Каучук натуральный применение: Применение натурального каучука

alexxlab | 10.08.1976 | 0 | Разное

Содержание

Каучук. Применение каучука и резины

Каучук — это эластичная масса, основное сырье для изготовления резиновых изделий. Каучук получают из растений или синтетическим способом. Почти весь каучук, появляющийся на мировом рынке, получается путем подсочки и собирания вытекающего латекса (млечного сока) из гевеи. В коре ствола делаются косые надрезы, ниже которых подставляют чашечки, куда стекает латекс. Процесс вытекания латекса продолжается примерно 1,5 часа.

Для предохранения от преждевременного свертывания к латексу прибавляют формалин, гидросернистый натрий и тому подобные. Содержание каучука в латексе зависит от многих обстоятельств: от возраста деревьев, от свойств почвы, от времени года, от времени подсочки, от погоды, от чистоты подсочки и так далее.

Удельный вес латекса (при содержании 35 г в 100 см3) — 0,9794. При этом вязкость свежего латекса при 30 градусах Цельсия равна 12—15 (по сравнению с вязкостью воды). При хранении латекса вязкость понижается; в присутствии аммиака она уменьшается почти вдвое. Концентрация у свежего латекса водородных ионов — от 5,8 до 6,4; при хранении она падает; самостоятельное свертывание латекса наступает при концентрации водородных ионов в 4,8—5,6.

Разность потенциалов между окружающей жидкостью и поверхностью частиц (латекс с аммиаком) равна 35 m V. Размер каучуковых частиц изменяется от 0,5 до 5 мк. В латексе с 35% каучука количество капель в 1 см3 составляет около 200 млн. Капли каучука находятся в броуновском движении. Частицы каучука в латексе бывают различной формы. Мелкие частицы в латексе гевеи имеют вид шариков, более крупные — грушевидны, а самые крупные кроме того имеют хвостообразные отростки.

Эластомерный синтетический каучук

Где применяют каучук и резину

Каучук и изделия из него имеют огромное значение в промышленности и в повседневной жизни. В чистом виде каучук применяется очень редко и в основном находит применение в виде резины. Сейчас резиновые изделия встречаются практически на каждом шагу, но до XVIII века каучук не мог найти себе применения. Его применение началось с изобретения школьной принадлежности — гуммиластик, который использовали для того чтобы стирать карандашные надписи. Ученым и изобретателям понравился эластичный материал и далее были изобретены подтяжки и резиновые нити. Сумасшедшую популярность каучук получил после изобретения шотландца Ч. Макинтоша. Он проложил тонкий пласт каучука между слоями ткани и получил таким образом непромокаемую ткань. Плащи из такого материала стали называть по имени изобретателя — макинтошами. Однако дальнейшие попытки найти применение каучуку не приводили к успеху. Изделия из каучука трескались на холоде, а на жаре плавились, источая ужасный запах. Так и забыли бы мы этот удивительный материал, если бы не любознательность американского изобретателя Чарлза Гудьира.

Гудьир посвятил множество лет в поисках избавления каучука от отрицательных качеств. Для этого он добавлял в чистый каучук всё что было под рукой: песок, соль, перец… И наконец, сера, добавленная в каучук, привела изобретателя к успеху! Он заметил, что при добавлении серы к каучуку образуется новый материал, который обладает приемлемой прочностью и температурной устойчивостью, сохраняя при этом свою эластичность. Полученный материал был назван резиной, а процесс получения резины — вулканизацией каучука.

Свойства нового материала стали объектом пристального изучения многих ученых и достаточно скоро и процесс вулканизации и само качество резины были значительно улучшены, что положило начало настоящему резиновому буму! Сейчас невозможно назвать ни одной отрасли промышленности и народного хозяйства, где бы не применялась резина. Из резины делают обувь, игрушки, автомобильные шины, электроизоляцию, конвейерные ленты, латексные перчатки и многое-многое другое!

