પ્રબલિત રબરની અલ્ટ્રાસોનિક તૈયારી

પ્રબલિત રબર વધુ તાણ સહનશક્તિ, લંબન, ઘર્ષણ પ્રતિકાર અને વધુ સારી કાલપ્રભાવ સ્થિરતા દર્શાવે છે.
ઇચ્છિત પદાર્થ ગુણધર્મો મેળવવા માટે કાર્બન બ્લેક (દા.ત. CNTs, MWNTs), ગ્રાફીન અથવા સિલિકા જેવા પૂરકોને મેટ્રિક્સમાં સમાનરૂપે વિક્ષેપિત કરવા આવશ્યક છે.
ઉચ્ચ શક્તિવાળું અલ્ટ્રાસોનિક્સ અત્યંત પ્રબલનકારી ગુણધર્મો ધરાવતા એકસમાન કદના નેનોકણોના વિતરણની ઉત્કૃષ્ટ ગુણવત્તા પ્રદાન કરે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ

એકસમાન કદના નેનોકણો અને નેનોટ્યુબ્સ જેવા નેનોપદાર્થોના વિક્ષેપણ માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, કારણ કે અલ્ટ્રાસોનિક્સ કણો અને ટ્યુબ્સના વિભાજન તથા કાર્યાત્મકકરણમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ ઉપકરણો કેવિટેશન અને ઉચ્ચ કતરણ બળો ઉત્પન્ન કરે છે, જે નેનોકણો અને નેનોટ્યુબ્સને તોડે છે, તેમના સમૂહો છૂટા પાડે છે, ગૂંચ ઉકેલે છે અને તેમને વિક્ષેપિત કરે છે. સોનિકેશનની તીવ્રતા ચોકસાઈપૂર્વક ગોઠવી અને નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જેથી નેનોપદાર્થની સાંદ્રતા, સમૂહીકરણ અને સંરેખણ/ગૂંચવણને ધ્યાનમાં લઈને અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાના પરિમાણોને સંપૂર્ણપણે અનુકૂળ બનાવી શકાય છે. આ રીતે, નેનોપદાર્થો પર તેમના વિશિષ્ટ પદાર્થની જરૂરિયાતો અનુસાર શ્રેષ્ઠ રીતે પ્રક્રિયા કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાના પરિમાણોને વ્યક્તિગત રીતે ગોઠવવાથી મળતી શ્રેષ્ઠ વિક્ષેપણ પરિસ્થિતિઓ નેનોઉમેરણો અને નેનોપૂરકોના ઉત્કૃષ્ટ પ્રબલનકારી ગુણધર્મો ધરાવતા ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા અંતિમ રબર નેનોકોમ્પોઝિટનું નિર્માણ કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક્સની ઉત્કૃષ્ટ વિક્ષેપણ ગુણવત્તા અને તેનાથી પ્રાપ્ત થતા સમાન વિક્ષેપણને કારણે, ઉત્તમ પદાર્થ ગુણધર્મો મેળવવા માટે પૂરકની ખૂબ ઓછી માત્રા પૂરતી થાય છે.

UIP16000 – 16kW ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપક (મોટું કરીને જોવા માટે ક્લિક કરો!)

ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે કાર્બન બ્લેકથી પ્રબલિત રબર

રબરને ઘર્ષણ પ્રતિકાર અને તાણ સહનશક્તિ આપવા માટે, ખાસ કરીને ટાયરોમાં, કાર્બન બ્લેક સૌથી મહત્વપૂર્ણ પૂરકોમાંનું એક છે. કાર્બન બ્લેકના કણોમાં સમૂહો બનાવવાની ખૂબ ઊંચી વૃત્તિ હોય છે, જેને સમાનરૂપે વિક્ષેપિત કરવું મુશ્કેલ હોય છે. કાર્બન બ્લેકનો સામાન્ય રીતે પેઇન્ટ, ઇનેમલ, છાપકામની શાહી, નાયલોન અને પ્લાસ્ટિકના રંગકો, લેટેક્સ મિશ્રણો, મીણના મિશ્રણો, ફોટો કોટિંગ્સ અને અન્ય અનેક ઉત્પાદનોમાં ઉપયોગ થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ કણોના સમૂહોને છૂટા પાડવાનું અને કણોના કદની અત્યંત ઊંચી એકરૂપતા સાથે સમાનરૂપે મિશ્રણ કરવાનું શક્ય બનાવે છે.
પ્રબલિત કોમ્પોઝિટ્સ માટે અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ વિશે વધુ જાણવા અહીં ક્લિક કરો!

