Co to jest wulkanizacja gumy?

Spisu treści:

Co to jest wulkanizacja gumy?
Co to jest wulkanizacja gumy?

Wideo: Co to jest wulkanizacja gumy?

Wideo: Co to jest wulkanizacja gumy?
Wideo: 4.6 Wody podziemne 2024, Może
Anonim

Syntetyczna lub naturalna substancja o właściwościach elastycznych, właściwościach izolacji elektrycznej i wodoodporności nazywana jest gumą. Wulkanizacja takiej substancji poprzez reakcje z udziałem pewnych pierwiastków chemicznych lub pod wpływem promieniowania jonizującego prowadzi do powstania gumy.

produkt do wulkanizacji gumy,
produkt do wulkanizacji gumy,

Jak powstała guma?

Kronika pojawienia się gumy w gumowych krajach Europy rozpoczęła się, gdy Kolumb w 1493 roku przywiózł dziwaczne skarby z nowego kontynentu. Wśród nich była niesamowicie sprężysta piłka, którą miejscowi tubylcy zrobili z mlecznego soku drzewa hevea. Indianie nazywali ten sok „kauchu” (od „kau” – drzewo, „chu” – łzy, płacz) i używali go w rytualnych ceremoniach. Nazwa utknęła na hiszpańskim dworze królewskim. Jednak w Europie o istnieniu niezwykłego materiału zapomniano aż do XVIII wieku.

Ogólne zainteresowanie kauczukiem pojawiło się dopiero po tym, jak francuski nawigator Ch. Condamine w 1738 r. przedstawił naukowcom z Akademii ParyskiejNauki o pewnym materiale elastycznym, próbkach produktów z niego, jego opisie i metodach ekstrakcji. Sh. Condamine przywiózł te rzeczy z wyprawy do Ameryki Południowej. Tam tubylcy robili różne przedmioty gospodarstwa domowego z żywicy specjalnych drzew. Ten materiał nazywa się „gumą”, od łac. żywica - „żywica”. Od tego czasu rozpoczęły się poszukiwania sposobów wykorzystania tej substancji.

proces wulkanizacji gumy,
proces wulkanizacji gumy,

Co to jest guma?

Jednakże nazwa żywica i koncepcja, pod którą dziś postrzegamy ten materiał, mają niewiele wspólnego. W końcu żywica drzewna jest tylko surowcem do produkcji gumy.

Wulkanizacja gumy pozwala znacznie poprawić jej jakość, uczynić ją bardziej elastyczną, mocną i trwałą. To właśnie ten proces umożliwia pozyskiwanie wielu odmian gumy do celów technicznych, technologicznych i domowych.

Wartość gumy

W dzisiejszych czasach guma ma najszersze zastosowanie w produkcji gumy. Współczesny przemysł produkuje różnego rodzaju opony samochodowe, lotnicze, rowerowe. Znajduje zastosowanie w produkcji różnego rodzaju uszczelnień do elementów rozbieralnych w urządzeniach hydraulicznych, pneumatycznych i próżniowych.

Produkt uzyskany w procesie wulkanizacji gumy siarką i innymi pierwiastkami chemicznymi służy do izolacji elektrycznej, w produkcji przyrządów i urządzeń medycznych i laboratoryjnych. Ponadto do produkcji taśm przenośnikowych pracujących pod dużymi obciążeniami stosuje się różne gumy, powłoki antykorozyjne na kotły i rury,różne rodzaje kleju i cienkościenne wyroby drobne o dużej wytrzymałości. Synteza sztucznej gumy umożliwiła stworzenie niektórych rodzajów stałego paliwa rakietowego, w którym materiał ten pełni rolę paliwa.

Co to jest wulkanizacja gumy i do czego służy?

Proces wulkanizacji polega na mieszaniu gumy, siarki i innych substancji w wymaganych proporcjach. Są poddawane obróbce cieplnej. Gdy guma jest podgrzewana środkiem siarkowym, cząsteczki tej substancji są połączone ze sobą wiązaniami siarkowymi. Niektóre z ich grup tworzą pojedynczą trójwymiarową siatkę przestrzenną.

Kauczuk zawiera dużą ilość węglowodorów poliizoprenowych (C5H8)n, białka, aminokwasy, kwasy tłuszczowe, niektóre sole metali i inne zanieczyszczenia.

wulkanizacja gumy
wulkanizacja gumy

W cząsteczce kauczuku naturalnego może znajdować się do 40 tysięcy jednostek elementarnych, nie rozpuszcza się on w wodzie, ale jest doskonale rozszczepiony w rozpuszczalnikach organicznych. Jeśli jednak guma jest w stanie prawie całkowicie rozpuścić się w benzynie, to zawarta w niej guma tylko pęcznieje.

Wulkanizacja tego materiału pomaga zmniejszyć plastyczne właściwości gumy, optymalizuje stopień jej pęcznienia i rozpuszczalność w bezpośrednim kontakcie z rozpuszczalnikami organicznymi.

Proces wulkanizacji gumy zapewnia powstałemu materiałowi bardziej trwałe właściwości. Guma wykonana w tej technologii jest w stanie zachować elastyczność w szerokim zakresie temperatur. Jednocześnie zakłócenia procesu w postaci zwiększonego dodatku siarkiprowadzą do pojawienia się twardości materiału i utraty zdolności sprężystych. Rezultatem jest zupełnie inna substancja, którą nazywamy ebonitem. Przed pojawieniem się nowoczesnych tworzyw sztucznych ebonit był uważany za jeden z najlepszych materiałów izolacyjnych.

wulkanizacja gumy siarką
wulkanizacja gumy siarką

Metody alternatywne

Jednak nauka, jak wiesz, nie stoi w miejscu. Obecnie znane są inne środki wulkanizujące, ale siarka nadal pozostaje najwyższym priorytetem. W celu przyspieszenia wulkanizacji gumy stosuje się 2-merkaptobenzotiazol i niektóre jego pochodne. Alternatywne techniki obejmują promieniowanie jonizujące przy użyciu określonych nadtlenków organicznych.

Zazwyczaj w każdym rodzaju wulkanizacji jako surowiec stosuje się mieszankę gumy i różnych dodatków, nadając gumie wymagane właściwości lub poprawiając jej jakość. Dodatek wypełniaczy, takich jak sadza i kreda, pomaga obniżyć koszt powstałego materiału.

W wyniku procesu technologicznego produkt wulkanizacji gumy uzyskuje wysoką wytrzymałość i dobrą elastyczność. Dlatego jako surowce do produkcji gumy wykorzystywane są różne rodzaje kauczuków naturalnych i syntetycznych.

wulkanizacja gumy
wulkanizacja gumy

Perspektywy dalszego rozwoju

Dzięki rozwojowi technologii produkcji kauczuku syntetycznego, produkcja kauczuku nie jest już całkowicie uzależniona od materiału naturalnego. Jednak nowoczesna technologia nie wyparła potencjału zasobu naturalnego. Do tej pory udziałzużycie kauczuku naturalnego do celów przemysłowych wynosi około 30%.

Wyjątkowe właściwości naturalnego surowca sprawiają, że guma jest niezastąpiona. Jest niezbędny przy produkcji wielkogabarytowych wyrobów gumowych, na przykład przy produkcji opon do sprzętu specjalnego. Najsłynniejsi na świecie producenci opon stosują w swoich technologiach mieszanki kauczuków naturalnych i syntetycznych. Dlatego największy procent wykorzystania naturalnych surowców przypada na sektor oponiarski branży.

Zalecana: