کاربرد اسید استئاریک در لاستیک
اسید استئاریک در صنعت لاستیک یک جزء حیاتی است که نقش مهمی در بهبود ویژگی های پردازش، استحکام کششی و دوام کلی محصولات لاستیکی ایفا می کند.
اسید استئاریک رابر گرید، مخلوطی از اسیدهای چرب است که عمدتاً از اسیدهای اکتادکانوئیک (استئاریک) و هگزادکانوئیک (پالمتیک 50%) تشکیل شده است تا یک تیتر کنترل شده (ترکیب مولکولی) و مقدار اسیدی (وجود غیراشباع) داشته باشد.
این ماده جامد مومی رنگ روشن با بوی چربی مشخص است. این ماده به شکل پولکی است. شکل پوسته پوسته در درجه اول بر پایه پیه است. اسید استئاریک دارای وضعیت FDA تحت مقررات 177.2600 است.
ارزش ید حداکثر 10 تعداد اسید (mg KOH/g) 193 – 214 عدد صابونی سازی (mg KOH/g) 195 – 214 رنگ، گاردنر 4 وزن مخصوص 0.85 نقطه ذوب، درجه سانتیگراد 70 پالمیتیک اسید 50% استئاریک اسید 35% اولئیک اسید 9% اسیدهای اشباع متفرقه 7%
اسید استئاریک به عنوان عامل پخش کننده و فعال کننده شتاب دهنده در ترکیبات لاستیکی استفاده می شود. به پراکندگی رنگدانه ها و پرکننده ها کمک می‌کند و پردازش را بهبود می‌بخشد، زیرا به عنوان یک روان کننده عمل می‌کند و می‌تواند جریان قالب را تسهیل کند، اکستروژن را بهبود بخشد و به رهاسازی کمک کند.
نقش اسید استئاریک در فرآوری لاستیک
اسید استئاریک نقش مهمی در سنتز و پردازش لاستیک دارد. لاستیک ولکانیز نشده در گذشته ساختاری خطی بدون اتصال متقابل بین مولکول ها بود. پس از ولکانیزاسیون، به یک ساختار شبکه سه بعدی با بهبود عملکرد تبدیل می شود.
از اکسید روی و اسید استئاریک استفاده می شود. آنها واکنش نشان می دهند تا استئارات روی را در طی فرآیند ولکانیزاسیون تشکیل دهند. علاوه بر این، استئارات روی همچنین می تواند به عنوان یک عامل رهاسازی و کمک پردازش عمل کند.
اسیدهای چرب اشباع، مانند اسید استئاریک گرید لاستیک، به طور گسترده در لاستیک طبیعی، لاستیک مصنوعی و لاتکس استفاده می شود. اما برای لاستیک مصنوعی بوتیل قابل اجرا نیست. مقدار اسید چرب در لاستیک به طور کلی 1-2٪ است. برای محصولاتی که کربن سیاه زیادی دارند، که معمولاً 10 درصد کربن سیاه را تشکیل می دهند، می توان آن را افزایش داد.
کاربرد اسید استئاریک رابر گرید
- فعال کننده ولکانیزاسیون: می توان آن را در صورت حرارت دادن به مولکول های فعال تجزیه کرد، مولکول های گوگرد و لاستیک می توانند به سرعت در دماهای پایین تر به هم متصل شوند. بنابراین، می تواند سرعت ولکانیزاسیون، زمان ولکانیزاسیون کوتاه، دمای ولکانیزاسیون را کاهش دهد و خواص فیزیکی و مکانیکی لاستیک را بهبود بخشد.
- نرم کننده: از اسید استئاریک به عنوان نرم کننده برای کاهش چسبندگی به غلتک در هنگام اختلاط استفاده می شود و همچنین به پراکندگی کربن سیاه کمک می کند و مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد.
- پخش کننده: به عنوان یک افزودنی لاستیکی عمل می کند که می تواند به توزیع یکنواخت ترکیبات مختلف در لاستیک خام کمک کند و زمان اختلاط را کوتاه کند و سپس کیفیت محصول نهایی را بهبود بخشد.
ترکیب با مقدار زیادی پرکننده، مخصوصاً برای کربن سیاه و خاک رس، استفاده از مواد پراکنده بسیار ضروری است. پراکنده ها عمدتاً شامل اسیدهای چرب، گلیسریدها، استر اسیدهای چرب، آمید اسیدهای چرب هستند.