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે CNT- / MWCNT-પ્રબલિત રબર

અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ શક્તિશાળી વિક્ષેપણ સિસ્ટમો છે, જેને પ્રક્રિયા અને પદાર્થની જરૂરિયાતો અનુસાર ચોકસાઈપૂર્વક નિયંત્રિત અને ગોઠવી શકાય છે. MWNTs અથવા SWNTs જેવી નેનોટ્યુબ્સના વિક્ષેપણ માટે અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયાના પરિમાણોનું ચોક્કસ નિયંત્રણ ખાસ મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે નેનોટ્યુબ્સને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના (દા.ત. છેદન થયા વિના) તેમની ગૂંચ ઉકેલીને અલગ-અલગ ટ્યુબ્સમાં છૂટી પાડવી જરૂરી છે. નુકસાન ન પામેલી નેનોટ્યુબ્સ ઊંચો લંબાઈ-વ્યાસ ગુણોત્તર (13,20,00,000:1 સુધી) ધરાવે છે, જેથી કોમ્પોઝિટમાં સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે ત્યારે તે અસાધારણ મજબૂતાઈ અને દૃઢતા આપે છે. શક્તિશાળી અને ચોકસાઈપૂર્વક ગોઠવેલું સોનિકેશન વાન ડર વાલ્સ બળોને વટાવીને નેનોટ્યુબ્સને વિક્ષેપિત કરે છે અને તેમની ગૂંચ ઉકેલે છે, જેના પરિણામે અસાધારણ તાણ સહનશક્તિ અને સ્થિતિસ્થાપકતા માપાંક ધરાવતો ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળો રબર પદાર્થ મળે છે.
વધુમાં, અલ્ટ્રાસોનિક કાર્યાત્મકકરણ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સમાં ફેરફાર કરીને વિવિધ ઉપયોગોમાં કામ આવી શકે તેવા ઇચ્છિત ગુણધર્મો મેળવવા માટે વપરાય છે.

ચારકોલનો ઉપયોગ સૌંદર્યપ્રસાધનો અને ઔષધીય ઉત્પાદનોમાં થાય છે. સક્રિય ચારકોલને સસ્પેન્શનોમાં વિક્ષેપિત કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ અત્યંત અસરકારક પદ્ધતિ છે.

નેનોપદાર્થો, કાર્બન બ્લેક અથવા સક્રિય ચારકોલના સતત વિક્ષેપણ માટે અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ.

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે નેનોસિલિકાથી પ્રબલિત રબર

અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપકો રબર પોલિમરના દ્રાવણોમાં સિલિકા (SiO₂) નેનોકણોનું અત્યંત સમાન વિતરણ પ્રદાન કરે છે. સિલિકા (SiO₂) નેનોકણોને પોલિમરિત સ્ટાયરીન-બ્યુટાડાઇન અને અન્ય રબરમાં એકસમાન કદના વિક્ષેપિત કણો તરીકે સમાનરૂપે વિતરિત કરવા આવશ્યક છે. એકસમાન કદના વિક્ષેપિત નેનો-SiO₂ પ્રબલક તરીકે કાર્ય કરે છે, જે ચિવટ, મજબૂતાઈ, લંબન, વંકન અને વૃદ્ધત્વ-પ્રતિરોધક કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે. નેનોકણો માટે આ નિયમ લાગુ પડે છે: કણનું કદ જેટલું નાનું હોય, કણોનું વિશિષ્ટ સપાટી ક્ષેત્રફળ તેટલું મોટું હોય છે. વધુ ઊંચા સપાટી ક્ષેત્રફળ/કદ (S/V) ગુણોત્તરથી વધુ સારા સંરચનાત્મક અને પ્રબલનકારી પ્રભાવો પ્રાપ્ત થાય છે, જે રબર ઉત્પાદનોની તાણ મજબૂતાઈ અને કઠિનતા વધારે છે.
સિલિકા નેનોકણોનું અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ પ્રક્રિયાનાં પરિમાણોનું ચોક્કસ નિયંત્રણ કરવાની સુવિધા આપે છે, જેથી ગોળાકાર આકારવિજ્ઞાન, ચોકસાઈથી ગોઠવેલું કણકદ અને કદનું અત્યંત સાંકડું વિતરણ પ્રાપ્ત થાય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક રીતે વિક્ષેપિત સિલિકા વડે પ્રબલિત રબરની સામગ્રી તરીકેની કાર્યક્ષમતા સર્વોચ્ચ બને છે.
અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ વિશે વધુ જાણવા અહીં ક્લિક કરો: SiO₂!

