کائوچو یا لاستیک طبیعی چیست؟ (3)

در بلاگ‌پست کائوچو یا لاستیک طبیعی چیست؟ (1) از تاریخچه کشف کائوچو و منبع تولیدش گفتیم و در مقاله کائوچو یا لاستیک طبیعی چیست؟ (2)  چگونگی تولید این ماده و ساختار شیمیایی آن را را مورد بررسی قرار دادیم و حالا به ویژگی‌ها، کاربرد، تفاوت آن با کائوچو مصنوعی و سهم بازارش می‌پردازیم.

ویژگی‌ها و خواص کائوچو

کائوچوی طبیعی پر مصرف‌ترین ماده اولیه لاستیک است چرا که دارای قدرت جهش بالا، مقاومت سایشی بسیار فوق‌العاده، میرایی کم، خاصیت چسبندگی، خاصیت کشش طولی، عرضی و ضخامتی (الاستیسیته) مناسب است. لاستیک طبیعی بسیار انعطاف‌پذیر است و در برابر آب و برخی مواد شیمیایی، برش، پارگی، سایش و خستگی دینامیکی مقاوم است. مقاومت کششی زیادی دارد و به راحتی به سایر مواد می‌چسبد.

با این حال، کائوچوی طبیعی به اندازه لاستیک‌های دیگر مانند نئوپرن در برابر گرما، نور و اوزون (به دلیل وجود پیوند دوگانه در هر واحد تکراری)،  مقاوم نیست، مقاومت آن به نوع درختی که از آن گرفته می‌شود، متفاوت است و دارای ناخالصی‌های طبیعی نیز هست.

حالت ارتجاعی خوب (توانایی بازیابی شکل پس از تغییر شکل)؛ عایق الکتریکی خوب؛ اصطکاک داخلی کم؛ مقاومت در برابر بیشتر اسیدهای معدنی، نمک‌ها و مواد قلیایی از دیگر ویژگی‌های کائوچوی طبیعی است.

با این حال، آنها مقاومت کمی در برابر فرآورده‌های نفتی، مانند روغن، بنزین و نفتا و حلال‌های غیر قطبی و هیدروکربنی و همچنین شعله و اشتعال دارند و در دمای بالا قدرت خود را از دست می‌دهند، بنابراین توصیه می‌شود از آنها در دمای بالاتر از ۸۰ درجه سلسیوس (۱۷۵ درجه فارنهایت) استفاده نشود. همچنین تا زمانی که حاوی ترکیبات خاصی نباشند، در معرض تابش مستقیم خورشید به سرعت خراب می‌شوند.

کاربرد کائوچو

کائوچو ماده‌ای بسیار ضروری در زندگی مدرن امروزی است که به دلیل خواص کشسانی فوق‌العاده‌اش برای ساخت انواع محصولات اعم از لوازم بیمارستانی، وسایل خانگی و اسباب‌بازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بیشترین مصرف این ماده (بیش از ۶۰%) در ساخت انواع تایر است (رویه تایر و بدنه و دیواره تایر).

کاربردهای دیگر:  درزگیرها و آبندهای لاستیکی، لوله، ضربه‌گیر‌ها، اسفنج‌های لاستیکی برای مبل‌سازی و تشک‌سازی، ورق‌های لاستیکی، نوار‌های لاستیکی، تسمه و نقاله، شلنگ، واشر، کفی کفش، کالاهای ورزشی، مهر، چسب، پستانک، تیوپ، قطعات ویژه صنعتی، قطعات ولکانیزه و قطعات ضد سایش، کاربردهای فراوان پزشکی (دستکش و …)، کاربردهای مهندسی (اتصالات انعطاف پذیر، بالشتک پل‌ها و ساختمان‌ها) و ... است.

تفاوت کائوچو طبیعی و مصنوعی

کائوچو یا لاستیک طبیعی از شیره درختان خاص گرفته می‌شود و پس از پردازش‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.  ولی کائوچوی مصنوعی شامل هر نوع الاستومر مصنوعی است. آنها پلیمرهای ساخته شده از محصولات جانبی نفت هستند. سالانه حدود ۳۲ میلیون تن لاستیک در ایالات متحده تولید می‌شود و از این میزان دو سوم مصنوعی است.