بیشتر بخوانید: پروپیلن اکسید چیست
- کاهش ویسکوزیته Mooney: این ماده می تواند ویسکوزیته Mooney ترکیب لاستیکی را کاهش دهد و در طول پردازش آن را قابل کنترل تر می کند و شکل دادن به محصول مورد نظر را آسان تر می کند.
- افزایش استحکام کششی: این ماده به طور قابل توجهی به استحکام کششی محصولات لاستیکی کمک می کند. استحکام کششی یک ویژگی حیاتی است که مقاومت یک ماده را در برابر نیرویی که سعی در کشش یا جدا کردن آن دارد اندازه گیری می کند. نقش این ماده در افزایش استحکام کششی شامل موارد زیر است:
- ارتقاء اتصال متقابل: در طول ولکانیزاسیون، اسید استئاریک به عنوان عاملی مشترک با گوگرد عمل می کند و باعث ایجاد پیوند متقابل زنجیره های پلیمری می شود. این اتصال متقابل منجر به افزایش استحکام کششی می شود و محصولات لاستیکی را قوی تر و انعطاف پذیرتر می کند.
- بهبود مقاومت در برابر پارگی: استحکام کششی افزایش یافته همچنین به بهبود مقاومت در برابر پارگی در محصولات لاستیکی منجر می شود و خطر آسیب و سایش را کاهش می دهد.
- دوام و مقاومت در برابر کهنگی: اسید استئاریک نقش اساسی در افزایش دوام و مقاومت در برابر کهنگی محصولات لاستیکی دارد. لاستیک در معرض عوامل محیطی مانند گرما، اکسیژن و اشعه ماوراء بنفش می تواند به مرور زمان خراب شود. این ماده به کاهش این اثرات کمک می کند.
- جلوگیری از اکسیداسیون: به عنوان یک آنتی اکسیدان عمل می کند و از اکسیداسیون ترکیبات لاستیکی در مواجهه با اکسیژن جلوگیری می کند. این باعث افزایش طول عمر محصولات لاستیکی و حفظ عملکرد آنها می شود.
- تثبیت اشعه ماوراء بنفش: اسید استئاریک می تواند پایداری لاستیک در برابر اشعه ماوراء بنفش را افزایش دهد و تأثیر منفی اشعه ماوراء بنفش را کاهش دهد که می تواند منجر به ترک خوردگی و تخریب شود.
کاربرد اسید استئاریک در لاستیک سازی
تولید تایر: اسید استئاریک معمولاً در تولید تایر استفاده می شود. پردازش ترکیبات لاستیکی را بهبود می بخشد و منجر به یکنواختی بهتر تایر و افزایش دوام در جاده می شود.
مهر و موم های صنعتی: مهر و موم های لاستیکی مورد استفاده در کاربردهای صنعتی اغلب حاوی این ماده هستند. این به استحکام کششی آنها کمک می کند و تضمین می کند که می توانند در شرایط سخت ماشین آلات و تجهیزات سنگین مقاومت کنند.
اجزای خودرو: اجزای لاستیکی در خودروها، مانند پایه‌های موتور و بوش‌های تعلیق، از توانایی این ماده برای افزایش استحکام کششی، دوام و مقاومت در برابر کهنگی بهره می‌برند.
کفش: زیره‌های لاستیکی در کفش‌ها و چکمه‌ها از اسید استئاریک برای بهبود مقاومت در برابر سایش استفاده می‌کنند و کفش‌هایی با دوام و ماندگاری بیشتر ارائه می‌کنند.
نتیجه گیری
اسید استئاریک یک بازیگر کلیدی در صنعت لاستیک است، جایی که ویژگی های پردازش، استحکام کششی و دوام کلی محصولات لاستیکی را افزایش می دهد.
سهم آن در پردازش و عملکرد لاستیک تأثیر محسوسی بر کیفیت و طول عمر کاربردهای مختلف لاستیک، از لاستیک‌ها و مهر و موم ها گرفته تا ماشین آلات صنعتی و کفش دارد.
با تسهیل اختلاط بهتر، بهبود استحکام کششی، و محافظت در برابر پیری و عوامل محیطی، این ماده همچنان یک افزودنی ارزشمند در صنعت لاستیک است و عملکرد و دوام بیشتر محصولات لاستیکی را تضمین می کند.