પ્રબલનકારી ઉમેરણોનું અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ

રબર સંયુક્ત સામગ્રીના મોડ્યુલસ, તાણ મજબૂતાઈ અને શ્રાંતિ સંબંધિત ગુણધર્મોને સુધારવા માટે સોનિકેશન અન્ય અનેક નેનોકણયુક્ત સામગ્રીઓનું વિક્ષેપણ કરે છે તે સાબિત થયું છે. ભરકો અને પ્રબલનકારી ઉમેરણોના કણકદ, આકાર, સપાટી ક્ષેત્રફળ અને સપાટીની સક્રિયતા તેમની કાર્યક્ષમતા માટે નિર્ણાયક હોવાથી, શક્તિશાળી અને વિશ્વસનીય અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપકો રબર ઉત્પાદનોમાં સૂક્ષ્મ અને નેનો કદના કણોને સમાવિષ્ટ કરવા માટે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓમાંની એક છે.
સોનિકેશન દ્વારા રબર મેટ્રિક્સમાં સમાનરૂપે વિતરિત અથવા એકલ રીતે વિક્ષેપિત કણો તરીકે સમાવિષ્ટ કરવામાં આવતાં સામાન્ય ઉમેરણો અને ભરકોમાં કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ, કેઓલિન માટી, ફ્યુમ્ડ સિલિકા, અવક્ષેપિત સિલિકા, ગ્રેફાઇટ ઓક્સાઇડ, ગ્રેફીન, અબરખ, ટાલ્ક, બેરાઇટ, વોલાસ્ટોનાઇટ, અવક્ષેપિત સિલિકેટ્સ, ફ્યુમ્ડ સિલિકા અને ડાયટોમાઇટનો સમાવેશ થાય છે.
જ્યારે ઓલેઇક એસિડથી કાર્યાત્મકૃત TiO₂ નેનોકણોનું સ્ટાયરીન-બ્યુટાડાયીન રબરમાં અલ્ટ્રાસોનિક રીતે વિક્ષેપણ કરવામાં આવે છે, ત્યારે oleic-SiO₂ ની અત્યંત ઓછી માત્રા પણ મોડ્યુલસ, તાણ મજબૂતાઈ અને શ્રાંતિ સંબંધિત ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે અને પ્રકાશ તથા ઉષ્માને કારણે થતા વિઘટન સામે રક્ષણાત્મક કારક તરીકે કાર્ય કરે છે.

UP400S દ્વારા પાણીમાં કાર્બન નેનોટ્યૂબનું વિક્ષેપન

એલ્યુમિના ટ્રાઇહાઇડ્રેટ (Al₂O₃) જ્વાળા અવરોધક તરીકે, ઉષ્મીય વાહકતા સુધારવા માટે અને વિદ્યુત ટ્રેકિંગ તથા ક્ષરણ સામે પ્રતિરોધ માટે ઉમેરવામાં આવે છે.
ઝિંક ઓક્સાઇડ (ZnO) ભરકો સાપેક્ષ વિદ્યુતશીલતા તેમજ ઉષ્મીય વાહકતા વધારે છે.
ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ (TiO₂) ઉષ્મીય અને વિદ્યુત વાહકતા સુધારે છે.
કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ (CaCO₃) તેના યાંત્રિક, પ્રવાહવિજ્ઞાન સંબંધિત અને જ્વાળા અવરોધક ગુણધર્મોને કારણે ઉમેરણ તરીકે વપરાય છે.
બેરિયમ ટાઇટેનેટ (BaTiO₃) ઉષ્મીય સ્થિરતા વધારે છે.
ગ્રેફીન અને ગ્રેફીન ઓક્સાઇડ (GO) સામગ્રીને ઉત્કૃષ્ટ યાંત્રિક, વિદ્યુત, ઉષ્મીય અને પ્રકાશીય ગુણધર્મો આપે છે.
કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (CNTs) તાણ મજબૂતાઈ, વિદ્યુત અને ઉષ્મીય વાહકતા જેવા યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે.
બહુભિત્તીય કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (MWNTs) યંગનો મોડ્યુલસ અને પરાભવ મજબૂતાઈ સુધારે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઇપોક્સીમાં માત્ર 1 wt.% જેટલા MWNTs ઉમેરવાથી શુદ્ધ મેટ્રિક્સની સરખામણીમાં યંગના મોડ્યુલસ અને પરાભવ મજબૂતાઈમાં અનુક્રમે 100% અને 200% વધારો થાય છે.
એકભિત્તીય કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (SWNTs) યાંત્રિક ગુણધર્મો અને ઉષ્મીય વાહકતા સુધારે છે.
કાર્બન નેનોતંતુઓ (CNF) મજબૂતાઈ, ઉષ્મા પ્રતિરોધ અને ટકાઉપણું વધારે છે.
નિકલ, લોખંડ, તાંબું, ઝિંક, એલ્યુમિનિયમ અને ચાંદી જેવા ધાત્વિક નેનોકણો વિદ્યુત અને ઉષ્મીય વાહકતા સુધારવા માટે ઉમેરવામાં આવે છે.
કાર્બનિક નેનોસામગ્રીઓ, જેમ કે મોન્ટમોરિલોનાઇટ , યાંત્રિક અને જ્વાળા અવરોધક ગુણધર્મો સુધારે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ પ્રણાલીઓ

Hielscher Ultrasonics અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોની વિશાળ ઉત્પાદન શ્રેણી પ્રદાન કરે છે – વ્યવહાર્યતા પરીક્ષણ માટેની નાની બેન્ચ-ટોપ પ્રણાલીઓથી લઈને ભારે કાર્યભાર માટેના ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિકેટર એકમો સુધી, જેમની ક્ષમતા પ્રતિ એકમ 16kW સુધીની હોય છે. શક્તિ, વિશ્વસનીયતા, ચોક્કસ નિયંત્રણક્ષમતા તેમજ તેમની મજબૂત બનાવટ Hielscher કંપનીની અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપણ પ્રણાલીઓને માઇક્રોન અને નેનોકણયુક્ત ફોર્મ્યુલેશનોની ઉત્પાદન લાઇનમાં સતત કાર્ય કરતું મુખ્ય સાધન બનાવે છે. અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ જલીય અને દ્રાવક-આધારિત વિક્ષેપણોની ઊંચી શ્યાનતા (10,000cp સુધી) હોવા પર પણ સરળતાથી પ્રક્રિયા કરી શકે છે. વિવિધ સોનોટ્રોડ્સ (અલ્ટ્રાસોનિક હોર્ન), બૂસ્ટર્સ (તીવ્રતા વધારનારા/ઘટાડનારા), ફ્લો સેલની ભૌમિતિક રચનાઓ અને અન્ય સહાયક સાધનો અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સરને ઉત્પાદન અને તેની પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતો અનુસાર શ્રેષ્ઠ રીતે અનુકૂળ બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે.
Hielscher Ultrasonicsના ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ અત્યંત ઊંચા કંપનવિસ્તાર પૂરા પાડી શકે છે. 200µm સુધીના કંપનવિસ્તાર પર વિલંબ વિના 24/7 કામગીરી સતત ચલાવી શકાય છે. આનાથી પણ ઊંચા કંપનવિસ્તાર માટે, જરૂરિયાત મુજબ બનાવેલા અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે. Hielscher કંપનીના અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોની મજબૂતી 24/7 કામગીરીને ભારે કાર્યભાર હેઠળ અને પડકારજનક પરિસ્થિતિઓમાં શક્ય બનાવે છે. મોટા પાયે વ્યાવસાયિક ઉત્પાદન માટે Hielscher કંપનીના અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ વિશ્વભરમાં સ્થાપિત કરવામાં આવ્યા છે.

શ્રેષ્ઠ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા માટે અમે જરૂરિયાત મુજબનાં ઉકેલો વિકસાવીએ છીએ!

નેનો-ડિસ્પર્ઝન માટે જરૂરિયાત મુજબ તૈયાર કરેલી અલ્ટ્રાસોનિક વ્યવસ્થા

UP400S દ્વારા પાણીમાં ફ્યૂમ્ડ સિલિકાનું વિક્ષેપન

નીચેનું કોષ્ટક અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રક્રિયા ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે:

બેચનું આયતન	પ્રવાહ દર	ભલામણ કરેલાં ઉપકરણો
10 થી 2000mL	20 થી 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0.1 થી 20L	0.2 થી 4L/min	UIP2000hdT
10 થી 100L	2 થી 10L/min	UIP4000
n.a.	10 થી 100L/min	UIP16000
n.a.	વધુ	ક્લસ્ટરરૂપે ગોઠવેલા UIP16000

અલ્ટ્રાસોનિકેટર UP200St વડે કાર્બન બ્લેકનું અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપન

સંબંધિત વિષયો

સાહિત્ય / સંદર્ભો

Bitenieks, Juris; Meria, Remo Merijs; Zicans, Janis; Maksimovs, Roberts; Vasilec, Cornelia; Musteata, Valentina Elena (2012): Styrene–acrylate/carbon nanotube nanocomposites: mechanical, thermal, and electrical properties. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 2012, 61, 3, 172–177.
Kaboorani, Alireza; Riedl, Bernard; Blanchet, Pierre (2013): Ultrasonication Technique: A Method for Dispersing Nanoclay in Wood Adhesives. Journal of Nanomaterials 2013.
Momen, G.; Farzaneh, M. (2011): Survey of Micro/Nano Filler Use to improve Silicone Rubber For Outdoor Insulators. Review of Advanced Materials Science 27, 2011. 1-3.
Sharma, S.D.; Singh, S. (2013): Synthesis and Characterization of Highly Effective Nano Sulfated Zirconia over Silica: Core-Shell Catalyst by Ultrasonic Irradiation. American Journal of Chemistry 2013, 3(4): 96-104.