Применение каучука в производстве автомобильных шин

Природный каучук – формула и применение

Каучук натуральный это изомер
(от кау — дерево учу — течь, на языке тупи)
природный эластичный материал, получаемый из каучуконосных растений и применяемый для изготовления резины других технических материалов (эбонит и т. д.).

Товарный каучук добывается почти исключительно (св. 98%) из плантационной бразильской гевеи, из млечного сока (латекса) деревьев, достигших не менее чем 5-летнего возраста.

Извлекаемый подсечкой, латекс гевеи содержит 34—37% каучука, находящегося в виде частиц (глобул) диаметром 0,1—0,6 р.

В среднем одно дерево даёт в год 2—3 кг каучука.

Основная масса латекса перерабатывается на месте, сырой каучук, который выпускается в виде прозрачных листов янтарного цвета, известных под названием «смокед шит» (копчёный лист), «белый креп» и др.

Товарные типы каучука содержат 93—94% каучука.

Чистый натуральный каучук представляет собой высокомолекулярный углеводород состава: химическая формула каучука – (С5Н8)n.

Основной структурной группировкой в полимерной молекуле натурального каучука является изопентенная (изопреновая группа) в цис-изомерной форме :

Средний молекулярный вес 150000—500000, что соответствует длина цепи 10000—40000 А при поперечном сечении 1,5—2,0 А.

Эти размеры и форма молекул определяют его физические и механические свойства, наиболее характерную и важную особенность — высокую эластичность.

Мягкие вулканизаторы способны обратимо растягиваться более чем на 1000% и имеют при этом сопротивление при разрыве до 350 кг на 1 см2 исходного сечения.

Высокая эластичность может проявляться только в определенном температурном интервале, около —70° каучук становится хрупким, а выше +80° – он начинает плавиться.

Каучук растворяется в жирных и ароматических углеводородax и их производных, образуя вязкие растворы, которые применяются в качестве клея.

В воде, спирте, ацетоне и т. п. ассоциированных жидкостях каучук практически не набухает и не растворяется.

Как ненасыщенное соединение реагирует с водородом, галогенами, галоидоводородом, серой, кислородом и др. веществами.

Почти все химические реакции каучука приводят изменению растворимости, прочности, эластичности др. физических и механических свойств.

Особенно важно взаимодействие каучука с окисляющими агентами, в частности с кислородом, присоединение которого проходит уже при комнатной температуре.

Реакция с кислородом лежит в основе технологических операций пластикации, а также процесса старения резины.

При взаимодействии с серой происходит вулканизация, приводящая к превращению каучука в резину, обладающую более высокими техническими свойствами, чем сырой.

Основная масса добываемого каучука используется для производства автомобильных и авиационных шин. Из каучука производят также хирургические перчатки и др. изделия.

До начала 30-х гг. 20 в. резиновая промышленность базировалась чти исключительно на натурально каучуке. В 1956 уд. вес в общем сырьевом балансе мировой резиновой промышленности составлял – 60%.

В 2017 году, по данным ANRPC, в мире было произведено 13,3 миллиона тонн натурального каучука, что на 6,8% больше, чем в предыдущем году. В то же время объемы потребления увеличились только на 1,4% до 12,9 миллиона тонн. На долю членов ANRPC приходится 90% от всех поставок каучука в мире.

Натуральный каучук | Химия онлайн

Знакомство европейцев с натуральным каучуком состоялось в 1540 году, когда испанские завоеватели высадились на берегах Южной Америки в поисках страны золота — Эльдорадо. Именно тогда они узнали о белом древесном соке — «као учу» — «слезах дерева». Им аборигены пропитывали свои одеяла, чтобы защититься от дождя. Этот сок, когда его держали над огнем, становился густым, как смола. Но «первооткрывателям» не суждено было вернуться и о каучуке забыли. Лишь спустя 200 лет начались его крупные поставки в Европу и первые серьезные исследования.

