لاستیک‌ها به عنوان مواد پلیمری با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاص، در بسیاری از صنایع از جمله خودروسازی، صنایع ساختمانی، صنایع پزشکی، ورزشی و … استفاده می‌شوند. دو نوع لاستیک نسوز که در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند، لاستیک EPDM و لاستیک سیلیکون هستند. در این مقاله به مقایسه ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این دو نوع لاستیک پرداخته می‌شود. این مقاله به دلیل مقایسه ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این دو نوع لاستیک، برای افرادی که در حوزه‌های مرتبط با صنایع مختلف فعالیت دارند، مفید واقع خواهد شد.
معرفی لاستیک سیلیکون
لاستیک سیلیکون یک نوع لاستیک با ویژگی‌های منحصر به فرد است که از سیلیکون (Silicone) به عنوان ماده‌ای اصلی تشکیل شده است. این لاستیک با ویژگی‌های فوق‌العاده برای کاربردهای مختلف، شامل مقاومت در برابر دمای بالا و پایین، خواص عایقی برجسته، مقاومت در برابر خوردگی، پایداری در برابر شرایط آب و هوایی و انعطاف‌پذیری بالا شناخته می‌شود.
این نوع لاستیک در بخش‌های مختلفی از صنعت کاربرد دارد، از جمله صنایع خودروسازی، الکترونیک، پزشکی، غذایی، فضایی و هوافضا. در صنعت خودروسازی، لاستیک سیلیکون برای تولید توری، سیل‌های درب، یا خمیرهای پوشش‌دهنده برای برخی قطعات از جمله بالاستون، پمپ بنزین و تزئینات خودرو استفاده می‌شود. در صنایع الکترونیک، لاستیک سیلیکون به عنوان عایق در قطعات الکترونیکی، مانند کاورهای محافظ برای کابل‌های USB و HDMI، استفاده می‌شود.
لاستیک سیلیکون همچنین در صنایع پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، به خصوص برای تولید تجهیزات پزشکی همچون شیلد‌های نوار سینه، شیلد‌های چشم و گوش، پروتز‌ها و بسیاری موارد دیگر. لاستیک سیلیکون به دلیل خواص عایقی بالا و مقاومت در برابر دمای بالا و پایین، همچنین در صنعت هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
معرفی لاستیک EPDM
لاستیک EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) یکی از انواع پرکاربرد لاستیک‌های مصنوعی است که به دلیل خصوصیات منحصر به فردش، در صنایع مختلف استفاده می‌شود. این لاستیک از گروه الاستومرها یا لاستوپلاست‌ها به حساب می‌آید و از مونومرهای اتیلن، پروپیلن و دی‌ان‌مونومر اتیلن تشکیل شده است. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی این لاستیک به دلیل وجود بخش‌هایی با زنجیره‌های پلیمری مختلف، به صورت قابل تنظیمی در دسترس هستند. این لاستیک دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر شرایط محیطی مختلف از جمله اشعه UV، اکسیژن، گرما، سرما و اسیدها و قلیاها است. کاربردهای این لاستیک شامل سیستم‌های نفت و گاز، خودروسازی، ساختمان‌سازی، صنایع بسته‌بندی، تولید محصولات پزشکی و غیره می‌باشد.
مقایسه ساختار شیمیایی
لاستیک سیلیکون (Silicone Rubber) یک پلیمر ساختاری سیلیکونی است که شامل گروه‌های فرمیل سیلانول (-Si-OH) و گروه‌های متیلی سیلوکسان (-Si-CH3) است. این لاستیک از دو ترکیب سیلیکون دی‌اکسید و بیس (باز) سیلیکات سدیم ساخته می‌شود.
لاستیک EPDM یک کوپلیمر اتیلن، پروپیلن و دی ان‌مونومر اتیلن است که به دلیل داشتن یک بخش پرمتیل و یک بخش پر اتیلن، به شکلی شیمیایی ترکیب شده است. ساختار این لاستیک شامل یک زنجیره مرکب از مونومرهای اتیلن، پروپیلن و دی ان‌مونومر اتیلن می‌باشد. در این ساختار، دو بخش اتیلن و پروپیلن متصل به یکدیگر با یک پلیمر مونومر دی‌ان‌مونومر اتیلن پلیمریزه می‌شوند.
با وجود این که هر دو لاستیک دارای بخش‌هایی با پیوند Si-O می‌باشند، ساختار و نوع پیوندهایی که در هر کدام از این لاستیک‌ها وجود دارد، باعث می‌شود که خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها با یکدیگر متفاوت باشد.
مقایسه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی
لاستیک‌های EPDM و سیلیکون هر دو از نظر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی، خصوصیاتی ویژه دارند. در ادامه به مقایسه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی این دو نوع لاستیک می‌پردازیم:
۱. مقاومت به حرارت: لاستیک سیلیکون به دلیل دارا بودن پلیمر سیلیکون، مقاومت بالایی در برابر حرارت دارد و می‌تواند در دماهای بالای ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد نیز به کار رود. به عنوان مثال، در صنعت خودروسازی، لاستیک سیلیکون در بخش‌هایی که با انواع زیادی از روغن‌ها و حلال‌های شیمیایی در تماس هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. از سوی دیگر، لاستیک EPDM در دماهای کمتر از ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد به خوبی عمل می‌کند و برای کاربردهایی مانند درب‌های ماشین، پنجره‌های خودرو و … مناسب است.
۲. مقاومت به روغن‌ها و حلال‌های شیمیایی: لاستیک سیلیکون با توجه به داشتن گروه‌های سیلیل (Si-) در زنجیره پلیمری، مقاومت بسیار خوبی در برابر روغن‌ها و حلال‌های شیمیایی دارد. به عنوان مثال، در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی که با محیط‌هایی با انواع زیادی از حلال‌های شیمیایی در تماس هستند، لاستیک سیلیکون بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مقابل، لاستیک EPDM برای کاربردهایی مانند شیرآلات و مصارف خانگی که با آب و هوا در تماس هستند، بسیار مناسب است.
3. مقاومت در برابر پیری: لاستیک سیلیکون بسیار مقاوم در برابر پیری و خشک شدن است و به مرور زمان به راحتی نمی‌پوسد. در عوض، لاستیک EPDM به مرور زمان به پوسیدگی و پر شدن حفرات در طول خطر افتاده و مقاومت کمتری در برابر پیری دارد.
4. خواص الکتریکی: لاستیک سیلیکون در برابر شرایط الکتریکی بسیار مقاوم است و می‌تواند در برابر ولتاژهای بالا و در محیط‌های با الکترولیت‌های قوی به کار رود. از این رو، در بخش‌هایی از صنایع برق و الکترونیک که با محیط‌های الکتریکی در تماس هستند، لاستیک سیلیکون استفاده می‌شود. در مقابل، لاستیک EPDM برای کاربردهایی مانند انتقال برق در مصارف خانگی و کاربردهای صنعتی کمتر استفاده می‌شود.
5. انعطاف‌پذیری: لاستیک سیلیکون از نظر انعطاف‌پذیری بسیار عالی است و در دمای پایین همچنان انعطاف‌پذیری خود را حفظ می‌کند. از این رو، لاستیک سیلیکون برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف‌پذیری بالا دارند، مانند در بخش‌هایی از صنایع خودروسازی، مواد غذایی و پزشکی استفاده می‌شود. در مقابل، لاستیک EPDM به دلیل ساختار پلیمری خود کمی سخت‌تر است و انعطاف‌پذیری کمتری نسبت به لاستیک سیلیکون دارد.
6. مقاومت به خوردگی: لاستیک سیلیکون در برابر خوردگی اسیدها، بازها و اشعه UV بسیار مقاوم است و می‌تواند در شرایط سخت و محیط‌هایی با pH کم استفاده شود. در عوض، لاستیک EPDM در برابر خوردگی اسیدها و بازها مقاومت بسیار بالایی دارد، اما در مقابل اشعه UV و مواد نفتی حساس است.
