پلی‌اتیلن کلروسولفونه (هایپالون) و کاربردهای آن

    تحقیقات بر روی لاستیک پلی‌اتیلن کلروسولفونه (هایپالون) تقریباً در سال 1940 میلادی توسط شرکت دوپونت انجام گردید. این لاستیک به‌دلیل داشتن خواص حرارتی نسبتاً عالی، خواص مکانیکی خوب، مقاومت در برابر اکسیداسیون، داشتن ثبات و پایداری شیمیایی تحت شرایط اسیدی و بازی عالی، به‌خوبی شناخته شده است. در ابتدا هدف از تولید این لاستیک، ساخت و تولید پلی­‌اتیلن کلردار شده بود. پخت این لاستیک با استفاده از روش‌های پراکسیدی که در آن سال‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت، کار مشکلی بود. در ادامه تغییراتی در فرآیند تولید این لاستیک انجام شد تا به‌طور هم‌زمان بتوان پلی‌اتیلن را کلردار و کلروسولفون‌دار کرد که امکان تولید این لاستیک با استفاده از عوامل پخت گوگردی را مهیا می‌کرد. امروزه از روش‌های SOLUTION ،GAS-SOLID و محلول سوسپانسیون آبی استفاده می‌شود، ولی از روش gas-solid در تولید صنعتی استفاده نشده است. ساختار پلی‌­اتیلن کلروسولفونه در شکل 1 و ساختار هایپالون آلکیل­‌دار‌شده در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 1. ساختار لاستیک پلی‌­اتیلن کلروسولفونه شکل 2. ساختار پلی‌اتیلن کلروسولفونه آلکیل‌دارشده

     ساختار اشباع‌شده پلی‌اتیلن کلروسولفونه باعث تولید محصولاتی با مقاومت بالا نسبت به حرارت، اوزون، اکسیژن، آب و هوا (عوامل محیطی)، مواد شیمیایی و روغن شد. به‌علاوه این لاستیک برای استفاده در محصولات لاستیکی که به رنگ روشن نیاز دارند، مناسب است. مقایسه‌ای بین لاستیک پلی‌اتیلن کلروسولفونه (هایپالون) و لاستیک­‌های دیگر در شکل 3 ارائه شده است.

شکل 3. مقایسه­‌ای بین لاستیک پلی‌اتیلن کلروسولفونه و دیگر لاستیک‌ها

    پلی‌اتیلن کلروسولفونه به‌خاطر وجود درجه حرارت عملیاتی بالا (تا دمای 150) و مقاومت خوبی که نسبت به روغن دارد، منحصربفرد است. مانند سایر لاستیک‌های کلردارشده، مقاومت پلی‌­اتیلن کلروسولفونه در برابر روغن‌ها با افزایش مقدار کلر در لاستیک، بهبود یافته اما خواصش در درجه حرارت پایین، کاهش می‌یابد. خواص الکتریکی پلی‌اتیلن کلروسولفونه برای عایق‌کاری در ولتاژ پایین و پوشش برای سیم و کابل استفاده می‌شود. اشتعال‌پذیری بسیار پایین پلی‌اتیلن کلروسولفونه موجب شده که به‌عنوان یک پلیمر عالی برای کابل معدن مورد استفاده قرار گیرد. استحکام خوب و پایداری این لاستیک در هر دو حالت خام و پخت‌نشده، امکان استفاده از آن را در آستر کردن حوضچه‌ها و مخازن و سقف‌ها می‌دهد. به‌علاوه شکل 4 نشان‌دهنده تأثیر مقدار کلر بر روی خواص این لاستیک است. پلی‌اتیلن کلروسولفونه دارای مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی، شرایط محیطی، اكسیژن و اوزون است. به‌علاوه رنگ‌پذیری و عدم تغییر رنگ این لاستیک، فوق‌العاده مناسب است. هم‌چنین ترکیبات مختلفی از پلی‌اتیلن کلروسولفونه موجب تولید آمیزه‌هایی با مقاومت سایشی بالا، خواص مکانیکی بالا و عایق الکتریکی مناسب می‌شود. به‌علاوه گونه‌هایی از هایپالون که دارای ویسکوزیته بالا هستند، انواع پرکننده‌ها و نرم‌کننده‌ها را بهتر می پذیرند و فرآیندپذیری آسان‌تر می‌شود. ویسکوزیته بالا باعث به‌وجود آمدن خواص خوب این لاستیک در حالت خام است.

شکل 4. تأثیر افزایش کلر روی خواص مکانیکی پلی‌اتیلن کلروسولفونه  

کاربردهای لاستیک پلی‌اتیلن کلروسولفونه

    از این لاستیک در زمینه‌های زیادی استفاده می‌شود. مصرف عمده آن در قایق‌های بادی و بالشتک هوایی در هواناو (هاورکرافت) است. از جمله موارد استفاده این لاستیک، در انواع شیلنگ‌های انتقال مواد شیمیایی، انواع روغن‌ها، پوشش سقف ساختمان‌ها، بدنه استخرها، درون لوله‌های انتقال مواد شیمیایی، انواع واشر، لباس‌های مقاوم به مواد شیمیایی، لباس‌های مقاوم در برابر نفوذ گازهای خطرناک و غیره است. در ادامه به بررسی چند نمونه از این محصولات پرداخته می‌شود.

    لاستیک هایپالون در دو مورد مختلف شیلنگ به‌کار می‌رود:

    1) شیلنگ‌های انتقال قدرت

    2) روکش شیلنگ سوخت

    شیلنگ انتقال قدرت دارای پخت پراکسیدی است و از مانایی فشاری، مقاومت در برابر پیر شدگی حرارتی، مقاومت خمشی و مقاومت به روغن مناسب برخوردار است. پوشش‌های محافظ شیلنگ سوخت از تترون A/HVA 2 تشکیل شده و برای چسبندگی بین لایه‌ها و محصولات استفاده می‌شود.

شکل 5. انواع شیلنگ‌های تولیدشده با لاستیک هایپالون

پوشش غلتک‌های صنعتی

فرمول این نوع آمیزه برای استفاده عمومی و پوشش ضد حرارت در غلتک‌های صنعتی است. هم‌چنین اگر در محل مورد استفاده، انتظار برخورد با آب یا اسید باشد، می‌توان در فرمول آن از مونوکسید سرب استفاده کرد.

شکل 6. استفاده از هایپالون در پوشش غلتک‌های صنعتی

روکش کابل

گاهی موارد در فرمولاسیون، از سیلیکات به‌منظور دست‌یافتن به مدول بالا و ازدیاد طول پایین استفاده می‌کنند. رنگ این محصول بر اساس سفارش مشتری است.

شکل 7. استفاده از هایپالون در روکش کابل

پوشش سقف

    به‌علت پایداری و استحکام مناسب در حالت خام این لاستیک، هایپالون پخت‌نشده یکی از انتخاب‌های مناسب برای پوشش سقف منازل است. به‌علاوه با استفاده از دوده، مقاومت این ماده در برابر اشعۀ ماوراء بنفش به‌طور قابل توجهی افزایش پیدا می‌کند.

شکل 8. استفاده از هایپالون در سقف منزل