- Добыча природного каучука и производство [ ред. | ред. код ]
- Технология и промышленность [ ред. | ред. код ]
- промышленность [ ред. | ред. код ]
- Химия и полимеризация каучука [ ред. | ред. код ]
- Вулканизация каучука [ ред. | ред. код ]
open wikipedia design.
Каучук (через нем. Kautschuk или фр. caoutchouc от имуществ. [En] cahuchuc) [1] - эластичный материал, который получают при коагуляции латекса каучуконосных растений , Главным образом бразильской гевеи Растущего в тропических странах. Основной компонент - полиизопрен - углеводородное полимерное химическое соединение, имеющее общую формулу (C5H8) n, где n составляет от 1000 до 3000.
Дерево культивируется в Юго-Восточной Азии , Малайзии , Индонезии , Шри-Ланке , Камбодже , Таиланде , Сараваке и Брунее . На территории Украины климатические зоны, пригодные для произрастания каучуконосных растений, отсутствуют. Натуральный каучук и латекс натурального каучука Украина покупает за рубежом [2] . Как в дереве синтезируется углеводород (Полиизопрен) каучука, неизвестно. [3] С вулканизованных каучуков получают прочную и эластичную резину . Применяется для электроизоляции, производства шин , амортизаторов , изделий санитарии и гигиены и др.
В течение XIX века вся масса сырого каучука промышленного значения представляла собой дикий каучук бразильской гевеи , Что добывался в лесах Латинской Америки С деревьев и лозы в экваториальной Африке на Малаккском полуострове и Зондских островах . [4]
Колумб привез в Испанию с нового Света несколько таких каучуковых диковинок, но в Европе этим неизвестным материалом в то время никто не заинтересовался, а вскоре о нем и вовсе забыли на целых триста лет.
Натуральный каучук был открыт для Европы заново французской научной экспедицией, исследовала джунгли Амазонки . Французы дали ему название gomme, от лат. gummi, gumma ( «смола»). В 1738 году французский исследователь Шарль де ля Кондамин Участник этой экспедиции, представил в Парижской Академии наук образцы материала, полученного из млечного сока гевеи. Кондамин придумал эластичном материала свое название: «Латекс» - от французского слова latte ( «Кофе с молоком» ).
Еще одно название каучука дали англичане. В 1770 году английский исследователь Джозеф Пристли назвал новый материал rubber - от словосочетания to rub out ( «вытирать»). Поскольку кусочком каучука можно было вытирать линии, нанесенные графитовым карандашом. И это, кстати, долгое время было единственным практическим применением каучука-резины-латекса.
Только через двадцать лет - в 1791 году - английский фабрикант Самуэль Пол придумал непромокаемую одежду, обработав ткань раствором каучука в скипидаре . А через тридцать лет - в 1820-м - французы изобрели резиновые подтяжки и подвязки, соединив каучуковые нити с хлопчатобумажными, но полный коммерческий успех был достигнут только после того, как 1839 Гудьир открыл процесс вулканизации .
Добыча природного каучука и производство [ ред. | ред. код ]
Дерево можно использовать через 7 лет. На нем делают зарубки и сок собирают в специальные сосуды.
Чтобы добыть каучук с каучуконосных деревьев, рабочий делает на коре дерева узкий спиралевидный надрез. Белый сок (латекс) медленно стекает в стакан, закрепленную под надрезом. Через несколько часов после надрезания собирается примерно 150 грамм сока (надрезы можно делать через каждые 2 дня). Сок густеет и застывает, превращаясь в комочки, а потом высыхает. Это и есть сырой натуральный каучук, который бывает двух видов:
- дикий каучук, добытый с деревьев, кустов и лозы, которые растут в натуральных природных условиях;
- плантационный каучук.
Натуральный (природный) каучук был известен еще индийцам доколумбовской Америки , Который они добывали из сока южноамериканского дерева гевеи. В Европу каучук был завезен в начале XIX в. Собранный млечный сок в специальные чашки, затем сушили и коптили. Из полученного материала - упругого и непромокаемого - они изготавливали мяча, сосуды для воды, одежда, обувь, детские игрушки и культовые фигурки.
Технология и промышленность [ ред. | ред. код ]
Он твердеет на холоде и размягчается на солнце. При нагревании выше 180 ° C в отсутствии воздуха - разлагается и выделяет изопрен (2-метил-1,3-бутадиен). [4] Натуральный каучук бразильской гевеи имеет структуру, состоящую на 97,8% из 1,4-цис-полиизопрена. [4]
промышленность [ ред. | ред. код ]
Общее производство натурального каучука составляет около 9 млн тонн и достигает 40% в общем производстве и потреблении вместе синтетического и природного каучуков. [5]
Химия и полимеризация каучука [ ред. | ред. код ]
Полимеризацию изопрена можно схематически изобразить следующим уравнением:
Молекулы природного каучука имеют линейную структуру и также извилистые. Молекулярная масса природного каучука достигает 170 000 в. е., а число элементарных звеньев в молекуле - до 3000.
Продукт вулканизации композиций на основе каучука называется резиной .
Вулканизация каучука [ ред. | ред. код ]
Сырой каучук имеет низкую прочность и очень липкий, особенно при нагревании, а на морозе становится твердым и ломким. Поэтому для изготовления различных изделий в сыром виде каучук непригоден. Свои ценные свойства каучук приобретает при вулканизации, то есть при нагревании с серой. Вулканизированный каучук называют резиной .
При процессе вулканизации каучука, серы и наполнителя (преимущественно сажи ) Изготавливают смесь, которой наполняют соответствующие формы и под давлением нагревают. При 130-160 ° С каучук взаимодействует с серой и его молекулы связываются между собой атомами серы. Частично они связываются между собой и непосредственно. Связь между ними осуществляется за счет свободных валентностей, которые возникают при разрыве двойных связей.
содержание серы в вулканизованном каучука составляет 1-3%. Вулканизированный каучук значительно более эластичен и прочен, чем сырой. Сырой каучук растворяется в органических растворителях , В частности в бензине (Каучуковый клей), а вулканизированный не растворяется, а только набухает.