ยางเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติ

ในชีวิตประจำวันเรามักพบผลิตภัณฑ์ต่างๆที่ทำจากยางพารา ยางเป็นโพลีเมอร์ธรรมชาติที่ทำจากน้ำยาง (ต้นยางพารา) หรือเฮเวียบราซิลิเลนซิส ยางซึ่งขึ้นชื่อเรื่องคุณสมบัติยืดหยุ่นเป็นสินค้าที่ใช้ในผลิตภัณฑ์และอุปกรณ์ต่างๆทั่วโลก (ตั้งแต่อุตสาหกรรมไปจนถึงผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน)

ในฐานะที่เป็นโพลีเมอร์ธรรมชาติยางแบ่งออกเป็นสองประเภทคือยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ ยางธรรมชาติทำจากน้ำยาง (ลาเท็กซ์) จากต้นยางพาราในขณะที่ยางสังเคราะห์ทำโดยมนุษย์จากน้ำมันดิบ ทั้งสองประเภทนี้ใช้แทนกันได้จึงส่งผลต่อความต้องการสินค้าแต่ละชนิด

ยางธรรมชาติ

ยางธรรมชาติเป็นพอลิเมอร์เชิงเส้นของไอโซพรีน (2-methyl-1, 3-butadiene) เรียกอีกอย่างว่าซิส - 1, 4 - โพลีไอโซพรีน โซ่ต่างๆถูกยึดเข้าด้วยกันโดยปฏิสัมพันธ์ของ van der Waals ที่อ่อนแอและมีโครงสร้างเป็นวงกลม ดังนั้นยางจึงสามารถยืดออกได้เหมือนสปริงและมีคุณสมบัติยืดหยุ่น

ในการใช้ยางธรรมชาตินี้จำเป็นต้องได้รับการแปรรูปก่อนหรือที่เรียกว่าการวัลคาไนซ์ยาง เนื่องจากก่อนการแปรรูปโดยทั่วไปโมเลกุลของยางจะงอและไม่มีลวดลาย

กระบวนการวัลคาไนเซชันนี้จะสร้างพันธะข้ามระหว่างโมเลกุลเหล่านี้ทำให้เกิดแรงต้านทานระหว่างโมเลกุลของยาง การเชื่อมโยงข้ามเกิดขึ้นเนื่องจากกำมะถันเป็นตัวเชื่อมซึ่งกระบวนการนี้ดำเนินการในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 373 K ถึง 415 K

(อ่านเพิ่มเติม: สารประกอบโพลีเมอร์คืออะไร)

ในการวัลคาไนเซชันกำมะถันจะสร้างการเชื่อมโยงข้ามที่ซึ่งมีปฏิกิริยาในพันธะคู่และยางจึงแข็ง ตัวอย่างหนึ่งคือในการผลิตยางล้อซึ่งใช้กำมะถันร้อยละ 5 เป็นสารเชื่อมขวาง

ยางสังเคราะห์ / ยางเทียม

ยางสังเคราะห์เป็นยางชนิดหนึ่งที่สามารถวัลคาไนซ์ได้เช่นเดียวกับโพลีเมอร์และสามารถยืดความยาวได้ถึงสองเท่าเพื่อให้กลับสู่รูปทรงและขนาดเดิมทันทีที่ปล่อยแรงยืดภายนอก

ซึ่งแตกต่างจากกรณีที่มียางธรรมชาติซึ่งได้มาจากยางมะตอยซึ่งตัดโดยตรงจากลำต้นยางสังเคราะห์ทำจากปิโตรเลียมถ่านหินก๊าซธรรมชาติและน้ำมันดังนั้นยางนี้จึงสามารถทดแทนการมีอยู่ของยางธรรมชาติเป็นวัตถุดิบในการทำสินค้าบางประเภทได้ ยางธรรมชาติมี 3 ประเภท ได้แก่

• นีโอพรีน

นีโอพรีนหรืออาจเรียกว่าโพลีคลอโรนพรีนหรือพีซีรูเบอร์เป็นกลุ่มยางสังเคราะห์ที่ผลิตโดยการโพลีเมอไรเซชันของคลอโรพรีน (2-chlorobuta-1,3-diene) นีโอพรีนมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดีและรักษาความยืดหยุ่นในช่วงอุณหภูมิกว้าง

เมื่อเปรียบเทียบกับยางธรรมชาติ Neoprene ดูดีกว่าเนื่องจากมีความต้านทานต่อน้ำมันพืชและแร่ธาตุรวมทั้งความเสถียรต่อการเกิดออกซิเดชันในอากาศ การใช้นีโอพรีน ได้แก่ การทำยางปะเก็นและสายยาง

• Buna - น

ยางไนไตรล์หรือที่รู้จักกันในชื่อ Buna-N เป็นโคพอลิเมอร์ยางสังเคราะห์ของอะคริโลไนไตรล์ (ACN) และบิวทาไดอีน ยางนี้เป็นตระกูลโคพอลิเมอร์ที่ไม่อิ่มตัวของโมโนเมอร์ 2- โพรโปเนไนไตรล์บิวทาไดอีนและ 1,2- บิวทาไดอีนและ 1,3- บิวทาไดอีน แม้ว่าคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีจะแตกต่างกันซึ่งจะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบพอลิเมอร์ของไนไตรล์

โดยทั่วไปรูปแบบยางสังเคราะห์จะทนต่อน้ำมันเชื้อเพลิงและสารเคมีอื่น ๆ และตัวทำละลายอินทรีย์ ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์และการบินสำหรับการผลิตท่อขนส่งน้ำมันและน้ำมันซีลและปลอกยาง

• บูน่า - ส

Buna-S ได้จากการควบแน่น 1,3-butadiene และสไตรีนในอัตราส่วน 1: 3 พร้อมโซเดียม อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับยางธรรมชาติแล้วยางสังเคราะห์ประเภทนี้มีความยืดหยุ่นน้อยหรือยืดหยุ่นได้น้อย โดยที่การใช้ Buna - S ใช้สำหรับการผลิตยางล้อรถยนต์และรองเท้า