Основным источником получения натурального каучука (НК) является млечный сок каучуконосных растений – латекс. Он представляет собой водную дисперсию каучука, содержание которого доходит до 40%. Каучук в латексе находится в виде мельчайших частиц шарообразной или грушевидной формы — глобул. Размеры глобул неодинаковы. Внутреннюю часть глобулы составляет углеводород каучука. Наружный (адсорбционный) защитный слой содержит природные белки (протеины), липиды и мыла жирных кислот.

Промышленное применение натурального каучука в Европе началось в первой половине XIX в. Вначале изготовляли прорезиненные ткани с применением растворов каучука в органическом растворителе (Ч. Макинтош, 1823 г.). Однако по прочности и долговечности такие изделия были малопригодны для практических целей, поскольку натуральный каучук сохранял свою эластичность лишь при комнатной температуре.

После открытия Гудьером в 1839 г. процесса вулканизации, обеспечивающего перевод термопластичного липкого малопрочного каучука в высокоэластичную прочную резину, его применение для производства различных изделий во всех развитых странах резко возросло.

В России резиновая промышленность возникла еще до открытия процесса вулканизации.

В начале XX в. вследствие быстрого развития техники резко возросла потребность в каучуке, области применения которого все больше расширялись. Это побудило исследователей заняться изысканием методов получения синтетического каучука. Огромное значение для решения этого вопроса имели работы М. Фарадея, Г. Вильямса, Г. Бушарда, посвященные установлению химической структуры натурального каучука. В настоящее время производство натурального каучука превышает 6 млн. т. в год. Практически весь латекс получают с плантаций бразильской гевеи, расположенных главным образом в тропической Юго-Восточной Азии.

Строение и свойства натурального каучука

В состав каучука входят: углеводород каучука (основная часть), влага, вещества ацетонового экстракта, азотсодержащие вещества (главным образом протеины), зола (неорганические вещества). Содержание этих веществ в каучуках колеблется в широких пределах в зависимости от многих причин, наибольшее значение из которых имеет способ приготовления каучука. Основные свойства технического каучука определяются наличием в нем высокомолекулярного углеводорода состава (С5Н8)n.

Каучук из гевеи полностью является 1,4-цис-изомером:

В свежем каучуке имеются альдегидные группы, количество которых значительно колеблется в зависимости от происхождения каучука. Они вызывают сильное структурирование и увеличение вязкости каучука при хранении.

В результате многократно повторяющихся замораживаний изменений физических и химических свойств каучука не наблюдается. При длительном хранении при температуре ниже 10°С каучук кристаллизуется. Максимальная скорость его кристаллизации наблюдается при -25 °С.

Области применения

Натуральный каучук — единственный несинтетический эластомер, нашедший широкое применение, хотя продолжаются исследования возможностей применения некоторых его разновидностей.

Высокая когезионная прочность и клейкость являются двумя важнейшими свойствами натурального каучука. Когезионная прочность позволяет невулканизованным изделиям, таким как шина, сохранять свою форму во время сборки и хранения перед вулканизацией, тогда как клейкость полезна тогда, когда идет сборка различных деталей шины.

Натуральный каучук применяют как самостоятельно, так и в комбинации с другими каучуками для производства автомобильных шин и разнообразных резиновых технических изделий (амортизаторов, прокладок, уплотнителей и других деталей). На основе НК изготовляют клеи, эбониты, губчатые изделия. Важные области применения НК — резиновые изделия санитарии, медицинского, пищевого, бытового и спортивного назначения.

Эластомеры

Применение каучука в медицине и промышленности. Применение натурального каучука: примеры. Каучук: свойства и области применения

Обладающее способностью кристаллизоваться. (необработанный) – углерод бесцветный или белый. Натуральный каучук не растворяется в спирте, воде, ацетоне и некоторых других жидкостях. В ароматических и жирных углеводородах (эфирах, бензоле, бензине и прочих) он набухает и впоследствии растворяется. В результате образуются которые достаточно широко используются в технических нуждах.

Натуральный каучук имеет однородную молекулярную структуру. Материал обладает высокими физическими и технологическими характеристиками, легко подвергается обработке на соответствующем оборудовании.

