Elastomers เป็นกลุ่มของ polymere ที่มีคุณสมบัติพิเศษอย่างหนึ่งก็คือ ความสามารถในการกลับคืนสภาพเดิมได้หลังจากถูกดึง หรือบิดเบี้ยว ความยืดหยุ่นที่โดดเด่นนี้ ทำให้ elastomer ได้รับการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมกว้างขวาง ตั้งแต่การผลิตซีล, gasket, และ O-ring ไปจนถึงวัสดุสำหรับไทร์รถยนต์และชิ้นส่วนรองรับแรงกระแทก
ทำความรู้จักกับ Elastomer: โครงสร้างและคุณสมบัติ
Elastomers มีโครงสร้างโมเลกุลที่เป็นเส้นยาว ๆ ที่พันกันคล้ายๆ กับเส้นสปาเก็ตตี้ เมื่อถูกดึง หรือบิดเบี้ยว โมเลกุลของ elastomer จะหมุนตัวไปมา และยืดออก แต่จะไม่หักหรือแตก ในขณะเดียวกัน พันธะระหว่างโมเลกุลยังคงแข็งแรง ทำให้ elastomer สามารถกลับคืนสู่รูปร่างเดิมได้อย่างรวดเร็ว
คุณสมบัติเด่นของ Elastomers ที่ทำให้ได้รับความนิยมในวงการอุตสาหกรรม ได้แก่:
- ความยืดหยุ่นสูง: สามารถยืดออกได้เป็นหลายเท่าของความยาวดั้งเดิมและกลับคืนสู่รูปทรงเดิม
- ความทนทานต่อการฉีกขาด: ทนต่อแรงกระแทกและแรงเฉือน
- ความต้านทานสารเคมี: สามารถทนต่อสารเคมีต่างๆ ได้ดีขึ้นอยู่กับชนิดของ elastomer
ประเภทของ Elastomers: มีให้เลือกมากมาย!
Elastomers มีหลายประเภท โดยแต่ละประเภทจะมีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกันไป
ประเภท | คุณสมบัติเด่น | การใช้งาน |
---|---|---|
Natural Rubber (NR) | ยืดหยุ่นสูง, ทนต่อแรงเสียดทาน, ราคาย่อมเยาว์ | ถุงมือยาง, ไทร์รถยนต์, วัสดุกันกระแทก |
Styrene-Butadiene Rubber (SBR) | ความต้านทานการสึกหรอสูง, ราคาไม่แพง | ไทร์รถยนต์, ส้นรองเท้า, สายพาน conveyer |
| Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM) | ทนต่อสภาพอากาศ, ทนต่อรังสี UV, ทนต่อสารเคมี | ซีล, gasket, Roofing membrane | | Silicone Rubber | ทนต่อความร้อนสูง, ทนต่อน้ำมันและสารเคมี, Biocompatibility | อุปกรณ์ทางการแพทย์, อุปกรณ์ไฟฟ้า, วัสดุกันรั่ว |
กระบวนการผลิต Elastomer: จากโมเลกุลไปสู่ชิ้นส่วน
Elastomers มักถูกผลิตขึ้นโดยใช้เทคนิค Polymerization ซึ่งเป็นกระบวนการที่ทำให้โมเลกุลขนาดเล็ก (monomers) มาเชื่อมต่อกันเป็นสายยาวๆ ในการผลิต elastomer จะต้องผ่านขั้นตอนต่างๆ ดังนี้:
-
Mixing: ผสม Monomers, Catalyst, และ Additive อื่นๆ เข้าด้วยกัน
-
Polymerization: กระตุ้นให้โมเลกุลของ monomers เชื่อมต่อกัน
-
Vulcanization: เพิ่ม Sulfur หรือ Compound อื่นๆ เพื่อสร้างพันธะ Crosslinking ระหว่างสาย Polymer ทำให้ Elastomer มีความแข็งแรงและยืดหยุ่น
-
Molding:
- Compression molding: Elastomer จะถูกบีบอัดลงในแม่พิมพ์เพื่อให้ได้รูปทรงที่ต้องการ
- Injection molding: Elastomer จะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์
-
Finishing: ทำการตัดแต่ง, เจาะรู, และขัดเงา
อนาคตของ Elastomers: การพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง
Elastomers เป็นวัสดุที่มีความสำคัญอย่างมากในอุตสาหกรรม และมีแนวโน้มที่จะถูกนำไปใช้ใน
การประยุกต์อย่างกว้างขวางมากขึ้นในอนาคต อันเนื่องมาจากการพัฒนานวัตกรรมของ
วัสดุตัวนี้ไม่หยุดนิ่ง
- Elastomers ที่มีความแข็งแรงและทนทานยิ่งขึ้น:
Paradigm shift ในด้านวิศวกรรมวัสดุ กำลังนำไปสู่การพัฒนา elastomers
ที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูง, แรงดันสูง, และสารเคมีรุนแรง
- Elastomers ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม:
การหันมาใช้ polymere ที่ย่อยสลายได้เอง หรือผลิตจากวัสดุชีวภาพ
กำลังเป็นกระแสหลัก
สรุป
Elastomers เป็นกลุ่มวัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูงและมีประโยชน์มากมายในอุตสาหกรรม
ตั้งแต่การผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ไปจนถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์
ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่น และการพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง Elastomers จะยังคงเป็นวัสดุที่สำคัญและ
มีบทบาทอย่างมากในอนาคต