومر

برای مقایسه انواع الاستومر از جنبه خواص فیزیکی و شیمیایی با توجه نوع الاستومر به جدول زیر دقت کنید

نوع الاستومر	مقاومت شیمیایی	مقاومت حرارتی	مقاومت آب و هوا	کاربردهای اصلی
نیتریل (NBR)	عالی در برابر روغن‌ها و سوخت‌ها	خوب	خوب	واشر، اورینگ، تسمه‌های نقاله
بوتادین (BR)	خوب در برابر سایش و پارگی	متوسط	متوسط	تایر، روکش کابل
استایرن بوتادین (SBR)	مقاومت خوب در برابر سایش و پارگی، هزینه پایین	متوسط	متوسط	تایر، روکش کابل
سیلیکون (SI)	مقاومت خوب در برابر دماهای بالا و پایین، مواد شیمیایی	عالی	خوب	آب‌بندی در صنایع الکترونیک، پزشکی
اتیلن پروپیلن دین مونومر (EPDM)	مقاومت عالی در برابر اوزون، بخار آب و مواد شیمیایی	خوب	عالی	واشر، آب‌بندی در صنایع خودرو
فلورو الاستومر (FKM)	مقاومت بسیار خوب در برابر مواد شیمیایی، روغن‌ها و دماهای بالا	عالی	عالی	آب‌بندی در صنایع هوافضا، شیمیایی

جدول مقایسه مقاومت شیمیایی انواع الاستومر

الاستومر	روغن و سوخت	اسیدها	بازها	اوزون و UV
لاستیک طبیعی (NR)	ضعیف	ضعیف	متوسط	متوسط
بوتادین (BR)	ضعیف	ضعیف	ضعیف	ضعیف
استایرن بوتادین (SBR)	ضعیف	ضعیف	ضعیف	متوسط
نیتریل (NBR)	عالی	ضعیف	ضعیف	ضعیف
کلروپرن (CR)	خوب	متوسط	متوسط	خوب
سیلیکون (VMQ)	متوسط	خوب	متوسط	خوب
فلورین‌دار (FKM)	عالی	عالی	خوب	عالی
پلی‌یورتان (PU)	خوب	متوسط	ضعیف	متوسط
اتیلن پروپیلن (EPDM)	ضعیف	خوب	عالی	عالی

کاربرد انواع الاستومر

الاستومرها به دلیل تنوع در خواص مکانیکی، حرارتی و شیمیایی، در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارند. در زیر به توضیح مختصر کاربردهای هر نوع الاستومر پرداخته می‌شود:

جدول نام انواع الاستومر

در جدول زیر اصطلاحات شیمیایی، اختصارات و نام‌های تجاری انواع الاستومرهای پرکاربرد آورده شده است.

Elastomers: Chemical Terms, Abbreviations and Trade Names

Chemical Term	ASTM Designated Abbreviation	Polymer Trade Names
Acrylonitrile Butadiene	NBR	Chemigum®, Nipol®, Krynac®, Paracril®, Perbunan N®, BunaN®
Highly Saturated Nitrile	HNBR	Therban®, Zetpol®
Carboxylated Nitrile	XNBR	Nipol®, Krynac®, Chemigum®
Fluorocarbon	FKM, FEPM	Dyneon®, Viton®, Aflas®, Fluorel®
Ethylene Propylene	EP, EPDM, EPT, EPR	Nordel®, Royalene®, Vistalon®, Buna EP®, Keltan®
Styrene Butadiene	SBR	Ameripol Synpol®, SBR®, Plioflex®, Stereon®
Polychloroprene	CR	Neoprene®, Baypren®, Butaclor®
Isobutylene Isoprene	IIR	Butyl®
Silicone	VMQ, PMQ, PVMQ	Silastic®, SILPLUS®, Elastosil, Wacker®
Fluorosilicone	FVMQ	FSE®, Silastic®, Sylon®
Polyacrylate	ACM	Cyanacryl®, HyTemp®, Thiacril®
Ethylene Acrylic	AEM	Vamac®
Chlorosulfonated Polyethylene	CSM	Hypalon®
Epichlorohydrin	ECO/CO	Gechron®, Hydrin®
Polyisoprene Natural Synthetic	NR IR	SMR®, Pale Crepe®, Smoked Sheet® Ameripol SN®, Natsyn®
Polyurethane (Polyester or Polyether)	AU or EU	Adiprene®, Millathane®, Vibrathane®, Vulkolan®, PUR
Perfluoroelastomer	FFKM	Kalrez®