જાણવા યોગ્ય તથ્યો

કૃત્રિમ રબર

કોઈપણ કૃત્રિમ ઇલાસ્ટોમરને કૃત્રિમ રબર કહેવામાં આવે છે. કૃત્રિમ રબર મુખ્યત્વે પેટ્રોલિયમની આડપેદાશોમાંથી સંશ્લેષિત કરવામાં આવેલા પોલિમર હોય છે અને અન્ય પોલિમરની જેમ વિવિધ પેટ્રોલિયમ-આધારિત મોનોમરમાંથી બનાવવામાં આવે છે. સૌથી વધુ પ્રચલિત કૃત્રિમ રબર સ્ટાયરીન-બ્યુટાડાયીન રબર (SBR) છે, જે સ્ટાયરીન અને 1,3-butadieneના સહપોલિમરીકરણથી મેળવવામાં આવે છે. અન્ય કૃત્રિમ રબર આઇસોપ્રીન (2-methyl-1,3-butadiene), ક્લોરોપ્રીન (2-chloro-1,3-butadiene) અને ક્રોસ-લિંકિંગ માટે ઓછી ટકાવારીમાં આઇસોપ્રીન સાથે આઇસોબ્યુટિલીન (મિથાઇલપ્રોપીન)માંથી તૈયાર કરવામાં આવે છે. આ અને અન્ય મોનોમરને વિવિધ પ્રમાણમાં મિશ્રિત કરીને તેમનું સહપોલિમરીકરણ કરી શકાય છે, જેથી વિવિધ ભૌતિક, યાંત્રિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવતાં ઉત્પાદનો બનાવી શકાય છે. મોનોમર શુદ્ધ સ્વરૂપમાં ઉત્પન્ન કરી શકાય છે અને શ્રેષ્ઠ ગુણધર્મો મેળવવા માટે અશુદ્ધિઓ અથવા ઉમેરકોનું ઉમેરણ આયોજનપૂર્વક નિયંત્રિત કરી શકાય છે. cis અને trans દ્વિબંધોનું ઇચ્છિત પ્રમાણ મેળવવા માટે શુદ્ધ મોનોમરના પોલિમરીકરણને વધુ સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.
કુદરતી રબરની જેમ, કૃત્રિમ રબરનો પણ વાહન ઉદ્યોગમાં ટાયર, દરવાજા અને બારીની પ્રોફાઇલ, નળીઓ, પટ્ટા, ચટાઈઓ અને ફર્શ બનાવવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

કુદરતી રબર

કુદરતી રબરને ઇન્ડિયા રબર અથવા કાઉચુક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. કુદરતી રબરને ઇલાસ્ટોમર તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે અને તે મુખ્યત્વે કાર્બનિક સંયોજન પોલી-cis-આઇસોપ્રીનના પોલિમર અને પાણીનું બનેલું હોય છે. તેમાં પ્રોટીન, ધૂળ વગેરે જેવી અશુદ્ધિઓ અતિઅલ્પ માત્રામાં હોય છે. કુદરતી રબર, જે રબરના વૃક્ષ Hevea Brasiliensisમાંથી લેટેક્સરૂપે મેળવવામાં આવે છે, તે ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે. જોકે કૃત્રિમ રબરની તુલનામાં કુદરતી રબરની સામગ્રી તરીકેની કાર્યક્ષમતા ઓછી હોય છે, ખાસ કરીને તેની ઉષ્મીય સ્થિરતા અને પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનો સાથેની સુસંગતતાની દૃષ્ટિએ. કુદરતી રબરના એકલા અથવા અન્ય સામગ્રી સાથે સંયોજનમાં વ્યાપક ઉપયોગો છે. મોટેભાગે તેનો ઉપયોગ તેના મોટા ખેંચાણ ગુણોત્તર, ઊંચી સ્થિતિસ્થાપક પુનઃપ્રાપ્તિ ક્ષમતા અને અત્યંત ઊંચી જળઅભેદ્યતાને કારણે થાય છે. રબરનું ગલનબિંદુ આશરે 180°C (356°F) છે.

નીચેનું કોષ્ટક રબરના વિવિધ પ્રકારોની ઝાંખી આપે છે:

