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 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

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.

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)

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.

مقایسه انواع الاستومر

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

نمودار  مقایسه مقاومت شیمیایی انواع الاستومر

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:

الاستورها به انگلیسی

بهتر است برای راحتی و شناخت بهتر الاستومرها ابتدا با نام کلی و ترکیبات انواع الاستومر رایج به زبان انگلیسی آشنا باشیم:

• EPDM: Ethylene Propylene Terpolymers, compound names typically begin with EP
• NBR: Acrylonitrile Butadiene (Nitrile), compound names typically begin with LN, MN, HN, WN, FN
• HNBR: Hydrogenated Nitrile, compound names typically begin with TH
• VMQ: Silicone, compound names typically begin with SIL
• FKM: Fluorocarbon, compound names typically begin with VF/VP

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

به طور خلاصه می توان ننیجه گرفت که هر نوع الاستومر با توجه به خواص منحصر به فرد خود در صنایع خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مثلاً الاستومرهای سیلیکونی به دلیل تحمل دمای بالا در تجهیزات پزشکی و لوازم خانگی استفاده می‌شوند، در حالی که EPDM برای کاربردهای مقاوم به اشعه UV و شرایط محیطی انتخاب می‌شود. انتخاب ماده درست نقش مهمی در بهبود عملکرد و افزایش عمر مفید محصولات ایفا می‌کند. از اینرو  توصیه می کنیم قبل از تهیه سیل موردنظر حتما جهت انتخاب متریال آن با کارشناسان چرخش صنعت مشورت کنید.