کاربرد الاستومرها

1. لاستیک طبیعی (Natural Rubber  NR)
   • خواص کلیدی: انعطاف‌پذیری بالا، مقاومت مناسب در برابر کشش و سایش.
   • کاربردها:
     • تایر و تیوب خودرو
     • صنایع کفش‌سازی
     • ضربه‌گیرها و لرزش‌گیرها
     • محصولات پزشکی مانند دستکش‌ها
2. لاستیک بوتادین (BR)
   • خواص کلیدی: مقاومت سایشی عالی، انعطاف‌پذیری در دماهای پایین.
   • کاربردها:
     • تایرهای اتومبیل و کامیون
     • قطعات مهندسی در خودرو
     • تسمه‌ها و شیلنگ‌ها
3. لاستیک استایرن بوتادین (SBR)
   • خواص کلیدی: قیمت پایین، مقاومت خوب در برابر سایش.
   • کاربردها:
     • تایر و لاستیک خودرو
     • کف‌پوش‌ها
     • شیلنگ‌ها و تسمه‌های صنعتی
     • کفش‌های ورزشی
4. لاستیک نیتریل (NBR)
   • خواص کلیدی: مقاومت بالا در برابر روغن و سوخت، انعطاف‌پذیری مناسب.
   • کاربردها:
     • لوله‌ها و شیلنگ‌های نفت و گاز
     • آب‌بندی‌ها و اورینگ‌ها
     • دستکش‌های صنعتی
     • واشرها
5. لاستیک کلروپرن (CR) یا نئوپرن
   • خواص کلیدی: مقاومت در برابر روغن‌ها، اوزون و عوامل محیطی.
   • کاربردها:
     • لباس‌های غواصی و ضدآب
     • ضربه‌گیرها و لرزش‌گیرها
     • تسمه‌های صنعتی
     • پوشش‌های محافظ
6. لاستیک سیلیکون (VMQ)
   • خواص کلیدی: مقاومت به حرارت بالا و پایین، سازگاری با کاربرد پزشکی.
   • کاربردها:
     • لوله‌ها و تجهیزات پزشکی
     • آب‌بندی‌ها در موتورهای پرکاربرد
     • تجهیزات آشپزخانه مانند قالب‌های مقاوم به حرارت
     • محصولات بهداشتی و غذایی
7. لاستیک فلورین‌دار (FKM) یا (وایتون)
   • خواص کلیدی: مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی و حرارت بالا.
   • کاربردها:
     • صنایع نفت و گاز
     • هوافضا
     • شیرها و مهر و موم‌ها در صنایع پتروشیمی
     • کاربردهای پزشکی پیشرفته
8. پلی‌یورتان (PU)
   • خواص کلیدی: سختی بالا، مقاومت سایشی عالی.
   • کاربردها:
     • چرخ‌ها و غلطک‌ها
     • لایه‌های محافظ صنعتی
     • پوشش‌های مقاوم در برابر خراش
     • ابزارهای کشاورزی
9. لاستیک اتیلن پروپیلن دیان مونومر (EPDM)
   • خواص کلیدی: مقاومت عالی در برابر اوزون، UV و حرارت.
   • کاربردها:
     • واشرها و نوارهای آب‌بندی خودرو
     • سقف‌های ساختمان
     • شیلنگ‌ها و تسمه‌های مقاوم به حرارت
     • سیستم‌های تهویه هوا