توضیحات

کامپاند لاستیک چیست؟

پلیمر عبارت است اتصال تعداد زیادی مولکول کوچک به نام مونومر که از کنار هم قرار گرفتن آنها زنجیره های پلیمری شکل میگیرد

مواد پلیمری به دو دسته‌ی مواد لاستیکی و مواد پلاستیکی تقسیم میشوند. که در میزان ارتجاع‌پذیری متفاوتند . مواد لاستیکی در صورت اعمال نیرو یا فشار به سرعت به حالت اولیه‌ی خود باز می‌گردند؛ در حالی که مواد پلاستیکی  دچار بخشی تغییر فرم میشوند.

به مخلوط لاستیک خام و سایر افزودنی‌ها(عامل پخت، شتاب‌دهنده‌ها و فعال‌کننده‌های ولکانیزاسیون، آنتی‌اکسیدان‌ها، نرم‌کننده‌ها، فیلرها یا پرکننده‌ها و افزودنی‌های خاص مانند عامل فوم‌کننده یا رنگ) کامپاند لاستیک گفته می‌شود

لیست اجزای تشکیل‌دهنده با واحد phr بیان می‌شود که عبارت است از Part per Hundred Rubber یا تعداد واحدها در صد واحد لاستیک.

متداول‌ترین عامل پخت گوگرد است که به شکل بلورهای زرد هستند. شتاب‌دهنده‌های ولکانیزاسیون به کامپاند اضافه می‌شوند تا به فرایند شبکه‌ای شدن گوگرد شتاب و خواص فیزیکی مکانیکی لاستیک  بهبود بخشند.

برخی شتاب‌دهنده‌ها عامل پخت نیز هستند؛ مانند گوگرد. از فعال‌کننده‌ها برای افزایش فعالیت لازم برای انجام واکنش استفاده می‌شود. آنتی‌اکسیدان‌ها هم عملکرد شروع‌کننده را به تأخیر می‌اندازند و هم مانع از رشد شبکه‌ی پلیمری می‌شوند.

نرم‌کننده‌ها موادی کوچک مولکول با وزن مولکولی کم هستند که باعث افزایش نرمی و تحرک زنجیره‌­های پلیمر و کاهش قدر و سختی آن می‌شوند از طرفی نیز بهبود دهنده چسبندگی لاستیک و پخش پرکننده‌ها میشود.

پرکننده‌ها یا فیلرها به دو دسته‌ تقسیم میشوند: فیلرهای فعال (تقویت‌کننده) و خنثی (رقیق‌کننده) . فیلرهای فعال موجب افزایش مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر کشش در کامپاندهای لاستیکی میشوند. یکی از فیلرهای تقویت‌کننده‌ی اصلی کربنِ سیاه است که یک پودر ریز سیاه حاصل از تجزیه‌ی هیدروکربن‌ها مایع یا گازی است. پرکننده‌ها باعث مقاومت بالا، ایجاد رنگ، مقاومت حرارتی، اشتعال ناپذیری و مقاومت در برابر خوردگی شوند.

در فرایند ولکانیزاسیون ماده‌ای به نام عامل پخت که عمدتا گوگرد است به لاستیک خام افزوده می‌شود. در این فرایند گوگرد می‌شکند تا اتصالات شیمیایی پلی‌سولفید را بین زنجیره­های پلیمری ایجاد کند. تا جایی که در پایان ، تمام زنجیرهای پلیمری توسط عامل پخت به هم اتصال می‌یابند و یک شبکه‌ی پلیمری سه بعدی ایجاد می‌شود.

ساخت و تولید کامپاند لاستیکی به نوع و نحوه طراحی و فرمول بندی مواد شیمیایی به کار رفته در آن و همچنین کائوچو بستگی دارد. کامپاند لاستیکی در صنعت کاربردهای بسیار مختلفی دارد از جمله این کاربردها می توان به قطعات لاستیکی ، انواع شیلنگ های سوخت، رادیاتور، روغن هیدرولیک، انواع قطعات گردگیر و ورق های لاستیکی، نوارهای لاستیکی و اسفنجی و … اشاره کرد.
برای تولید محصولات لاستیکی نیاز به ترکیب چندین نوع ماده شیمیایی و کائوچو لاستیک طبق فرآیندی خاص می باشد که محصول نهایی کامپاند لاستیکی نامیده می شود. انواع کائوچوهای مورد استفاده در تهیه کامپاند لاستیک عبارتند ازSBR ، NR ، CR ، NBR ، NBR-PVC ،BR-SBR ، EPDM ، H-NBR . و … یکی از اساسی‌ترین مسائلی که در اضافه کردن مواد افزودنی به پلیمر پایه باید مورد توجه قرار گیرد، توزیع و پخش مناسب آن در سطح پلیمر پایه است. اگر توزیع درست و متوازن مواد افزودنی به پلیمر پایه مورد توجه قرار نگیرد، باعث می‌شود که محصول نهایی تولید شده از کیفیت مناسبی برخوردار نباشد. به فرایند اختلاط اجزای کامپاند لاستیک در صنعت کامپاندینگ گفته می‌شود.