Натуральный каучук отличается высокой эластичностью (упругостью). Материал способен восстанавливать свою исходную форму, когда на него перестают воздействовать силы, вызвавшие его деформацию. Следует сказать, что эластичность сохраняется в достаточно широком температурном диапазоне. Однако продолжительное хранение провоцирует затвердение материала.

Натуральный каучук при температуре минус сто девяносто пять градусов прозрачный и жесткий, при температуре от нуля до десяти градусов – непрозрачный и хрупкий, при двадцати – полупрозрачный, упругий и мягкий. При нагревании свыше 50˚С материал становится пластичным и липким.

Свою эластичность он теряет при температуре больше восьмидесяти градусов, при ста двадцати градусах он переходит в смолоподобное жидкое состояние, после застывания получить первоначальный продукт невозможно. При повышении температуры до двухсот-двухсот пятидесяти градусов, натуральный каучук начинает разлагаться. В результате образуется ряд жидких и газообразных веществ.

Натуральный каучук является хорошим диэлектриком. Кроме того, материал обладает низкой газо- и водонепроницаемостью.

Материал достаточно медленно окисляется кислородом воздуха. Быстрее процесс происходит под влиянием химических окислителей.

Кроме всех прочих свойств, каучук обладает пластичностью. Он способен сохранять форму, которую приобрел под влиянием внешних воздействий. Пластичность, которая проявляется при механической обработке и нагревании, считается одной из отличительных характеристик материала. В связи с тем, что каучук обладает эластичными и пластичными свойствами, его называют также материалом пласто-эластичным.

Натуральный каучук, формула которого – (C5H8)n, включает в себя молекулы, содержащие большое число двойных связей. Материал достаточно легко вступает в химические реакции со многими веществами. Повышенная реакционная способность обусловлена ненасыщенной химической природой материала. Лучше всего взаимодействие происходит в тех растворах, в которых каучук представлен молекулами относительно крупных коллоидных частиц.

При растяжении или охлаждении отмечается переход материала в кристаллическое состояние из аморфного (кристаллизация). Этот процесс происходит в течение определенного времени, не так мгновенно. Кристаллы обладают небольшим размером, неопределенной геометрической формой, а грани их нечеткие.

Каучук представляет собой органическое соединение, основными компонентами которого являются углерод и водород. Получают его из особых древесных растений, которые часто называют каучуконосными. Такие представители флоры произрастают в тропиках. Их органы (плоды, листья, ветви, ствол, корни) содержат латекс. Эта млечная жидкость не является соком растений, ученые-ботаники до сих пор сомневаются в специфике ее значения для жизнедеятельности растительного организма. Именно из латекса в процессе коагуляции получается сплошная упругая масса, которая и является натуральным природным каучуком.

История открытия натурального каучука

Вклад в развитие мировой цивилизации не ограничивается Великими географическими открытиями. Именно его корабль, пристав к острову Эспаньола в 1493 году, увез в Испанию первое изделие из каучука. Это был эластичный прыгучий мяч, который местные жители делали из сока гевеи – растения, встречающегося на берегах Амазонки. Увидев, как индейцы увлеченно подбрасывали диковинную вещицу, которая достигая земли, еще и отскакивала, как живая, словно совершая прыжок, испанцы не на шутку удивились. Попробовав подержать этот прыгучий шарик, они пришли к выводу, что он достаточно тяжелый, а еще обратили внимание на его липкость и характерный запах дыма.

Применение каучука у индейцев этим не ограничивалось. Местные племена не только играли в этот мяч, но использовали его в различных религиозных обрядах. А сок дерева, из которого он получался, считали священным и называли его «каучу», что в переводе означает «слезы дерева».

Среди диковинок, привезенных Колумбом в Испанию, был и этот необычный мячик. С этого времени и началась история применения каучука.