درآمد جهانی حاصل از تولید و خرید و فروش کائوچوهای مصنوعی احتمالاً در سال ۲۰۲۰ به ۵۶ میلیارد دلار می‌رسد. نوع مصنوعی، درست مثل نوع طبیعی، در صنعت خودرو ، پروفیل درب و پنجره، آب بندهایی مانند حلقه‌های O و واشر ، شیلنگ، تسمه، تشک و کف استفاده‌های زیادی دارد.

کائوچوهای مصنوعی، طیف متفاوتی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی ارائه می‌دهند، بنابراین می‌توانند میزان اطمینان از یک محصول یا کاربرد خاصی از آن را بهبود ببخشند. لاستیک‌های مصنوعی از دو جنبه اصلی، پایداری حرارتی و مقاومت در برابر روغن‌ها و ترکیبات مربوط به آن، از کائوچوهای طبیعی برتر هستند. به عنوان مثال در برابر اکسیدکننده‌هایی مانند اکسیژن و اوزون که  عمر لاستیک را کاهش می‌دهند، مقاومت بیشتری دارند.

از کائوچوی طبیعی در مواردی استفاده می‌شود که به مقاومت بالایی در برابر سایش و حرارت نیاز دارند. به لطف استحکام و قابلیت فشردگی از کائوچوی طبیعی در کاربردهای مهندسی مانند پایه‌های ضد لرزش، کوپل‌های محرک، فنرها، یاتاقان‌ها، نوارهای لاستیکی و چسب‌ها استفاده می‌شود.  اما بیشتر آنها – ۵۰٪ از کائوچوهای طبیعی – به دلیل قدرت و مقاومت در برابر حرارت، در لاستیک‌های با عملکرد بالا برای اتومبیل‌های مسابقه‌ای، اتوبوس‌ها و هواپیماها استفاده می‌شوند. این ترکیبات همچنین در شلنگ‌ها، قطعات خودرو ، تشک‌های کف و جعبه‌های باتری کاربرد دارند. خاصیت چسبندگی کائوچوی طبیعی حتی در سیمان لاستیکی و مواد تثبیت‌کننده خاک که در جاده‌های جدید استفاده می‌شود هم کاربرد دارد. حتی از لاستیک خام نیز گاهی اوقات برای چسب و به عنوان بخشی از کف کفش استفاده می‌شود. علاوه بر این، حدود ۱۰٪ از لاتکس برداشت شده از درختان به سادگی به محلول لاستیک ۶۰٪ برای تولید محصولاتی مانند دستکش لاتکس یا استفاده به عنوان پوشش کاهش می‌یابد.

کائوچو، تولید، سهم بازار

در سال ۲۰۱۷ بیش از ۲۸ میلیون تن لاستیک تولید شده ‌است که تقریباً ۴۷٪ آن طبیعی است. از آنجا که عمده لاستیک تولید شده در جهان لاستیک مصنوعی است و لاستیک مصنوعی از نفت به دست می‌آید، قیمت لاستیک طبیعی نیز تا حدود زیادی با قیمت جهانی نفت خام تعیین می‌شود. در سال ۲۰۰۵، آسیا منبع اصلی تولید لاستیک طبیعی بود و حدود ۹۴٪ از آن را تشکیل می‌داد. سه تولیدکننده بزرگ تایلند، اندونزی و مالزی، در مجموع حدود ۷۲٪ از کل تولید لاستیک طبیعی را در دست دارند. لاستیک طبیعی در قاره بومی خود یعنی آمریکای جنوبی به دلیل وجود بیماری آتشک برگ و سایر درنده‌های طبیعی به‌طور گسترده کشت نمی‌شود.

در سال ۲۰۱۹، اندازه بازار جهانی لاستیک طبیعی ۲۳٫۵۶ میلیارد دلار بود و انتظار می‌رود تا پایان سال ۲۰۲۶ با نرخ رشد مرکب سالانه ۲٫۴٪ به ۲۷٫۸۷ میلیارد دلار برسد. عامل اصلی ایجاد این اندازه بازار بزرگ، تقاضای فزاینده محصولات لاستیک طبیعی به دلیل افزایش صنعت خودرو است.