ISO	તકનીકી નામ	સામાન્ય નામ
ACM	પોલિએક્રિલેટ રબર
AEM	ઇથિલીન-એક્રિલેટ રબર
AU	પોલિએસ્ટર યુરેથેન
BIIR	બ્રોમો આઇસોબ્યુટિલીન આઇસોપ્રીન	બ્રોમોબ્યુટાઇલ
BR	પોલિબ્યુટાડાયીન	Buna CB
CIIR	ક્લોરો આઇસોબ્યુટિલીન આઇસોપ્રીન	ક્લોરોબ્યુટાઇલ, બ્યુટાઇલ
CR	પોલિક્લોરોપ્રીન	ક્લોરોપ્રીન, Neoprene
CSM	ક્લોરોસલ્ફોનેટેડ પોલિઇથિલીન	Hypalon
ECO	એપિક્લોરોહાઇડ્રિન	ECO, એપિક્લોરોહાઇડ્રિન, Epichlore, Epichloridrine, Herclor, Hydrin
EP	ઇથિલીન પ્રોપિલીન
EPDM	ઇથિલીન પ્રોપિલીન ડાયીન મોનોમર	EPDM, Nordel
EU	પોલિઈથર યુરેથેન
FFKM	પરફ્લોરોકાર્બન રબર	Kalrez, Chemraz
FKM	ફ્લોરિનેટેડ હાઇડ્રોકાર્બન	Viton, Fluorel
FMQ	ફ્લોરો સિલિકોન	FMQ, સિલિકોન રબર
FPM	ફ્લોરોકાર્બન રબર
HNBR	હાઇડ્રોજનેટેડ નાઇટ્રાઇલ બ્યુટાડાયીન	HNBR
IR	પોલિઆઇસોપ્રીન	(કૃત્રિમ) કુદરતી રબર
IIR	આઇસોબ્યુટિલીન આઇસોપ્રીન બ્યુટાઇલ	બ્યુટાઇલ
NBR	એક્રિલોનાઇટ્રાઇલ બ્યુટાડાયીન	NBR, નાઇટ્રાઇલ, Perbunan, Buna-N
PU	પોલિયુરેથેન	PU, પોલિયુરેથેન
SBR	સ્ટાયરીન બ્યુટાડાયીન	SBR, Buna-S, GRS, Buna VSL, Buna SE
SEBS	સ્ટાયરીન ઇથિલીન બ્યુટિલીન સ્ટાયરીન સહપોલિમર	SEBS રબર
SI	પોલિસિલોક્સેન	સિલિકોન રબર
VMQ	વિનાઇલ મિથાઇલ સિલિકોન	સિલિકોન રબર
XNBR	એક્રિલોનાઇટ્રાઇલ બ્યુટાડાઇન કાર્બોક્સી મોનોમર	XNBR, કાર્બોક્સિલેટેડ નાઇટ્રાઇલ
XSBR	સ્ટાયરીન બ્યુટાડાઇન કાર્બોક્સી મોનોમર
YBPO	થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિઈથર-એસ્ટર
YSBR	સ્ટાયરીન બ્યુટાડાઇન બ્લોક કોપોલિમર
YXSBR	સ્ટાયરીન બ્યુટાડાઇન કાર્બોક્સી બ્લોક કોપોલિમર

SBR

સ્ટાયરીન-બ્યુટાડાઇન અથવા સ્ટાયરીન-બ્યુટાડાઇન રબર (SBR) એ સ્ટાયરીન અને બ્યુટાડાઇનમાંથી મેળવવામાં આવતા કૃત્રિમ રબર માટે વપરાતું નામ છે. પ્રબલિત સ્ટાયરીન-બ્યુટાડાઇન તેના ઊંચા ઘર્ષણ પ્રતિકાર અને કાળપ્રભાવ સામે પ્રતિકારના સારા ગુણધર્મોથી ઓળખાય છે. સ્ટાયરીન અને બ્યુટાડાઇન વચ્ચેનો ગુણોત્તર પોલિમરના ગુણધર્મો નક્કી કરે છે: સ્ટાયરીનનું પ્રમાણ ઊંચું હોય ત્યારે રબર વધુ કઠણ અને ઓછું રબર જેવું બને છે.
પ્રબલન વિનાના SBRની મર્યાદાઓ પ્રબલન વિના તેની ઓછી મજબૂતાઈ, ઓછી સ્થિતિસ્થાપક પુનઃપ્રાપ્તિ ક્ષમતા, ફાટવા સામેની ઓછી મજબૂતાઈ (ખાસ કરીને ઊંચા તાપમાને) અને ઓછી ચોંટક્ષમતાને કારણે હોય છે. તેથી, SBRના ગુણધર્મો સુધારવા માટે પ્રબલનકારકો અને પૂરકો જરૂરી છે. ઉદાહરણ તરીકે, મજબૂતાઈ અને ઘર્ષણ પ્રતિકાર નોંધપાત્ર રીતે વધારવા માટે કાર્બન બ્લેક પૂરકોનો ઉપયોગ થાય છે.

