لاتکس لاستیک های استایرن بوتادین کربوکسیله (XSBR) برای تولید چه محصولاتی به کار برده می شوند؟
لاتکس لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله یک تر پلیمر می باشد که از بسپارش امولسیونی بوتادین استایرن و یک و یا دو اسید اشباع شده همانند آکریلیک اسید، متاکریلیک اسید، کروتونیک اسید و سایر موارد تولید می شود.
مصارف صنعتی لاستیک های استایرن بوتادین کربوکسیله کدامند؟
مهمترین مصارف صنعتی لاستیک های یاد شده پوشش کاغذ، پوشش بخش زیرین کاغذ و همچنین ملات هایی می باشد که توسط مواد پلیمری دچار تغییراتی می شوند. درگذشته لاستیک استایرن بوتادین برای تولید تمامی محصولات به کار برده می شد زیرا دارای خواص گوناگون و ویژگی‌های ارتجاعی می باشد. علاوه بر آن می‌توان وزن مولکولی و یا شبکه سازی لاستیک های استایرن بوتادین را با ایجاد تغییراتی در میزان دگرگونی و همچنین میزان عامل های انتقالی زنجیره تنظیم کرد. اگرچه لاتکس لاستیک های استایرن بوتادین کربوکسیله از آنجایی که پایداری زیادی دارند و همچنین امکان سازگاری با انواع فیلرها را نیز دارا می باشند به صورت کامل بازار را به خود اختصاص دادند.
- پوشش بخش زیرین فرش: این صنعت به عنوان چهارمین موردی شناخته می شود که به بیشترین میزان از پراکنش های ترکیبی در آمریکای شمالی استفاده می کند. نشاسته، لاستیک نیتریل در گذشته به عنوان بایندر برای بهبود اتصال بین تافته ها در بخش زیرین فرش استفاده می شدند. چند سال پس از آن این پلیمرها توسط پراکنش های لاستیک استایرن بوتادین سرد و گرم جایگزین شدند و در نهایت توسعه لاتکس لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله بخش اعظمی از این تجارت را تا امروز به خود اختصاص داد و حدود ۹۵ درصد از حجم فروخته شده در سال ۱۹۹۹ متعلق به این ماده بوده است. بخش باقیمانده نیز متعلق به اتیلن وینیل استات، پلی وینیل کلراید و پراکنش های پلی اورتان می باشد. این مواد از مزیت های متفاوتی برخوردار است مانند قیمت پایین ترین ترکیبات، نرخ بالای خشک شدن، عملکرد بهتر در چسبندگی به زیرلایه های مواد.
- ملات های تغییر یافته به کمک مواد پلیمری: ملات های پلیمری سیمانی و بتنی دسته ای از ترکیبات پلیمری بتنی می باشند که از جایگزینی تعدادی از اتصال گرهای هیدراته سیمان در ملات های سیمانی و بتنی سنتی با پلیمرها به دست می آید. پلیمرها به دلایل متفاوتی به سیستم های ملاتی اضافه می شوند. به عنوان مثال پلیمرها می‌توانند خواص ملاتهای تازه و سخت نشده را همانند چسبندگی، کارایی و مدت زمان گیرش (مدت زمانی که طول می‌کشد تا چسب به کار برده شده خشک شود) را افزایش دهند. علاوه بر آن پلیمرها قادرند تا باعث نرم شدن بتن های موجود در ترکیبات شده و میزان آب لازم برای دستیابی به کارایی و یا شارش را کاهش دهند. کاهش میزان آب افزوده شده منجر به کاهش تخلخل های های مویینه ای و همچنین ایجاد بتن های قوی تر می شود. علاوه بر ان پلیمرهای افزوده شده ویژگی های ملات های بتنی ساخته شده را بهبود میدهند. پلیمرهایی که به درستی انتخاب میشوند مانند آنهایی که دمای انتقال شیشه ای کمتر از ۱۵ درجه سانتی‌گراد دارند، نوعی فیلم را در ماتریس ماده به وجود می‌آورند و باعث میشوند تا تمام حفره ها، سوراخ ها و روزنه ها پر شده و امکان ورود آب و نمک های نامحلول نیز در آنها کاهش پیدا خواهد کرد. عدم نفوذ پذیری نمک در این مواد از فرسایش لایه های فولادی تقویت کننده جلوگیری می کند. به طور کلی ملات های بتنی تغییر یافته به کمک پلیمرها از استحکام بیشتر کششی، فشردگی و خمشی بر خوردار می باشند.
