الوزن النوعي للمطاط: الخصائص والاستخدامات والجدول
المطاط مادة مرنة تنتج بفلكنة المطاط الخام الاصطناعي أو الطبيعي. وهو إلاستومر شبكي ينتج من تشابك سلاسل المطاط الخام بروابط كيميائية.
يتطلب إنتاج المطاط بالفلكنة أن يشكل المطاط الخام 20 إلى 60 بالمئة من الأساس. وقد يختلف باقي التركيب بحسب الخصائص المطلوبة وظروف التشغيل وتقنية الإنتاج ومتطلبات المنتج. ومن مكوناته منشطات الفلكنة ومسرعاتها، ومضادات التقادم، وعوامل الفلكنة، والمواد الملينة. وقد يضم أيضًا مواد مجددة قابلة لإعادة المعالجة، ومعدّلات، ومبطئات الفلكنة المبكرة، وأصباغًا، ومثبطات لهب، وعوامل نفخ، ومواد عطرية.
جدول الوزن النوعي للمطاط
لأن المطاط مادة معقدة، يُفضّل تحديد كثافته الدقيقة من بيانات الشركة المصنّعة أو القياسات المخبرية. ويتراوح متوسط الوزن النوعي المرجعي للمطاط بين 1 و2 غ/سم³.
ولتسهيل الحساب، يعرض الجدول أدناه وزن المطاط ووزنه النوعي بوحدات مختلفة، مما يساعد على حساب الوزن بصورة صحيحة.
الوزن النوعي ووزن 1 م³ من المطاط بحسب وحدة القياس
| المادة | الوزن النوعي (غ/سم³) | وزن 1 م³ (كغ) |
|---|---|---|
| المطاط | من 1 إلى 2 | من 1000 إلى 2000 |
خصائص المطاط
يختلف المطاط عن المواد الأخرى بمرونته العالية وقدرته على استعادة شكله وتحمل تشوهات كبيرة قابلة للعكس والحفاظ على الشكل في ظروف التشغيل.
وينتمي إلى المواد الإلاستومرية اللينة وشبه غير القابلة للانضغاط؛ إذ يغير شكله تحت الحمل، لكن حجمه يتغير قليلًا نسبيًا. وقد تختلف خصائص المادة النهائية كثيرًا عند الجمع بين إضافات وأنواع مختلفة من المطاط الخام.
خصائص المطاط الميكانيكية غير خطية ولها طابع استرخائي واضح؛ فهي تعتمد على مقدار التشوه وسرعة التحميل والوقت ودرجة الحرارة وتردد الحمل ونظامه. ويمكن لبعض الخلطات تحمل تشوهات عكسية كبيرة جدًا، وقد تصل الاستطالة النسبية عند القطع في بعض الدرجات إلى مئات النسب المئوية.
تعتمد صلابة المطاط على محتوى الملدنات والحشوات وأنواعها، وكذلك على نوع الفلكنة ودرجتها.
يكاد المطاط لا يمتص الماء، لكنه قد ينتفخ في المذيبات العضوية. وتعتمد درجة الانتفاخ على التركيب ونوع المطاط الخام والحشوات ودرجة الفلكنة. وباختيار المكونات الصحيحة يمكن تحقيق مقاومة أعلى للزيوت والبنزين والماء والمواد الكيميائية وتقلبات الحرارة.
يعرّض التشغيل والتخزين الطويلان المطاط للإجهاد والتقادم، مما يخفض خصائصه النوعية ويؤدي إلى تلفه.
تتسع استخدامات المطاط وتشمل قطاعات كثيرة، ومن أبرزها:
- إنتاج إطارات الدراجات والدراجات النارية والسيارات
- إنتاج المنتجات المطاطية التقنية مثل السيور والأشرطة والخراطيم والألواح والحلقات
- تصنيع وسائل منع الحمل والقفازات الطبية والبدلات الخاصة للحماية الكيميائية والدفاع المدني
- تصنيع أنواع مختلفة من الأحذية المطاطية عالية الحماية من الرطوبة، مثل الأحذية الواقية والأحذية الطويلة
الأسئلة الشائعة
كم يزن 1 م³ من المطاط؟
تورد المقالة نطاقًا تقريبيًا من 1000 إلى 2000 كغ/م³. وتتوقف القيمة الدقيقة على المطاط الخام والحشوات والملدنات ودرجة الفلكنة وغرض المنتج.
لماذا تختلف كثافة المطاط بهذا القدر؟
المطاط خليط من المطاط الخام والإضافات. ويغير أسود الكربون والحشوات المعدنية والزيوت ومثبطات اللهب والمكونات الأخرى كتلة المادة وخصائصها.
ما كثافة المطاط التي ينبغي اعتمادها لحساب المنتج؟
يُفضّل استخدام بيانات النوع المعني أو قياس عينة. أما النطاق الجدولي فلا يصلح إلا للتقدير الأولي للوزن.