SBR در خودرو
لاستیک استایرن بوتادین (Styrene-Butadiene Rubber یا SBR) یکی از پرکاربردترین انواع لاستیک‌های مصنوعی در جهان است که به دلیل ویژگی‌های مکانیکی مناسب، مقاومت بالا در برابر سایش و هزینه تولید مقرون‌به‌صرفه، جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف، به‌ویژه صنعت خودروسازی، دارد. این ماده که از پلیمریزاسیون مونومرهای استایرن و بوتادین به دست می‌آید، به عنوان جایگزینی برای لاستیک طبیعی (NR) در بسیاری از کاربردها استفاده می‌شود. در این مقاله، به بررسی دقیق SBR، ویژگی های آن، روش‌های تولید و کاربردهای گسترده‌اش در صنعت خودروسازی می‌پردازیم.
SBR چیست؟
SBR یک کوپلیمر است که معمولاً از ۷۰ تا ۷۵ درصد بوتادین و ۲۵ تا ۳۰ درصد استایرن تشکیل شده است. اگر نسبت استایرن از ۵۰ درصد فراتر رود، ماده به سمت حالت پلاستیکی متمایل شده و بیشتر در تولید لاتکس (مانند رنگ‌های شیرابه‌ای) کاربرد پیدا می‌کند. این لاستیک مصنوعی برای اولین بار در سال ۱۹۲۹ توسط شرکت B.F. Goodrich در آمریکا با نام Buna-S معرفی شد و در طول جنگ جهانی دوم به دلیل کمبود لاستیک طبیعی، به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفت. امروزه، حدود ۶۵ درصد از محصولات لاستیکی در جهان از SBR تولید می‌شوند، که نشان‌دهنده اهمیت بالای این ماده در صنایع مختلف است.
SBR به دلیل ویژگی‌هایی مانند مقاومت در برابر سایش، انعطاف‌پذیری در دماهای پایین، مقاومت در برابر ترک‌خوردگی و قیمت مناسب، به یکی از مواد اولیه کلیدی در تولید قطعات خودرو تبدیل شده است. این لاستیک به طور خاص در تولید تایرهای خودرو، که بزرگ‌ترین مصرف‌کننده SBR هستند، نقش مهمی ایفا می‌کند.
روش های تولید SBR
SBR از طریق فرآیندهای پلیمریزاسیون مختلفی تولید می‌شود که هر یک ویژگی‌های خاصی به محصول نهایی می‌بخشند. سه روش اصلی تولید SBR عبارتند از:
روش امولسیونی: این روش شامل پلیمریزاسیون رادیکال‌های آزاد در دمای گرم (۴۰ تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد) یا سرد (نزدیک به ۰ درجه سانتی‌گراد) است. SBR تولیدشده در دمای سرد دارای جرم مولکولی بالاتری است و فرآیندپذیری سخت‌تری دارد، در حالی که SBR تولیدشده در دمای گرم فرآیندپذیری بهتری دارد.
روش محلولی: در این روش، پلیمریزاسیون یونی انجام می‌شود و محصول نهایی خطی‌تر بوده و مقاومت بالایی در برابر سایش و پارگی دارد. این نوع SBR برای کاربردهای خاص با تنش‌های دینامیکی بالا مناسب است.
روش ژل: این روش با ایجاد پیوندهای شیمیایی ضعیف بین زنجیره‌ها، تحرک زنجیره‌ها را کاهش داده و فرآیندپذیری را بهبود می‌بخشد. این روش معمولاً با افزایش دما یا افزودن موادی مانند دی‌وینیل بنزن انجام می‌شود.
هر یک از این روش‌ها می‌توانند گریدهای مختلفی از SBR، مانند گرید ۱۵۰۲ که به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شود، تولید کنند.
ویژگی های SBR
SBR به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد خود، برای استفاده در صنعت خودروسازی بسیار مناسب است. برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های این لاستیک عبارتند از:
مقاومت بالا در برابر سایش: این ویژگی باعث می‌شود SBR برای تولید تایرهای خودرو، که در معرض اصطکاک مداوم با سطح جاده هستند، ایده‌آل باشد.
انعطاف‌پذیری در دماهای پایین: SBR حتی در شرایط سرد عملکرد خوبی از خود نشان می‌دهد، اگرچه انعطاف‌پذیری آن به اندازه لاستیک طبیعی نیست.
مقاومت در برابر ترک‌خوردگی و پارگی: این ویژگی طول عمر قطعات ساخته‌شده از SBR را افزایش می‌دهد.
مقاومت در برابر آب، اسیدها و الکل: SBR در برابر برخی مواد شیمیایی و محیط‌های مرطوب پایداری خوبی دارد.