Первые попытки применения

Но европейцы не обратили должного внимания на диковинку индейцев. И вплоть до XVIII века не задумывались над тем, насколько широки и многообразны каучука. Лишь когда членами французской экспедиции, побывавшей в тропических лесах Южной Америки, он был вновь привезен в Европу, на него обратили внимание. Еще больший интерес появился, когда французский ученый Ш. Кондамин, выступая на ассамблее Парижской академии наук, продемонстрировал образцы этого вещества, показал способы возможного применения и изделия из него.

Широкоеприменение натурального каучука в Европе началось примерно в 1770 году, когда в школах появилась новая принадлежность – гуммиластик, который использовали для того, чтобы стирать карандашные линии.

Далее начались активные поиски возможных областей использования каучука. Именно к тому времени относится изобретение подтяжек и резиновых нитей. А шотландский изобретатель Ч. Макинтош догадался проложить тонкий пласт резины между двумя слоями ткани, получив таким образом Этот материал имел сумасшедшую популярность, плащи из него получили свое название по имени изобретателя. Их называли макинтошами.

Крах каучуковой промышленности

Начальные попытки наладить производство непромокаемой обуви не увенчались успехом. Галоши хоть и стали достаточно модными на короткий период времени, но практичностью не отличались. В холод они могли потрескаться, а в жару чуть ли не расплавлялись и источали неприятный запах.

Энтузиазма изобретателей хватило ненадолго. В один из тех годов на многих территориях Европы было очень жаркое лето. Под воздействием высоких температур изделия каучуковой промышленности превратились в ужасно пахнущую массу. Все предприятия этой отрасли тогда обанкротились.

Открытие Чарльза Гудьира

И никто бы больше не вспомнил о галошах и макинтошах, если бы не упорство американца Чарльза Гудьира. Он посвятил поиску способов создания из каучука хорошего материала много лет.

Гудьир проводил множество экспериментов, смешивая каучук практически со всем. Он добавлял в него и соль, и перец, и песок, и даже суп. Потратив все свои деньги и силы, изобретатель уже было потерял надежду. Но его усилия все же увенчались успехом. Добавив в вещество серу, он обнаружил, что и прочность, и эластичность, и температурная устойчивость улучшились.

Таким образом, ему удалось усовершенствовать каучук. Свойства и применениенового соединения вновь стали объектом изучения ученых и промышленников. Полученный Гудьиром материал мы сейчас называемым резиной, а процесс, в ходе которого он получен – вулканизацией каучука.

Резиновый бум

После сенсационного открытия на счастливого ученого посыпались многочисленные предложения о покупке патента на изобретенный материал. Применение каучука для производства резины приобрело огромные масштабы. Для этого почти все страны стали искать способы выращивания у себя на территории деревьев-каучуконосов. В этом плане больше всего повезло Бразилии, ведь именно это государство было владельцем громадных запасов таких растений. Правительство Бразилии прилагало массу усилий, чтобы оставаться монополистом в этой сфере, категорически запрещая вывоз семян и молодых растений гевеи. За это преступление была даже введена смертная казнь.

Но англичанин Викгем, имеющий шпионскую практику, сумел проникнуть на берега Амазонки, где тайком добыл и отправил в Британию 70 000 семян каучуконосного дерева. И хотя у местных селекционеров не сразу получилось на территории с другим климатом вырастить это тропическое растение, благодаря их усилиям спустя некоторое время на рынке появился более дешевый и доступный английский каучук.

А тем временем применение природного каучука стало настолько широким, что количество изделий из резины перевалило за 100 000. Было налажено производство огромного количества новых товаров: транспортерных конвейерных лент и электроизоляции, «резинок» для белья, резиновой обуви, детских воздушных шаров и т. д. Но основное применение природного каучука было связано с автомобильной отраслью, когда изобрели сначала экипажные, а потом и автомобильные шины.


Применение резины и каучука в нашей стране долго было основано на производстве их из иностранного сырья. Только когда в Казахстане обнаружили одуванчики, корни которого содержат каучук, появились первые резиновые изделия из отечественного материала. Но это был очень трудоемкий процесс, так как выделение каучука из корней одуванчика занимало очень много времени из-за низкой его концентрации (16-28%).