در نتیجه، برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف‌پذیری بالا دارند، لاستیک سیلیکون مناسب است و برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر خوردگی دارند، لاستیک EPDM مناسب است.
در مجموع، لاستیک سیلیکون به دلیل خصوصیات متعددی که دارد، برای کاربردهایی مانند صنعت نفت، گاز، الکترونیک و بخش‌هایی از صنایع خودروسازی که با شرایط سختی همراه هستند، مناسب است. در عین حال، لاستیک EPDM برای کاربردهایی مانند کاربردهای خانگی، صنایع مشتقات نفتی و کاربردهایی که به مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی نیاز دارند، مناسب است.
| کاربرد | لاستیک سیلیکون | لاستیک EPDM |
|---|---|---|
| صنعت خودرو | کلاهک درب، لوله‌های سیستم خنک‌کننده و هواکش، لوله‌های سیستم ترمز | قطعات سیستم خنک‌کننده، پکینگ‌های درب و پنجره، قطعات درب |
| پزشکی | بطری‌های نوشیدنی، ابزار پزشکی، بسته‌بندی‌های دارویی | لوازم پزشکی، قطعات دستگاه های پزشکی |
| الکترونیک | مواد عایق الکتریکی، قطعات آبکاری شده، مهر و موم آبکاری شده | قطعات در پوشش‌های الکترونیکی، قطعات چسبنده |
| محیط زیست | طراحی ویژه مخزن‌های نگهدارنده آب، زیست فن‌آوری، پوشش زیردریایی | قطعات تصفیه آب، لوله‌های صنایع آب و فاضلاب |
| ساختمان | نصب پنجره‌ها، درب‌های بیرونی، نصب و مونتاژ وسایل نورپردازی | قطعات پرسی سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی، روکش‌های رویه‌های سقفی |
مقایسه کاربرد
لاستیک سیلیکون و EPDM دو نوع لاستیک مقاوم و پرکاربرد هستند. در حالی که هر دو لاستیک در صنایع مختلف استفاده می‌شوند، کاربردهایشان در برخی از صنایع متفاوت است.
لاستیک سیلیکون به دلیل مقاومت بالایش در برابر دمای بالا و پایین، انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و خواص عایقی، در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از کاربردهای این لاستیک شامل بخش‌هایی از صنایع خودروسازی، پزشکی، فضایی، الکترونیک و مواد غذایی هستند.
لاستیک EPDM به دلیل مقاومت بالایش در برابر خوردگی و خصوصاً در برابر اشعه UV، در کاربردهای خارج از ساختمان مانند بخش‌هایی از صنعت ساخت و ساز، انتقال آب، خطوط گاز، سیستم‌های تهویه مطبوع و بخش‌هایی از صنایع خودروسازی کاربرد دارد. همچنین، لاستیک EPDM در تولید قطعات لاستیکی مانند توری، اسپری شلنگ و برس‌های خودکار هم استفاده می‌شود.
بنابراین، هر دو لاستیک در صنایع مختلف کاربرد دارند، اما در برخی از صنایع خاص مثل خودروسازی، لاستیک سیلیکون و در صنایعی مثل ساخت و ساز و خطوط انتقال آب و گاز، لاستیک EPDM بیشتر استفاده می‌شود.
منابع:
https://www.thomasnet.com/articles/plastics-rubber/epdm-vs-silicone/
دستخوش به صنعت نسوز و تیم حرفه ایشون
سلام عالی بود.
مطلب تخصصی و درجه 1. ممنون از شما 👌🏻
مشاوره آنلاین هم دارید؟؟
بسیار گویا و شفاف !
میشه مطلب رو توی وبلاگ خودم بزارم؟
سایتتون محشره. خداقوت
من یکی از کاربران دائمی سایت شما هستم. ممنون بابت مطالب تخصصیتون
مطالب بی نظیری دارید.
عاااااااااااالی بود
خیلی عالی بود. مرسی که به افزایش دانش و اطلاعات در حوزه محصولات نسوز کمک میکنید.