استخدامات المطاط الصناعي: الإطارات وموانع التسرب والكابلات والمنتجات التقنية

المطاط الصناعي مجموعة من المواد المرنة المصنعة اصطناعيًا، وتُنتج منها المواد والمنتجات المطاطية التقنية. وعلى خلاف المطاط الطبيعي، يمكن اختيار أنواع المطاط الصناعي لتناسب ظروفًا بعينها، مثل التآكل أو الزيوت أو الوقود أو الأوزون أو الحرارة أو نفاذية الغازات أو المقاومة الكيميائية.

لا يوجد نوع واحد من المطاط الصناعي يصلح لجميع المهام. فخليط الإطار، والحشية المقاومة للزيوت، وغشاء السقف، وعزل الكابل، والقفاز الطبي تحتاج إلى بوليمرات ومواد مضافة مختلفة.

تاريخ ابتكار المطاط الصناعي

ظهرت الحاجة إلى المطاط الصناعي مع تزايد الطلب على المنتجات المطاطية؛ إذ لم تكن المواد الخام الطبيعية كافية، كما كانت بلدان كثيرة تعتمد على استيراد اللاتكس. وحصل العلماء على أولى المواد الشبيهة بالمطاط في أواخر القرن التاسع عشر، لكن المطاط الصناعي اكتسب أهميته الصناعية لاحقًا، بعد ظهور تقنيات إنتاج مطاط البوتادين ومطاط الستايرين بوتادين وغيرهما من المواد المرنة.

الفرق بين المطاط الصناعي والطبيعي

يُقدّر المطاط الطبيعي لما يتمتع به من مرونة ومقاومة للشد وقدرة على العمل تحت التشوهات المتكررة. أما أنواع المطاط الصناعي فتُصمم لتعزيز خصائص محددة، مثل مقاومة الزيوت والبنزين والتقادم والأوزون والحرارة والبرد أو الحد من نفاذ الغازات.

ولذلك لا يكون المطاط الصناعي «أفضل» من الطبيعي دائمًا. والأدق أن لكل نوع من المطاط مهمة تناسبه. ويمكن معرفة المزيد عن المادة الطبيعية في مقالة استخدامات المطاط الطبيعي.

استخدامات المطاط الصناعي للأغراض العامة

يأتي مطاط الستايرين بوتادين (SBR) ومطاط البولي بوتادين (BR) في مقدمة أنواع المطاط المخصصة للأغراض العامة. ويُستخدمان على نطاق واسع في صناعة الإطارات والمنتجات المطاطية التقنية ونعال الأحذية والأحزمة والخراطيم والطلاءات.

كثيرًا ما يُستخدم SBR في إطارات السيارات بفضل مقاومته للتآكل وثبات خصائصه ضمن الخلائط المطاطية. أما مطاط البولي بوتادين فيُقدّر لمرونته وانخفاض توليده للحرارة عند التشوه ومقاومته الجيدة للاهتراء، ولذلك يُستخدم هو الآخر في الإطارات والمنتجات المطاطية المقاومة للصدمات.

مطاط البوتيل وEPDM

يتميز مطاط البوتيل بانخفاض نفاذية الغازات. ولذلك يُستخدم في الطبقات الداخلية للإطارات عديمة الأنابيب، وأنابيب الإطارات، والأغشية المرنة، ومواد الإحكام، والطلاءات الواقية، والمنتجات التي يلزم فيها الاحتفاظ بالهواء أو الغاز.

يقاوم مطاط EPDM الأوزون والتقادم الجوي والرطوبة جيدًا. وكثيرًا ما يُستخدم في موانع التسرب بالسيارات وأغشية الأسقف وقطاعات النوافذ والأبواب وخراطيم المياه والقطع المطاطية الخارجية. وفي الوقت نفسه، لا يُختار EPDM عادةً للتلامس المستمر مع المنتجات النفطية.

استخدامات المطاط الصناعي المخصص

يُستخدم مطاط النتريل بوتادين (NBR) عندما تكون مقاومة الزيوت والوقود مطلوبة، مثل الأساور المطاطية وموانع تسرب الأعمدة والحشيات وخراطيم الوقود والقفازات وموانع التسرب التقنية. وكلما ارتفعت نسبة الأكريلونيتريل في المادة ازدادت مقاومتها للزيوت عادةً، لكن مرونتها في البرد تنخفض.

أما مطاط الكلوروبرين، المعروف أيضًا باسم النيوبرين، فيُستخدم في الأحزمة وأغلفة الكابلات والطلاءات الواقية والخراطيم والمواد اللاصقة والمنتجات التي تتطلب توازنًا في مقاومة الطقس والزيوت والأحمال الميكانيكية.

أنواع المطاط الصناعي المتخصصة

تُستخدم مواد مرنة متخصصة في الظروف المعقدة، منها مطاط السيليكون والمطاط الفلوري ومطاط الأكريلات ومطاط النتريل المهدرج وغيرها. وتكون مطلوبة في درجات الحرارة المرتفعة والبيئات الكيميائية الشديدة وحالات التقادم طويل الأمد والمنتجات الطبية وموانع التسرب عالية المسؤولية.

عادةً ما تكون هذه الأنواع أغلى من مطاط الأغراض العامة، ولذلك تُستخدم في المواضع التي تتلف فيها المادة المطاطية العادية بسرعة أو تعجز عن تلبية متطلبات التشغيل.

أين يُستخدم المطاط الصناعي؟

تُستخدم أنواع المطاط الصناعي في إنتاج الإطارات والسيور الناقلة وأحزمة نقل الحركة والخراطيم والحشيات وموانع تسرب الأعمدة وموانع التسرب وعزل الكابلات وقواعد عزل الاهتزاز وأغشية الأسقف والقفازات الواقية ونعال الأحذية والمواد اللاصقة ومواد الإحكام والطلاءات المرنة.

الميزة الأساسية للمطاط الصناعي هي إمكانية اختيار مادة تلائم بيئة وحملًا محددين. ولذلك ينبغي عند اختيار المادة المطاطية ألا يُكتفى باسم «المطاط الصناعي»، بل يجب النظر إلى نوع المادة المرنة وتركيب الخليط والمتطلبات التقنية للمنتج.