Получение синтетического каучука

Природные ресурсы натурального каучука не удовлетворяют высоких потребностей населения в товарах из этого материала. Сейчас гораздо более масштабным является производство синтетического каучука.

С. В. Лебедев в 1910 году впервые получил синтетический каучук. Материалом для производства был бутадиен, который выделялся из этилового спирта. Позже путем осуществления реакции полимеризации с применением металлического натрия получался бутадиеновый синтетический каучук.

синтетического каучука

В 1925 году С. В. Лебедев поставил для себя задачу найти промышленный способ синтеза каучука. Через два года она была успешно решена. Лабораторным способом были синтезированы первые несколько килограмм каучука. Именно Лебедев занялся изучением свойств этого каучука и разработкой рецептов получения из него необходимых потребителю изделий.

И в последующие годы применение каучука было важнейшей задачей работы С. В. Лебедева. Именно по его методу на первом в мире заводе, производящем данный материал, была получена первая партия этого материала промышленного масштаба.

В период с 1932 по 1990 год Советский Союз был лидером по объемам производства в этой отрасли. Применение синтетического каучука позволило расширить ассортимент резинотехнических товаров, в частности: изделий из мягкой резины, подошв для обуви, различных труб и шлангов, герметиков и клеев, красок на латексной основе и прочих.

свойства и применение

Сейчас ассортимент синтетических каучуков значительно вырос, если сравнивать с серединой XX века. Различные его виды могут сильно отличаться химическим составом и потребительскими свойствами. Классификация синтетического каучука основана на различии мономеров, которые используют при его получении. Так, существуют изопреновый, бутадиеновый, хлоропреновый и другие виды. Согласно другой классификации, каучуки делят на типы в зависимости от характерной группы атомов, которые входят в их состав. Например, известны типы полисульфидных, кремнийорганических каучуков и т. д.

Основной метод получения синтетических каучуков – полимеризация диенов и алкенов. Самыми распространенными мономерами при этом можно назвать бутадиен, изопрен, этилен, акрилонитрил и др.


Некоторые виды полисульфидных, полиуретановых каучуков получают в ходе реакции поликонденсации.

Каучуки общего и специального назначения

В соответствии с областями применения каучуки можно разделить на материалы общего и специального назначения. Представители первой группы имеют комплекс свойств, которые дают возможность использовать их для производства различных товаров, эластичные свойства которых должны проявляться при обычных температурах. А вот применение синтетического каучука специального назначения предполагает сохранение свойств и в экстремальных ситуациях, например, под воздействием мороза и огня, озона и кислорода и т. д.

Изопреновый каучук: применение

По составу весьма схож с натуральным. Следовательно, спектр свойств этих веществ во многом совпадает.

К его недостаткам можно отнести плохую устойчивость к высоким температурам, озону и воздействию прямых солнечных лучей. Низкая когезионная прочность резины на их основе – это свойство, которое делает менее востребованным изопреновый каучук. Применениеего затрудняется из-за повышенной липкости, недостаточной каркасности и текучести. Но в монолитных изделиях, которые не требуют соединения большого количества частей, изопреновые каучуки используются достаточно широко.

Каучуковые пластыри

Применение каучука в медицине также имеет место. Самое распространенное изделие медицинской промышленности, полученное с использование каучука, – это пластырь. Он является смесью каучука, лекарственных и сопутствующих веществ. Преимущества таких пластырей:

  • длительное сохранение клейкости;
  • сочетаемость со многими лекарственными средствами;
  • безвредность;
  • удобство в применении.

Процесс производства заключается в растворении 1 части каучука в 12 частях бензина. А затем в раствор вводят другие сопутствующие компоненты: терпентин (увеличивает липкость), ланолин (предохраняет от засыхания), окись цинка (ослабляет раздражение), лекарства (создают терапевтический эффект).


