يتمتع المطاط الصناعي والمطاط الطبيعي بالعديد من الخصائص الممتازة، ولكن هناك أيضًا اختلافات كبيرة بينهما. على سبيل المثال، من السهل نسبيًا تصنيع المطاط الصناعي، كما أنه أكثر مقاومة للتآكل والشحوم والزيوت والحرارة من المطاط الطبيعي. ومثل المطاط الطبيعي، يتميز المطاط الصناعي بمرونة عالية. يحافظ على مرونته حتى في درجات الحرارة المنخفضة. مع طرق التصنيع المناسبة، يمكن أن يكون المطاط الصناعي أيضًا مقاومًا بدرجة عالية لدرجات الحرارة القصوى والتآكل الكيميائي، مما يجعله مكونًا مطاطيًا مهمًا للعديد من الأجهزة.
ما هو المطاط الصناعي؟
المطاط الصناعي هو مونومر حفاز يعمل على تكسير الهيدروكربونات. تتبلمر هذه المونومرات لتشكل سلاسل طويلة. إن إضافة سلاسل البوليمر مثل البيوتاديين والستايرين والأيزوبرين والكلوروبرين والأكريلونيتريل والفلور والإيثيلين والبروبيلين ينتج عنها مجموعة متنوعة من البوليمرات الاصطناعية. يتم إنتاج مركبات المطاط عن طريق أخذ هذه البوليمرات وإضافة نسب مختلفة من الحشوات والمواد الواقية والملدنات والفلكنة وغيرها من المواد الكيميائية لإنتاج خصائص فيزيائية وكيميائية محددة.
مطاط سيليكون
مطاط السيليكون هو أيضًا مطاطي صناعي يتكون من بوليمرات السيليكون. يتم تصنيع السيليكون من بلمرة السيليكون في الرمل أو الكوارتز. في حين أن معظم البوليمرات الاصطناعية لها عمود فقري من الكربون والكربون، فإن العمود الفقري للسيليكون يتكون من أكسجين السيليكون. تمنح هذه الروابط الكيميائية مطاط السيليكون خصائصه الخاصة في درجات الحرارة العالية. يستخدم مطاط السيليكون على نطاق واسع في الصناعة وله العديد من الصيغ. يتكون مطاط السيليكون عادةً من بوليمر واحد أو اثنين، وقد يحتوي أيضًا على حشوات أخرى لتحسين خصائصه أو تقليل التكلفة. لا يتفاعل مطاط السيليكون عمومًا مع المواد الأخرى، وهو مستقر ويمكنه تحمل البيئات ودرجات الحرارة القاسية.
قبل الحرب العالمية الثانية
في حين يعزو الكثيرون ارتفاع الطلب على المطاط الصناعي إلى الحرب العالمية الثانية، فإن النمو الأولي في منتجات المطاط الصناعي يعود في الواقع إلى الطلب المتزايد على إطارات الدراجات الهوائية في تسعينيات القرن التاسع عشر. وقد أدت هذه الحاجة (جزئيًا) إلى بلمرة أول مطاط صناعي في عام 1909 على يد فريق من العلماء الألمان بقيادة فريتز هوفمان، أول مطاط صناعي في العالم لحاملي براءات الاختراع. أدى العمل في أواخر ثلاثينيات القرن العشرين إلى إنشاء مادة النيوبرين، وهي واحدة من أولى المركبات المطاطية الناجحة والأولى في عائلة المطاط بونا.
خلال الحرب العالمية الثانية
أدى اندلاع الحرب العالمية الثانية إلى خسارة الولايات المتحدة 90% من إمدادات المطاط الطبيعي في العالم. في هذا الوقت، بلغ مخزون المطاط الطبيعي في الولايات المتحدة حوالي مليون طن، وكان الاستهلاك السنوي حوالي 600,000 طن، ولم تكن هناك عمليات تجارية لإنتاج المطاط الصناعي للأغراض العامة. الحفظ وإعادة التدوير،
وأنشطة التخزين لا يمكنها سد الفجوة في استهلاك المطاط. بحلول منتصف-1942، كانت قوى المحور تسيطر تقريبًا على جميع إمدادات المطاط الطبيعي في العالم.
كان الرئيس فرانكلين روزفلت يدرك جيدًا مدى الضعف الذي واجهته الولايات المتحدة نتيجة لاعتمادها على الإمدادات المهددة من المطاط الطبيعي. ردًا على ذلك، أنشأ شركة احتياطي المطاط (RRC) في يونيو 1940. وقد حددت شركة RRC أهدافًا لتخزين المطاط، بما في ذلك توفير استخدام المطاط في الإطارات من خلال وضع حدود للسرعة وجمع مخلفات المطاط لإعادة تدويره.
بعد فقدان إمدادات المطاط الطبيعي، طلبت RRC من شركات المطاط الأربع الكبرى إنتاج 400,000 طن من المطاط الصناعي للأغراض العامة سنويًا. في 19 ديسمبر 1941، وقعت شركات Jersey Standard وFirestone وGoodrich وGoodyear وشركة المطاط الأمريكية اتفاقية براءات الاختراع وتبادل المعلومات.
أنتجت شركة فايرستون أول حزمة من المطاط الصناعي للبرنامج في 26 أبريل 1942، تلتها شركة جوديير في 18 مايو، وشركة المطاط الأمريكية في 4 سبتمبر، وجودريتش في 27 نوفمبر. وفي عام 1942، أنتجت هذه المصانع الأربعة 2241 طنًا من المطاط الصناعي. بحلول عام 1945، كانت الولايات المتحدة تنتج حوالي 920,{10}} طنًا من المطاط سنويًا، 85 بالمائة منها عبارة عن مطاط صناعي. وتستحوذ الشركات الأربع الكبرى على 85% من هذا الإنتاج، أي ما يعادل 547.500 طن سنوياً.
الآن
اعتبارًا من عام 2005، أكثر من 58% من منتجات المطاط تحتوي على مطاط صناعي.
يتمتع مطاط السيليكون بالعديد من الخصائص الممتازة ويستخدم بشكل شائع في مجموعة متنوعة من المنتجات. لا يتحلل السيليكون بسهولة عند درجات الحرارة العالية وهو غير سام وغير ضار بالبشر، مما يجعله خيارًا شائعًا لملحقات أدوات الطبخ والخبز. في السنوات الأخيرة، تم العثور على السيليكون في معظم المنتجات الاستهلاكية، مثل الملابس الرياضية وحاويات التخزين والإلكترونيات ومستحضرات التجميل والأحذية.
تشمل الاستخدامات الصناعية للمطاط الصناعي منتجات السيارات والمواد المانعة للتسرب والعوازل. يمكن أيضًا استخدام السيليكون في العديد من المنتجات الطبية مثل الأنابيب ومكونات الحقنة ومكونات إدارة السوائل والمزيد.
لمزيد من المعلومات حول المطاط (الصناعي أو الطبيعي) أو موارد المنتجات المطاطية، يرجى الاتصال بـ LindePolymer.