لاستیک طبیعی یک ماده الاستیک است که عمدتاً از شیره درختان هیوا به دست می آید. کشورهای آسیای شرقی به ویژه مالزی و اندونزی به دلیل شرایط خاص اقلیمی دارای منابع گسترده ای از این ماده هستند. این درختان در برخی از مناطق آمریکای جنوبی مانند برزیل که آب و هوای گرمسیری دارد نیز رشد می کنند. برخی از خواص و ویژگی های NR باعث استفاده از این ماده در کاربردهای مختلف شده است. لاستیک طبیعی مقاومت بسیار بالایی در برابر کشش و پارگی دارد، همچنین می تواند یک ماده مقاوم در برابر نور یا گرما باشد. این ماده طبیعی چسبندگی بسیار بالایی به فلزات مختلف دارد که باعث شده این ماده در صنعت خودروسازی بسیار گسترده باشد.
نگاهی کوتاه به تاریخچه لاستیک طبیعی:
در آغاز جنگ جهانی اول، برخی از کشورها مانند آلمان و ژاپن توانستند با استفاده از بوتادین نوعی لاستیک بسازند که البته کیفیت خوبی نداشت. در سال 1839 یک دانشمند آمریکایی روش جدیدی را برای پخت لاستیک بر پایه گوگرد اختراع کرد که مشکل چسبندگی را حل کرد. با گذشت زمان در سال 1888 محققان صنعت لاستیک افزودنی ساختند که میتوانست خواص لاستیک طبیعی را تقویت کند و در عین حال قیمت آن را کاهش دهد، امروزه این ماده به کربن سیاه معروف است. در طول جنگ جهانی اول، تولید این پلیمر به دنبال تهاجم ژاپنی ها به صنعت تایر متوقف شد، بنابراین، ایالات متحده شروع به تولید واحدهای تولید لاستیک مصنوعی کرد که امروزه به قدری گسترده شده است که 88 درصد لاستیک های مستعمل منشاء مصنوعی در ایالات متحده دارند. .
ساختار لاستیک طبیعی چیست؟
ساختار لاستیک طبیعی عمدتاً دارای طول زنجیره بلند است و نوعی پلی ایزوپرن است که ساختار شیمیایی آن در شکل زیر نشان داده شده است:
مونومرهای این ماده به صورت کاملا تصادفی در کنار یکدیگر قرار می گیرند که باعث برگشت پذیری مواد برای این ماده می شود.
لاستیک طبیعی چگونه تهیه می شود؟
همانطور که گفته شد منبع اصلی لاستیک طبیعی درختان Hevea هستند. برای تولید لاستیک طبیعی ابتدا روی درختان Hevea شیارهایی ایجاد می شود که شیرابه از آنجا خارج می شود. شیرابه های حاصل با افزودن آمونیاک فیلتر می شوند. لاستیک طبیعی با عملیاتی به نام انعقاد حذف می شود. این فرآیند را می توان با افزودن اسیدها یا مقداری نمک انجام داد، لاستیک طبیعی به شکل خمیر سفید از مایع جدا می شود که باید خشک شود. یک روش جدیدتر تبدیل شیرابه منعقد شده به گرانول با استفاده از تیغه های چرخان یا برش بین دو غلتک که با سرعت های مختلف می چرخند است. سپس دانه ها را برای چند ساعت در خشک کن های مکانیکی خشک می کنند، در روش قدیمی از هوا یا دود چوب برای خشک کردن استفاده می کردند که چندین روز طول می کشید. در هر صورت، ورق یا دانه خشک متراکم است و مدل هایی با وزن 33 کیلوگرم ساخته می شود.
ماده اولیه خواص فیزیکی و مکانیکی خوبی از خود نشان نمی دهد. افزودن گوگرد استحکام و استحکام کششی لاستیک را افزایش می دهد. به این فرآیند ولکانیزاسیون می گویند. پس از ولکانیزاسیون، پرکننده هایی مانند دی اکسید کربن به لاستیک اضافه می شود تا خاصیت ارتجاعی و استحکام آن افزایش یابد. پس از این مراحل، لاستیک خام به ماده ای کششی با خواص فیزیکی و مکانیکی بالا تبدیل می شود.
خواص لاستیک طبیعی چیست؟
در مقایسه با لاستیک مصنوعی، این ماده ارزان تر است و همچنین در دماهای پایین انعطاف پذیری خوبی دارد. این ماده دارای مقاومت بالایی در برابر آب است، همچنین یک پلیمر مقاوم در برابر ضربه است. این ویژگی ها باعث شده NR به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله صنعت خودرو یافت شود.