Имплантаты из каучука

Поистине жизненно важными изделиями из каучука можно назвать имплантаты человеческих органов. Применение каучука в их производстве началось сравнительно недавно и стало началом новой эры в развитии медицины.

Имплантатами трахеи выступают материалы из полиактилатов, полисилоксанов, полиамидов. и его части делают из полиуретанов и полиоксиланов. Полиэтилен и полипропилен являются материалом для производства имплантатов частей пищевода, а поливинилхлорид является основным компонентом имплантатов других частей пищеварительной системы. Искусственные кровеносные сосуды производятся из полиэтилентерефталата, политетрафторэтилена и полипропилена. Обрести людям с ограниченными возможностями новые кости и суставы помогают полиакрилаты, полиамиды, полиуретаны.

Применение резины в промышленных товарах

Значение каучука в народном хозяйстве громадно. Но применение натурального каучука в чистом виде – большая редкость. Чаще всего он используется в виде резины. Изделия из этого материала встречаются в повседневной жизни на каждом шагу. Это и изоляция проводов, и производство обуви и одежды, и автомобильные шины, и многое другое.

В обувной промышленности используются, как правило, резины следующих видов: пористая (подошва), кожеподобная (нижняя часть часть обуви), транспарентная (каблуки).


Применение природного каучука и его синтетических аналогов не случайно стало повсеместным. Именно они отвечают большинству потребностей человека, являясь одними из самых универсальных материалов.

КАУЧУК НАТУРАЛЬНЫЙ (НК) (английский – caoutchouc, из языка тупи-гуарани «кау» – дерево и «учу» – течь, плакать), эластомерный продукт, выделяемый из млечного сока (латекса) некоторых каучуконосных растений, в основном гевеи бразильской. Началом промышленного применения каучука натурального стало открытие в конце 1830-х годов процесса вулканизации серой, в результате чего были получены ценные конструкционные материалы: высокоэластичный – резина и твёрдый (при использовании большого количества серы) – эбонит. В промышленности каучук натуральный получают в основном коагуляцией латекса уксусной или муравьиной кислотой с последующей промывкой и сушкой выделенного продукта. Основные свойства каучука натурального определяются его главной составной частью – полимером 1,4-цис-полиизопреном (формула) со средней молекулярной массой около 1,3·10 6 и широким бимодальным молекулярно-массовым распределением. В составе каучука натурального присутствуют также азотсодержащие соединения, химически связанные с молекулами основного полимера (главным образом протеины – 2-5% по массе), высшие жирные кислоты и их эфиры (3-5%), минеральные вещества (0,2-2%) и влага. Соотношение компонентов, зависящее от условий произрастания каучуконоса и от способа выделения каучука, является основным фактором, определяющим типы и сорта натурального каучука.

При температуре ниже 10°С каучук натуральный затвердевает в результате кристаллизации 1,4-цис-полиизопрена (скорость кристаллизации максимальна при -25°С) и перед использованием требует декристаллизации (распарки). Температура стеклования полимера от -69 до -72°С, t пл около 40°С, плотность 913 кг/м 3 . Каучук натуральный растворим в углеводородах и их хлорпроизводных, сероуглероде. Высокая молекулярная масса и связанная с ней высокая вязкость затрудняют переработку каучука натурального и обусловливают необходимость проведения процесса механической или термоокислительной деструкции – пластикации.

Пластицированный каучук натуральный хорошо смешивается с ингредиентами резиновых смесей в закрытых резиносмесителях или на вальцах, структурируется серной вулканизующей системой. Резиновые смеси на основе каучука натурального обладают хорошими адгезионными свойствами, когезионной прочностью, легко перерабатываются каландрованием и шприцеванием. Резины характеризуются высокими эластичностью, морозостойкостью, динамическими и упругопрочностными свойствами, но имеют малую стойкость к действию агрессивных сред, сильно набухают в углеводородах, подвержены быстрому озонному растрескиванию и старению, при котором преобладают процессы термоокислительной деструкции. При использовании активных высокодисперсных наполнителей значительно повышаются модуль упругости резин, твёрдость и износостойкость.