સ્ટાયરીન

સ્ટાયરીન (C₈H₈) ઇથેનાઇલબેન્ઝિન, વિનાઇલબેન્ઝિન, ફિનાઇલઇથીન, ફિનાઇલઇથિલીન, સિનામીન, સ્ટાયરોલ, diarex HF 77, સ્ટાયરોલીન અને સ્ટાયરોપોલ જેવા વિવિધ નામોથી ઓળખાય છે. તે એક કાર્બનિક સંયોજન છે, જેનું રાસાયણિક સૂત્ર C₆H₅CH=CH₂ છે. સ્ટાયરીન પોલિસ્ટાયરીન અને અનેક કોપોલિમરોનો પૂર્વગામી પદાર્થ છે.
તે બેન્ઝિનનું વ્યુત્પન્ન છે અને રંગહીન તૈલી પ્રવાહી સ્વરૂપે જોવા મળે છે, જે સરળતાથી બાષ્પીભવન પામે છે. સ્ટાયરીનમાં મીઠી ગંધ હોય છે, જે ઊંચી સાંદ્રતાએ ઓછી સુખદ ગંધમાં બદલાય છે.
વિનાઇલ સમૂહની હાજરીમાં સ્ટાયરીન પોલિમર બનાવે છે. પોલિસ્ટાયરીન, ABS, સ્ટાયરીન-બ્યુટાડાઇન (SBR) રબર, સ્ટાયરીન-બ્યુટાડાઇન લેટેક્સ, SIS (સ્ટાયરીન-આઇસોપ્રીન-સ્ટાયરીન), S-EB-S (સ્ટાયરીન-ઇથિલીન/બ્યુટિલીન-સ્ટાયરીન), સ્ટાયરીન-ડાઇવિનાઇલબેન્ઝિન (S-DVB), સ્ટાયરીન-એક્રિલોનાઇટ્રાઇલ રેઝિન (SAN) અને રેઝિન તથા થર્મોસેટિંગ સંયોજનોમાં વપરાતા અસંતૃપ્ત પોલિએસ્ટર જેવા ઉત્પાદનો મેળવવા માટે સ્ટાયરીન આધારિત પોલિમરોનું વ્યાવસાયિક ધોરણે ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. આ સામગ્રીઓ રબર, પ્લાસ્ટિક, અવાહક સામગ્રી, ફાઇબરગ્લાસ, પાઇપો, મોટરગાડી અને હોડીના ભાગો, ખાદ્યપદાર્થોના પાત્રો અને કાર્પેટના પાછળના આધારસ્તરના ઉત્પાદન માટે મહત્વના ઘટકો છે.

રબરના ઉપયોગો

રબરમાં મજબૂતાઈ, લાંબું આયુષ્ય, જળ પ્રતિકાર અને ઉષ્મા પ્રતિકાર જેવા અનેક સામગ્રી ગુણધર્મો હોય છે. આ ગુણધર્મો રબરને અત્યંત બહુમુખી બનાવે છે, તેથી તેનો અનેક ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ થાય છે. રબરનો મુખ્ય ઉપયોગ વાહન ઉદ્યોગમાં, મુખ્યત્વે ટાયરના ઉત્પાદન માટે થાય છે. લપસણું ન હોવું, નરમાઈ, ટકાઉપણું અને સ્થિતિસ્થાપક પુનઃપ્રાપ્તિ ક્ષમતા જેવા વધારાના ગુણધર્મો રબરને પગરખાં, ફર્શની સામગ્રી, તબીબી અને આરોગ્યસંભાળની સામગ્રી, ઘરગથ્થુ ઉત્પાદનો, રમકડાં, રમતગમતની વસ્તુઓ અને અન્ય અનેક રબર ઉત્પાદનોના ઉત્પાદન માટે ખૂબ વપરાતી સંયુક્ત સામગ્રી બનાવે છે.

નેનો-ઉમેરકો અને પૂરકો

રબરમાં નેનો કદના પૂરકો અને ઉમેરકો તાણ મજબૂતાઈ, ઘર્ષણ પ્રતિકાર, ફાટવા સામેનો પ્રતિકાર અને હિસ્ટેરેસિસ સુધારવા તથા પ્રકાશ અને ઉષ્માને કારણે થતા રબરના વિઘટન સામે રક્ષણ આપવા માટે પ્રબલનકારક અને રક્ષણાત્મક કારકો તરીકે કાર્ય કરે છે.

સિલિકા

સિલિકા (SiO₂, સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ)નો ગતિશીલ યાંત્રિક ગુણધર્મો, ઉષ્માજન્ય કાળપ્રભાવ સામેના પ્રતિકાર અને આકારરચનાને લગતા સામગ્રીના ગુણધર્મો સુધારવા માટે અમોર્ફસ સિલિકા જેવા અનેક સ્વરૂપોમાં, ઉદાહરણ તરીકે ફ્યુમ્ડ સિલિકા, સિલિકા ફ્યુમ અને અવક્ષેપિત સિલિકા સ્વરૂપે ઉપયોગ થાય છે. સિલિકાથી ભરેલાં સંયોજનોમાં પૂરકનું પ્રમાણ વધવાની સાથે શ્યાનતા અને ક્રોસલિંક ઘનતા વધે છે. સિલિકા પૂરકનું પ્રમાણ વધારવાથી કઠિનતા, મોડ્યુલસ, તાણ મજબૂતાઈ અને ઘસારાને લગતા ગુણધર્મોમાં ક્રમશઃ સુધારો થયો હતો.