کامپاندینگ یا اختلاط اجزای آمیزه‌ی لاستیکی

پس از تهیه‌ی آمیزه‌ی لاستیکی، این آمیزه به درون قالب‌هایی تزریق می‌شود و سپس در اثر عواملی مانند حرارت، عملیات پخت لاستیک شروع می‌شود. در نهایت لاستیک‌های پخت‌شده شبکه‌ای سه بعدی و به هم پیوسته را تشکیل می‌دهند که شکل قالب مورد استفاده را به خود گرفته است.

در صنعت یکی از مهم‌ترین ابزارها برای اختلاط در محیط بسته مخلوط کن‌های بنبوری هستند  که شامل یک اتاقک اختلاط کاملا محصورشده است که دو چرخانه‌ی مارپیچی‌شکل در آن دوران می‌کند. یک قیف در قسمت بالایی بنبوری قرار دارد که مواد و اجزای آمیزه از آن وارد و یک دریچه در قسمت پایینی قرار دارد که کامپاند از آن خارج می­‌شود. اعمال فشار در حین اختلاط توسط یک کوبه (ram) انجام می‌پذیرد. چرخانه‌ها با چرخش در عکس جهت یکدیگر و اندک اختلاف سرعتی آمیزه را تحت مقدار برشی معین قرار می‌دهند.

مراحل انجام اختلاط در مخلوط‌کن بنبوری

یک مرحله اختلاط ایده‌آل یعنی همه اجزای یک کامپاند با هم به درون یک مخلوط‌کن تغذیه شوند و بدون ایجاد خطر سوختگی، در یک سیکل به اندازه کافی مخلوط شوند. سپس این اجزا به یک شکل مورد نظر جهت عملیات بعدی به صورت نوار یا دانه‌ای شکل تبدیل می‌شوند.

در ابتدا مواد پس از توزین روی بنبوری منتقل می‌شوند که دارای یک ترازوی الکترونیک است و به میزان لازم، مواد را وزن می­‌کند. مواد اولیه از دهانه‌ی بنبوری به داخل محفظه اختلاط تخلیه شده و در فاصله‌ی بین روتورها و همچنین روتورها با بدنه، با یکدیگر آمیخته می‌شوند.

پس از تکمیل عمل اختلاط، مخلوط از دریچه‌ی زیرین بنبوری تخلیه شده و بر روی دو میل، به صورت ورقه‌ای تبدیل می‌شود. سپس با عرض مشخصی بریده شده و پس از عبور از داخل محلول بچ آف شستشو شده، خنک می‌شود و درنهایت به صورت ورق جمع‌آوری می‌شود

ترتیب ورود مواد به میکسر در مخلوط‌کن بنبوری

پرکردن محفظه مخلوط‌ کن زمانی انجام می‌شود که رام یا کوبه در حالت بالا قرار گرفته باشد. ابتدا تکه‌های کائوچوی وزن‌شده به داخل مخلوط‌کن ریخته می‌شود. بعد از یک نرم کردن کوتاه مدت، فیلرها، روغن‌ها و دیگر عوامل اضافه می‌شوند، سپس کوبه یا رام پایین آورده می‌شود.

اگر حجم پر شدن و فشار رام صحیح باشد پایین آمدن و صدای ضربه انتهای رام را می‌توان بعد از 15 تا 20 ثانیه شنید. ترکیب شدن کامل پرکننده‌ها مثل دوده، سیلیکا، تالک در فاز کائوچو را می‌توان با شنیدن صدایی شبیه مک زدن تشخیص داد.

میل دو غلتکی (نورد) در مخلوط‌کن بنبوری

یکی دیگر از دستگاه‌هایی که در صنعت و یا در مقیاس‌های کوچک برای تهیه آمیزه لاستیکی به کار می‌رود، میل دو غلتکی یا میلر است که جزء روش‌های اختلاط خارجی به شمار می‌رود.

غلتک از دو استوانه یا رول که در خلاف جهت هم می‌چرخند تشکیل شده­است. جنس این رول‌ها معمولا از چدن‌های مقاوم در برابر خش، سایش و مقاوم در برابر مواد شیمیایی است. رول جلو معمولا با سرعت کمتری می­‌چرخد و متحرک است و رول عقب با سرعت بیشتری می‌چرخد و ثابت است.  فاصله دو غلتک با حرکت دادن غلتک جلویی تنظیم می‌شود.