سایر مصارف لاتکس لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله کدامند؟
- تولید دستکش: دو نوع پلیمر اب محور متفاوت وجود دارند که از نظر تجاری از اهمیت بالایی برخوردارند و به میزان گسترده ای در تولید دستکش ها به کار برده می شوند. دستکش های نیتریلی که از لاستیک نیتریل بوتادین و یا رقبای کربوکسیله ی خود ساخته میشوند و همچنین دستکش های کلروپرینی. معمولاً تولید دستکش های ترکیبی با این اهداف صورت می‌گیرد: افزایش مقاومت در برابر محلول های ارگانیک غیر قطبی و تولید انواعی از مواد عاری از پروتئین که در تماس با پوست قرار میگیرند. تعدادی از کاربران با استفاده از دستکش های ساخته شده از لاستیک های نیتریلی دچار واکنشهای آلرژیک و یا حملات آنافیلاکتیک شدند که به دلیل وجود پروتئین در این لاتکسها می‌باشد. هدف سوم نیز دست یابی به انواع دستکش ها با مقاومت الکتریکی پایین تر بوده که می توان از آنها در محصولاتی استفاده کرد که بار الکتریکی پویا برای آنها یک چالش به حساب می‌آید. اگرچه دستکش های ساخته شده از لاستیک های ترکیبی نیتریل بوتادین و نیتریل بوتادین کربوکسیله و کلروپیکرین می‌توانند با این چالش‌ها مقابله کنند ولی همچنان دارای خواص مکانیکی نامطلوب لاستیک های نیتریل می باشند. بنابراین باید آنها را با سایر لاتکس های لاستیکی ترکیب کرد. Taneja و Sekaran موفق شدند تا انواع دستکشهای پزشکی را تولید و ثبت نمایند که از مواد الاستومری مانند لاستیک‌های کلرو پرین و لاتکس لاستیک های استایرن بوتادین کربوکسیله تشکیل شده اند. دستگاه هایی که به تازگی تولید شده اند در مقایسه با سایر انواع حساس در برابر فشار از خواص مکانیکی بالاتری برخوردارند. اگرچه چسبهای سنتی همانند امولسیون های آکریلیک و یا لاستیک استایرن بوتادین محلول از خواص ایده‌آلی مانند پایداری مکانیکی و چسبندگی برخوردارند ولی هزینه آن ها بالا بوده و سازگاری زیادی نیز با محیط زیست ندارند. تمامی اختراعات جدید با هدف جایگزینی لاستیک‌های استایرن بوتادین محلول و چسب های آکریلیک امولسیونی با لاتکس های لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله می باشد که سازگاری زیادی با محیط زیست دارند و از پراکنش های آکریلیک ارزانتر می باشند.
- به کارگیری لاتکس لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله به عنوان یک چسب عالی برای رنگهای آب محور: در حوزه مواد پوشش دهنده معمولاً از عامل های تشکیل دهنده فیلم و یا محلول های فرار استفاده می‌شود تا بتوانند به خواص مورد نظر در این حوزه دست پیدا کنند. اگر چه امروزه مصرف ترکیبات ارگانیک فرار به میزان بیشتری محدود شده و نگرانی های محیطی نیز در خصوص بکارگیری این مواد در حال افزایش است. لاتکس های پلیمری نقش مهمی در توسعه پوشش های عاری از ترکیبات ارگانیک فرار ایفا می کنند. اگر چه رنگهای آب محور به میزان زیادی مورد استفاده قرار میگیرند اما از آنجایی که آنها دارای خاصیت جذب آب نیز می‌باشند، چالش‌هایی برای بکارگیری بایندرها نیز وجود دارد. نفوذ آب در فیلمهای خشک میتواند باعث بروز مشکلات متفاوتی شود مانند تورم، نابودی و شکل‌گیری نواحی برجسته .این چالش زمانی بزرگتر خواهد شد که از این مواد برای محیط های خارج از خانه استفاده شود همانند پوشش های سقف. به طور کلی جذب آب باعث می شود تا اثرات مخربی بر عملکرد مواد ترکیبی به وجود آید مانند نابودی نواحی مشترک ماتریسی و فیلر و جدا شدگی ماتریس از سطح فیلر و کاهش خواص مکانیکی ترکیب یاد شده . به کارگیری عامل های فعال سطحی و تعلیق کننده که در آماده سازی لاتکس ها به کار برده می شود باعث می شود تا مسئله نفوذپذیری آب بیشتر حس شود.
