لاستیک خودرو از چه موادی ساخته می شود؟

چرا لاستیک خودرو مهم است؟

در ایران ما کمتر کسی پیدا می شود که به نوعی از خدمات برآمده از چرخش تایرها بی نیاز باشد. چرا که حتی چرخ هواپیما هم بوسیله ی تایرها می چرخند. با توجه به اینکه بخش اعظم جابجایی ها در کشور ما بر بستر جاده انجام می شود (چیزی نزدیک به ۹۵%)، می توانیم نتیجه بگیریم که زندگی روزمره ی ما ارتباط مستقیم یا غیر مستقیمی با تایرها دارد. از جابجایی انواع بار و مواد گرفته تا مسافر، همه و همه وابسته با تایرها است. به همین دلیل است که صنعت تایر، یک صنعت کاملا راهبردی یا باصطلاح استراتژیک نامیده می شود و با اینکه جزو صنایع بالادستی نیست اما خود یک صنعت مادر است که با چرخش چرخ آن، صنایع مختلفی از جمله صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و صنایع دیگر، به حرکت در می آیند. چرا که مواد اولیه ی مورد نیاز این صنعت، طیف بسیار گسترده ای دارد و طبق اعلام کارخانه ی تایرسازی میشلن، تایرها به حدود ۲۰۰ نوع مواد اولیه ی گوناگون برای تولید نیاز دارند.

تایر خودرو یا به اصطلاح عامیانه، لاستیک ماشین انواع مختلفی دارد و همه ی ما عمدتا آن را بصورت قطعه ای سیاه رنگ و چنبره ای می شناسیم که در سایزها و طرح آج های مختلف به منظور کاربری های گوناگون طراحی و تولید می شود. اما شاید برای شما جالب باشد که بدانید تایر از چه موادی و چگونه تولید می شود؟ پاسخ به این دو پرسش، قطعا در یک مطلب جای نمی گیرد و نیاز به چندین مطلب دارد تا بتوان موضوع را بطور قابل قبولی توضیح داد. ما در این مطلب به بخشی از پاسخ مربوط به پرسش اول خواهیم پرداخت و به شما خواهیم گفت لاستیک از چه موادی تشکیل شده است.  در ادامه نیز یکی از مهم ترین مواد اولیه ی تولید لاستیک و انواع اصلی آن را معرفی خواهیم کرد. تا پایان با ما همراه باشید.

مواد اصلی تشکیل دهنده ی لاستیک خودرو

تایر در انواع و سایزهای مختلف تولید و مورد استفاده قرار می گیرد اما جدا از نواع تایر، عموما اجزا تشکیل دهنده آن تا حد زیادی ثابت بوده و فقط میزان وزنی و ساختار اجزاء در تایر های مختلف می توانند متفاوت باشند. اجزاء اصلی تشکیل دهنده ی لاستیک عبارتند از:

• کائوچو طبیعی Natural Rubber
• کائوچو مصنوعی (شامل بیوتیل ها، بوتادین ها و …) Synthetic Rubber
• دوده و سیلیکا (فیلرها) Carbon Black & Silica (Fillers)
• نخ های بافته شده و دیپ شده (Tire cord) از جنس های مختلف نایلون، ریون و پلی استر
• استیل کورد (مفتول های استیل به هم بافته شده)
• بید وایر (مفتول مورد استفاده در ناحیه طوقه)
• مواد شیمیایی شامل:

1. شتاب دهنده ها
2. گوگردها
3. روغن ها
4. اتصال دهنده ها
5. رزین ها
6. آنتی اکسیدانت ها

کائوچو طبیعی (Natural Rubber)

کائوچو طبیعی از شیره درخت Hevea  تهیه می شود (گیاهان بی‌شماری ازجمله قاصدک، گوایل، گل روبینه و توت آمریکایی به عنوان منبع لاستیک پیشنهاد شده بودند). این درخت فقط در مناطق استوایی رشد می کند و  ریشه در جنگل های آمازون و کشور برزیل دارد اما در حال حاضر در بسیاری از کشورهای دیگر که شرایط مشابه آب و هوایی دارند پرورش داده می شود (مانند مالزی، اندونزی، تایلند، ویتنام و…). از شیره این درخت جهت تولید انواع لاتکس و کائوچو استفاده می شود.

این درخت در طبیعت به ارتفاع ۴۳ متر می رسد اما در مزارع استفاده از شیره درخت رشد آن را به مراتب کمتر است. برداشت محصول از این درخت به دو نوع انجام می شود، در نوع اول، شیره درخت قبل از انعقاد به پروسه تولید لاتکس برده می شود (لاتکس در ابتدای تولید، از پلیمرهایی از ترکیب آلی ایزوپرین با ناخالصی‌های جزئی از سایر ترکیبات آلی، به علاوه آب تشکیل شده ‌است) و در حالت دوم شیره منعقد شده (به آن کاپ لام می گویند) طی پروسه تولید، کائوچو طبیعی توسط برخی مواد شیمیایی از آن جدا می شود و با خلوص مختلف بصورت Bale یا صفحه ای دود داده شده تولید می گردد.

کائوچوی طبیعی موجود در شیره درخت هوا از پلیمر شدن هیدروکربنی به نام متیل و ایزوپرن تولید می‌ شود. به دلیل این که ساختار کائوچو از یک پیوند دو گانه تشکیل شده است، در اثر حرارت با گوگرد یا سولفور، پیوند آن‌ها باز شده و اتم گوگرد را جذب می‌ کنند، در نتیجه کائوچو به لاستیک تبدیل می‌شود.

در سال ۲۰۱۹، اندازه بازار جهانی لاستیک طبیعی ۲۳.۶ میلیارد دلار بود و انتظار می‌رود تا پایان سال ۲۰۲۶ با نرخ رشد مرکب سالانه ۲٫۴٪ به ۲۷.۹ میلیارد دلار برسد. عامل اصلی ایجاد این اندازه بازار بزرگ، تقاضای فزاینده محصولات لاستیک طبیعی به دلیل افزایش تولید در صنعت خودرو است.

کائوچو مصنوعی (Synthetic Rubber)

کائوچوی مصنوعی شامل هر نوع الاستومر مصنوعی است. این پلیمرها از محصولات جانبی نفتی تولید می شود. کائوچوی مصنوعی به دلیل ویژگی‌ هایی همچون مقاومت بهتر در برابر مواد شیمیایی، حرارت و روغن نسبت به کائوچوی طبیعی، کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف نظیر صنعت ساخت تایر داشته است. نسبت تولید کائوچو مصنوعی به طبیعی ۲ به ۱ است بر فرض مثال از ۳۲ میلیون تن رابر تولیدی در سال ۲۰۲۱، دو سوم آن کائوچو مصنوعی بوده است.

به دلیل این که لاستیک مصنوعی از طریق فرآیند حرارات دادن کائوچو با گوگرد (ولکانیزاسیون) تولید می‌ شود، لاستیک تولید شده را کائوچوی ولکانیزه نیز می‌ نامند. البته کائوچوهای مصنوعی دیگری وجود دارند که از ترکیبات مختلفی تهیه می‌شوند.

انواع مختلفی از کائوچو مصنوعی با ترکیبات و کاربرد های مختلف در صنعت تایر و در کامپاندهای مختلف مورد استفاده قرار می گیردکه از آن جمله می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

• انواع Styrene Butadiene Rubber (SBR)
• Poly Butadiene Rubber (PBR)
• Butadiene Rubber (BR)
• Butyl Rubber
• ChloroButyl Rubber
• BromoButyl Rubber
• Neopren
• EPDM