કાર્બન બ્લેક

કાર્બન બ્લૅક પેરાક્રિસ્ટલાઇન કાર્બનનું એક સ્વરૂપ છે, જેની સપાટી પર રાસાયણિક અધિશોષણ દ્વારા ઑક્સિજન સંકુલો (જેમ કે કાર્બોક્સિલિક, ક્વિનોનિક, લેક્ટોનિક, ફિનોલિક સમૂહો અને અન્ય) જોડાયેલા હોય છે. સપાટી પરના આ ઑક્સિજન સમૂહોને સામાન્ય રીતે “બાષ્પશીલ સંકુલો” શબ્દ હેઠળ વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. આ બાષ્પશીલ ઘટકોને કારણે કાર્બન બ્લૅક બિનવાહક પદાર્થ છે. કાર્બન-ઑક્સિજન સંકુલો વડે કાર્યાત્મક બનાવેલા કાર્બન બ્લૅકના કણોનું વિક્ષેપણ કરવું વધુ સરળ હોય છે.
કાર્બન બ્લૅકના સપાટી ક્ષેત્રફળ અને ઘનફળનો ઊંચો ગુણોત્તર તેને સામાન્ય રીતે વપરાતો પ્રબલનકારી પૂરક બનાવે છે. લગભગ તમામ રબર ઉત્પાદનોમાં, જેના માટે તાણ મજબૂતી અને ઘર્ષણ પ્રતિકાર આવશ્યક હોય છે, કાર્બન બ્લૅકનો ઉપયોગ થાય છે. જ્યારે રબરનું પ્રબલન જરૂરી હોય પરંતુ કાળો રંગ ટાળવાનો હોય, ત્યારે કાર્બન બ્લૅકના વિકલ્પ તરીકે અવક્ષેપિત અથવા ફ્યુમ્ડ સિલિકાનો ઉપયોગ થાય છે. જોકે, સિલિકા આધારિત પૂરકો વાહનોનાં ટાયરોના બજારમાં પણ હિસ્સો વધારી રહ્યા છે, કારણ કે સિલિકા પૂરકોના ઉપયોગથી કાર્બન બ્લૅક ભરેલાં ટાયરોની સરખામણીમાં ગબડતી વખતે થતો ઊર્જાક્ષય ઓછો થાય છે.
નીચેનું કોષ્ટક ટાયરોમાં વપરાતા કાર્બન બ્લૅકના પ્રકારોનો વિહંગાવલોકન આપે છે

નામ	સંક્ષેપ	ASTM	કણનું કદ nm	તાણ મજબૂતી MPa	સાપેક્ષ પ્રયોગશાળાકીય ઘસારો	સાપેક્ષ માર્ગ વપરાશજન્ય ઘસારો
અતિઉચ્ચ ઘર્ષણ પ્રતિકારક ફર્નેસ	SAF	N110	20–25	25.2	1.35	1.25
મધ્યવર્તી SAF	ISAF	N220	24–33	23.1	1.25	1.15
ઉચ્ચ ઘર્ષણ પ્રતિકારક ફર્નેસ	HAF	N330	28–36	22.4	1.00	1.00
સરળ પ્રક્રિયાકરણવાળો ચેનલ	EPC	N300	30–35	21.7	0.80	0.90
ઝડપી એક્સ્ટ્રુઝનવાળો ફર્નેસ	FEF	N550	39–55	18.2	0.64	0.72
ઉચ્ચ મોડ્યુલસવાળો ફર્નેસ	HMF	N660	49–73	16.1	0.56	0.66
અર્ધ-પ્રબલનકારી ફર્નેસ	SRF	N770	70–96	14.7	0.48	0.60
સૂક્ષ્મ થર્મલ	FT	N880	180–200	12.6	0.22	–
મધ્યમ થર્મલ	MT	N990	250–350	9.8	0.18	–

ગ્રાફીન ઑક્સાઇડ

SBRમાં વિક્ષેપિત ગ્રાફીન ઑક્સાઇડથી ઊંચી તાણ મજબૂતી અને ફાટ પ્રતિકારક મજબૂતી તેમજ ઉત્કૃષ્ટ ઘસારા પ્રતિકાર અને ઓછો ગબડન પ્રતિકાર પ્રાપ્ત થાય છે, જે ટાયર ઉત્પાદન માટે પદાર્થના મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો છે. ગ્રાફીન ઑક્સાઇડ-સિલિકા વડે પ્રબલિત SBR પર્યાવરણને અનુકૂળ ટાયર ઉત્પાદન તેમજ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા રબર સંયુક્ત પદાર્થોના ઉત્પાદન માટે સ્પર્ધાત્મક વિકલ્પ પૂરો પાડે છે. સોનિકેશન દ્વારા ગ્રાફીન અને ગ્રાફીન ઑક્સાઇડનું સ્તરવિચ્છેદન સફળતાપૂર્વક, વિશ્વસનીય રીતે અને સરળતાથી કરી શકાય છે. ગ્રાફીનના અલ્ટ્રાસોનિક નિર્માણ વિશે વધુ જાણવા માટે અહીં ક્લિક કરો!