بهترین مواد لاستیکی برای استحکام کششی و رتبه بندی
لاستیک یک ماده پلیمری الاستیک مهم است و خواص مکانیکی آن، از جمله استحکام کششی، ازدیاد طول در هنگام شکست، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر پارگی و غیره، به طور گسترده در صنعت، هوانوردی استفاده می شود. هوافضا، و زمینه های مصرف کننده. استحکام کششی یک شاخص کلیدی برای ارزیابی خواص مکانیکی مواد لاستیکی است و معمولاً به حداکثر نیروی کششی که یک ماده قبل از شکستن در واحد سطح مقطع تحمل می کند اشاره دارد. در ادامه مواد لاستیکی برتر از نظر استحکام کششی از دیدگاه ساختار شیمیایی، ویژگیهای عملکرد و زمینههای کاربردی خاص مورد بحث قرار میگیرد.
در زیر رتبه بندی و شرح مفصلی از لاستیک های معمولی با کارایی بالا بر اساس مقاومت کششی به عنوان معیار اصلی ارائه شده است:
لاستیک پلی اورتان (PU)
محدوده مقاومت کششی: 30-50 مگاپاسکال
لاستیک پلی اورتان یکی از برجسته ترین الاستومرهای مکانیکی است که دارای استحکام کششی و کشیدگی بسیار بالا در هنگام شکست (تا 500%) است.
مزایای ساختار مولکولی: بخشهای سخت (ایزوسیاناتهای آروماتیک یا آلیفاتیک) و بخشهای نرم (پلیاتر یا پلیاستر) در زنجیره مولکولی بهطور متناوب مرتب شدهاند که به آن مقاومت کششی و پارگی عالی میدهد.
ویژگی های عملکرد: لاستیک پلی اورتان دارای بالاترین استحکام کششی در بین تمام مواد لاستیکی است و دارای مقاومت سایشی و مقاومت در برابر ضربه است.
کاربردها: عمدتا برای قطعات در محیط های پر بار مانند تسمه نقاله، غلتک، لنت های ضربه گیر، قطعات ماشین آلات میدان نفتی و غیره استفاده می شود.
لاستیک طبیعی (NR)
محدوده مقاومت کششی: 20 تا 30 مگاپاسکال (بعد از ولکانیزاسیون بیشتر)
لاستیک طبیعی یک پلیمر پلی ایزوپرن است که از درختان لاستیک استخراج می شود و ساختار مولکولی منحصر به فرد آن به آن خاصیت ارتجاعی بالا و استحکام کششی عالی به ویژه پس از ولکانیزاسیون می دهد.
مزایای ساختار مولکولی: ستون فقرات مولکولی لاستیک طبیعی حاوی تعداد زیادی ساختارهای سیس-1،{4-پلیسوپرن است که باعث میشود آن را در طول فرآیند کشش مؤثر و یکنواخت توزیع کند.
ویژگی های عملکرد: لاستیک طبیعی در هنگام شکست کشش بسیار بالایی دارد (تا 500٪ ~ 700٪) در هنگام کشش، و می تواند مقاومت پارگی عالی را تحت بارهای بالا نشان دهد.
کاربردها: به دلیل استحکام کششی و مقاومت در برابر خستگی، به طور گسترده ای در لاستیک ها، مهر و موم ها، کمک فنرها، تسمه نقاله و سایر زمینه هایی که نیاز به استحکام مکانیکی بالایی دارند استفاده می شود.

لاستیک پلی بوتادین (BR)
محدوده مقاومت کششی: 15-25 مگاپاسکال
لاستیک بوتادین به دلیل خاصیت ارتجاعی بسیار بالا و مقاومت خوب در برابر انتشار ترک شناخته شده است و استحکام کششی آن پس از ولکانیزاسیون و مخلوط شدن به طور قابل توجهی افزایش می یابد و آن را به یک ماده مهم در بسیاری از زمینه های صنعتی تبدیل می کند.
لاستیک نیتریل بوتادین (NBR)
محدوده مقاومت کششی: 10-20 مگاپاسکال (به طور قابل توجهی پس از ولکانیزاسیون افزایش یافته است)
لاستیک نیتریل به دلیل مقاومت در برابر روغن و استحکام مکانیکی خوب به ویژه برای محیط های خورنده شیمیایی به طور گسترده ای در محصولات صنعتی استفاده می شود.
مونومر اتیلن پروپیلن دی ان (EPDM)
محدوده مقاومت کششی: 10-18 مگاپاسکال
EPDM دارای مقاومت عالی در برابر آب و هوا، مقاومت در برابر ازن و مقاومت در برابر حرارت است و به طور گسترده ای در آن استفاده می شودخودروو زمینه های ساختمانی
لاستیک سیلیکونی (VMQ)
محدوده مقاومت کششی: 6-15 مگاپاسکال
لاستیک سیلیکونی به دلیل مقاومت در برابر دماهای بالا و پایین شناخته شده است و با وجود استحکام کششی کم، در زمینه های هوافضا و پزشکی برتری دارد.
لاستیک فلوروکربن (FKM)
محدوده مقاومت کششی: 10-18 مگاپاسکال
فلورالاستومرها در محیط های شیمیایی و دمای بالا برتری دارند و عمدتاً در کاربردهای تخصصی که در برابر خوردگی و دماهای بالا مقاوم هستند استفاده می شوند.
| نوع لاستیکی | مقاومت کششی (MPa) | ازدیاد طول در هنگام شکست (%) | مزایای کلیدی |
|
PU |
30–50 |
500–800 |
استحکام کششی بسیار بالا و مقاومت در برابر سایش |
|
NR |
20–30 |
500–700 |
الاستیسیته بالا و استحکام شکست |
|
BR |
15–25 |
400–600 |
مقاومت خوب در برابر انتشار ترک |
|
CR |
10–20 |
200–300 |
مقاومت در برابر آب و هوا، مقاومت در برابر روغن و مقاوم در برابر شعله |
|
NBR |
10–20 |
250–350 |
مقاومت عالی در برابر روغن و مواد شیمیایی |
|
EPDM |
10–18 |
300–400 |
مقاومت در برابر پیری و مقاومت در برابر ازن |
|
VMQ |
6–15 |
150–300 |
مقاومت در برابر دمای بالا و پایین و زیست سازگاری |
از نظر عملکرد جامع، لاستیک پلی اورتان با بالاترین استحکام کششی و مقاومت در برابر سایش رتبه اول را به خود اختصاص داده است، در حالی که لاستیک طبیعی با خاصیت ارتجاعی و استحکام بالا در رتبه دوم قرار دارد. نئوپرن به دلیل استحکام کششی متعادل (15 تا 25 مگاپاسکال پس از ولکانیزاسیون) و مقاومت عالی در برابر آب و هوا و مقاومت در برابر شعله، یک ماده مهم در مهندسی و صنعت است. بسته به نیازهای کاربرد خاص، مواد لاستیکی مختلف محدوده استفاده و مزایای بهینه خود را دارند.