- لاتکس لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله و فناوری لایه ای: لایه های پلیمری به صورت گسترده‌ای برای تولید انواعی از محصولات همانند لایه هایی برای جداسازی مایعات و گازها و یا حفاظی برای بسته بندی به کار برده می شوند. علاوه بر ان، قابلیت بکارگیری برای پوشش کابلی و بسته بندی موادغذایی و مدارهای الکترونیکی، فرآیندهای شیمیایی نفتی و سایر موارد را نیز دارند. از طرف دیگر جابجایی محلول های ارگانیک از طریق پلیمرها خود از اهمیت فناوری محور بالایی برخوردار است. الاستومرها و بخصوص انواعی از ترکیبات لاستیک نیتریل نقش مهمی در این زمینه ایفا می‌کنند زیرا ضریب نفوذپذیری در این پلیمرها بسیار پایین است. به عنوان مثال ضریب نفوذ پذیری اکسیژن در لاستیک نیتریل بسیار کمتر از سایر الاستومر هایی همانند نیتریل و لاستیک های سیلیکونی (polydimethylsiloxane) می باشد. علاوه بر آن لایه های ساخته شده از لاستیک نیتریل از خواص مکانیکی بسیار ایده‌آل برخوردارند. به صورت ویژه‌ای به کارگیری ترکیبات لاستیک نیتریل و لاتکس لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله پر شده به عنوان روشی بسیار معمول برای توسعه مسدودکننده‌های گازی و محصولات مقاوم در برابرمحلول ها به کار برده می شود. استفاده از لاستیک نیتریل در این محصولات کاملا واضح است اگر چه نفوذ پذیری این لاستیک در صورتی که از فیلرها در کنار آن استفاده نشود میتواند همچنان یکی از نگرانی‌های موجود باشد. در صورتی که بخواهیم از این مواد به عنوان لایه ها و یا مسدود کننده ها استفاده کنیم پلیمر باید توسط فیلرهای متناسب پر شود تا بتواند از خواص مکانیکی مطلوب و خواص مسدود کننده لازم برخوردار باشد که خود توسط فیلر ها به وجود می آید. از آنجایی که بیشتر فیلرها خاصیت آب دوست دارند، حضور گروههای عاملدار کربوکسیل در لاتکس لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله میتواند میزان نفوذپذیری و گزینش پذیری این غشا را با بهبود وضعیت فیلرهای قطبی بهتر سازد و در نهایت مسیر نفوذپذیری گاز را پیچیده تر و طولانی تر خواهد کرد. میزان نفوذپذیری لاستیک نیتریل در برابر انواع گازها با ترکیب آنها با پلیمرهای قطبی همانند لاستیک های طبیعی اپوکسید شده کاهش یافته است. میزان نفوذپذیری چنین لایه ای در برابر محلولهایی هایی همانند بنزین، تولوئن و سایر موارد نیز مورد تحقیق قرار گرفته است. درخصوص لاستیک نیتریل و لاتکس لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله نیز افزایش میزان فیلر موجود در این مواد میتواند باعث کاهش نفوذ مایعات شود. با ادامه یافتن چنین فرآیندی میزان جذب محلول ها در لاتکس لاستیک استایرن بوتادین کربوکسیله کاهش پیدا خواهد کرد که به دلیل برهم کنش های بین فیلر و پلیمر بوده و بر اثر گروههای قطبی کربوکسیل این لاستیک به وجود می‌آید. یکی دیگر از دلایل آن نیز حرکت پذیری محدود زنجیره های XSBR می باشد زیرا دارای چگالی انرژی هم چسبی بالایی است. اگرچه در صورتیکه لاستیک نیتریل در معرض فشار بیشتری قرار بگیرد میزان جذب محلول های یاد شده در آن به مقداری ثابت خواهد رسید که ناشی از وجود بر همکنشهای ضعیف بین لاستیک و فیلر می باشد.