تهیه آمیزه لاستیکی با استفاده از میل دو غلتکی عمدتا در کارخانه‌های کوچک و یا برای تهیه مقدار کمی آمیزه انجام می‌­شود. به طورکلی میل‌ها به عنوان تجهیزات ضروری برای بعد از مخلوط کن بنبوری و یا به عنوان ابزار نرم و یا گرم کردن، شکل دادن در قبل از دستگاه‌های کلندر و اکسترودر حائز اهمیت است.

امروزه برای خنک کردن و یا ورقه کردن آمیزه‌ای که از بنبوری خارج می‌شود از غلتک استفاده می‌کنند. در بعضی موارد فرآیند اختلاط نهایی آمیزه مثل افزودن گوگرد و شتاب دهنده‌ی پخت به آمیزه و همین طور افزودن اجزا با مقادیر کم مانند اضافه کردن مواد اسفنجی کننده یا جاذب رطوبت نیز روی میل‌ها صورت می‌گیرد.

قابل ذکر است که در اختلاط روی میل درجه حرارت کمتر و زمان اختلاط طولانی‌تر است ولی در بنبوری زمان اختلاط کمتر و درجه حرارت بالاتر است. در کارخانه‌های بزرگ لاستیک به ویژه کارخانه‌های تولیدکننده تایر، به طور عمده مخلوط‌کن بنبوری برای تهیه آمیزه‌ها جایگزین غلتک‌ها شده‌اند. کارخانه‌های کوچک‌تر لاستیک‌سازی نیز برای بازدهی مؤثر مجبور به تهیه آمیزه در مخلوط‌کن بنبوری شده‌اند.

طرز استفاده از بنبوری در کنار غلتک به صورت دو مرحله‌ای انجام می‌شود. در مرحله اول که به آن اختلاط مستر گفته می‌شود، ابتدا کائوچو با دوده، مواد نرم‌کننده و غیره مخلوط شده و درجه حرارت مخلوط تا ۳۰۰ درجه فارنهایت یا کمی بالاتر رسیده و مواد از بنبوری تخلیه می‌شوند. در مرحله بعدی، کامپاند را دوباره با مواد پخت و تسریع‌کننده‌ها و با درجه حرارت حدود ۲۳۰ ـ ۲۱۰ درجه فارنهایت در بنبوری ریخته تا روی میل‌ها تخلیه و پس از چند بار برش لاستیک روی پالت‌ها جمع آوری شده و خنک شوند. محصول به دست آمده از این مرحله را کامپاند نهایی می‌نامند.

کامپاند نهایی

کامپاند نهایی بدست آمده از مخلوط ­کننده‌­ها حالتی چسبنده دارند که سریعا لایه­‌های آن بهم می‌چسبد و انجام هرگونه عملیات شکل­‌دهی بعدی را با مشکل مواجه می­‌کند. برای جلوگیری از این مشکل در صنعت تایر و لاستیک­‌سازی از فیلم‌­های جداکننده استفاده می­‌کنند.

این فیلم‌­ها به صورت آج­دار تهیه می­‌شوند تا با به دام انداختن هوا از چسبندگی ورقه­‌های کامپاند به فیلم جلوگیری کنند و در نهایت کامپاند برای عملیات بعدی به راحتی از فیلم جدا شود. آج این فیلم‌­‌ها بسته به نوع کاربرد می­‌تواند ارتفاع و الگوهای متفاوتی داشته ­باشد.

 

نمونه هایی از کامپاند های لاستیک:

– کامپاند لاستیکی EPDM با گرید های مختلف(کامپاند لاستیکی ضد اسید، کامپاند لاستیکی ضد مواد قلیایی و آب شور، کامپاند لاستیکی مقاوم در برابر نور آفتاب، کامپاند لاستیکی مقاوم در برابر شرایط جوی و اشعه یووی)

– کامپاند لاستیکی NBR با گرید های مختلف) کامپاند لاستیکی ضد روغن(

– کامپاند لاستیکی NBR-PVC(کامپاند لاستیکی ضد بنزین، کامپاند لاستیکی ضد گازوئیل، کامپاند لاستیکی ضد مواد سوختی)

– کامپاند لاستیکی CR(کامپاند لاستیکی لرزه گیر)

– کامپاند لاستیکی PBR(کامپاند لاستیکی مقاوم در برابر پارگی در اثر فشار، کوبش و یا کشش)

– کامپاند لاستیکی SBR(کامپاند لاستیکی شیراسب، کامپاند لاستیکی خمیر کتان)

خرید و ساخت کامپاند لاستیک

جهت دریافت اطلاعات فنی و یا خرید کامپاند لاستیکی می توانید با شماره 09351544881 کارشناسان فروش سرزمین لاستیک در ارتباط باشید