هزینه تولید پایین: SBR در مقایسه با لاستیک طبیعی و سایر لاستیک‌های مصنوعی مانند NBR، ارزان‌تر است و این امر آن را به گزینه‌ای اقتصادی تبدیل کرده است.
قابلیت تقویت با افزودنی‌ها: با افزودن موادی مانند دوده یا فیلرهای تقویتی، خواص مکانیکی SBR بهبود می‌یابد، اگرچه همچنان از لاستیک طبیعی در برخی جنبه‌ها ضعیف‌تر است.
با این حال، SBR معایبی نیز دارد. این لاستیک مقاومت کمی در برابر روغن‌ها، بنزین، حلال‌های هیدروکربنی، ازن و اشعه UV دارد. همچنین، در برابر شعله و اشتعال ضعیف عمل می‌کند و در صورت آتش‌سوزی، خاموش کردن آن دشوار است.
کاربردهای SBR در صنعت خودروسازی
SBR به دلیل ویژگی‌های ذکرشده، در بخش‌های مختلف صنعت خودروسازی کاربردهای گسترده‌ای دارد. مهم‌ترین کاربردهای این لاستیک در خودروها عبارتند از:
تایر خودرو: اصلی‌ترین کاربرد SBR در تولید تایرهای خودروهای سواری، کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و حتی هواپیماها است. حدود ۷۰ درصد SBR تولیدی در جهان برای ساخت آج تایر استفاده می‌شود. این لاستیک به دلیل مقاومت در برابر سایش و کشش بالا هنگام ترمز، گزینه‌ای ایده‌آل برای تایرها محسوب می‌شود.
واشرها و آب‌بندها: SBR به دلیل مقاومت در برابر آب و برخی مواد شیمیایی، در تولید واشرهای سیستم ترمز، سیستم خنک‌کننده موتور و سیستم آب‌پاشی خودرو استفاده می‌شود.
شیلنگ‌ها و تسمه‌ها: شیلنگ‌های صنعتی و تسمه‌های انتقال نیرو در خودروها اغلب از SBR یا ترکیب SBR با لاستیک طبیعی ساخته می‌شوند.
قطعات ضد ارتعاش: SBR در تولید ضربه‌گیرها، لرزه‌گیرها و کوپلینگ‌های محرک به کار می‌رود که به کاهش ارتعاشات و سر و صدا در خودرو کمک می‌کنند.
روکش کابل‌ها: SBR به دلیل عایق بودن در برابر برق فشار ضعیف، برای روکش کابل‌های برق در خودروها استفاده می‌شود.
آسفالت پلیمری: SBR در اصلاح قیر برای تولید آسفالت پلیمری استفاده می‌شود که مقاومت و انعطاف‌پذیری جاده‌ها را افزایش می‌دهد. این کاربرد به طور غیرمستقیم با صنعت خودرو مرتبط است، زیرا کیفیت جاده‌ها بر عملکرد خودروها تأثیر می‌گذارد.
مقایسه SBR با لاستیک طبیعی (NR)
SBR و لاستیک طبیعی شباهت‌های زیادی دارند، اما تفاوت‌هایی نیز بین آن‌ها وجود دارد. لاستیک طبیعی مقاومت بهتری در برابر کشیدگی و تولید گرما دارد و به طور کلی خواص مکانیکی قوی‌تری ارائه می‌دهد. با این حال، SBR به دلیل قیمت پایین‌تر، مقاومت بهتر در برابر سایش و قابلیت پردازش آسان‌تر، اغلب به عنوان جایگزین لاستیک طبیعی استفاده می‌شود. ترکیب SBR و لاستیک طبیعی در تولید تایرها نیز رایج است، زیرا این ترکیب تعادلی بین هزینه و عملکرد ایجاد می‌کند.
تأثیرات زیست محیطی SBR
تولید SBR، مانند سایر لاستیک‌های مصنوعی، تأثیرات زیست‌محیطی قابل‌توجهی دارد. این تأثیرات شامل مصرف بالای انرژی، تولید پسماندهای خطرناک، انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی آب و هوا هستند. علاوه بر این، آتش‌سوزی‌های ناشی از SBR، به دلیل دمای اشتعال بالا و دشواری در خاموش کردن، می‌توانند فاجعه‌بار باشند. برای کاهش این تأثیرات، برخی شرکت‌ها به دنبال توسعه روش‌های تولید پایدارتر و بازیافت SBR هستند.
اگر می خواهید بدانید لاستیک میشلن ساخت کجاست، کلیک کنید.
گرز آهنی در جدول + جواب دقیق
معنی ضرب المثل تهی پای رفتن به از کفش تنگ