Комплекс ценных технических свойств резин на основе каучука натурального, экологическая безопасность производства обусловливают его широкое применение как самостоятельно, так и в смеси с другими каучуками при изготовлении пневматических шин, разнообразных резинотехнических изделий (конвейерных лент, виброизоляторов, уплотнителей и др.), изделий санитарно-гигиенического, медицинского, пищевого, спортивного назначения. На основе каучука натурального изготавливают клеи и эбониты. Основными производителями каучука натурального являются страны Юго-Восточной Азии – Таиланд, Малайзия, Индонезия, Вьетнам. Мировое производство каучука натурального в 2004 году составило 8,25 миллионов тонн.

Лит.: Натуральный каучук / Под редакцией А. Робертса. М., 1990. Ч. 1-2; Агаянц И. М. Пять столетий каучука и резины. М., 2002.

А. М. Буканов.

Историческая справка. Каучук натуральный традиционно использовался индейцами Центральной и Южной Америки: по сообщениям испанских авторов 16-17 века, из него делали мячи, им пропитывали одежду и глиняные сосуды для придания им водонепроницаемости. В 1736 году описание свойств каучука натурального было сделано Ш. М. де ла Кондамином. Загустевший сок гевеи был назван французскими путешественниками «резина» (résine, от латинского resina – смола). В 1823 Ч. Макинтошем изобретена водонепроницаемая ткань, из которой стали изготавливать верхнюю одежду (плащ макинтош). Изобретение вулканизации положило начало бурному росту добычи каучука натурального («каучуковому буму») в Бразилии. Сформировалась профессиональная группа сборщиков каучука натурального (серингейро). В 1876 англичанин Г. А. Уикем тайно вывез в трюме парохода семена гевеи, тем самым положив конец монополии Бразилии на добычу каучука натурального. В британских колониях Юго-Восточной Азии были заложены первые плантации гевеи. На мировом рынке появился каучук натуральный английского производства, более дешёвый, чем бразильский.

История каучука началась со времен Великих географических открытий. Когда Колумб вернулся в Испанию, он привез из Нового Света множество диковин. Одной из них был эластичный мяч из «древесной смолы», который отличался удивительной прыгучестью. Индейцы делали такие мячи из белого сока растения гевея, растущего на берегах р.Амазонки. Этот сок темнел и затвердевал на воздухе. Мячи считались священными и использовались в религиозных обрядах. У племен майя и ацтеков существовала командная игра с использованием мячей, напоминающая баскетбол. Впоследствии испанцы полюбили играть вывезенными из Южной Америки мячами. Модифицированная ими индейская игра послужила прообразом современного футбола.
Сок гевеи индейцы называли «каучу» – слезы млечного дерева («кау» – дерево, «учу» – течь, плакать). От этого слова образовалось современное название материала – каучук. Кроме эластичных мячей индейцы делали из каучука непромокаемые ткани, обувь, сосуды для воды, ярко раскрашенные шарики – детские игрушки.
Однако в Европе забыли про южноамериканскую диковинку до 18 в., когда члены французской экспедиции в Южной Америке обнаружили дерево, выделяющее удивительную, затвердевающую на воздухе смолу, которой дали название «резина» (по латыни resina – смола). В 1738 французский исследователь Ш.Кондамин представил в Парижской академии наук образцы каучука, изделия из него и описание способов добычи в странах Южной Америки. С тех пор начались поиски возможных способов применения этого вещества. Во Франции изобрели удобные подтяжки и подвязки из сплетенных с хлопком резиновых ниток. А после 1823, когда шотландец Ч.Макинтош придумал прокладывать тонкий слой резины между двумя кусками ткани, начался настоящий «резиновый бум». Непромокаемые плащи из этой ткани, которые стали называть в честь их создателя «макинтошами», получили широкое распространение. Примерно в то же время в Америке стало модно в дождливую погоду поверх башмаков носить неуклюжую индейскую резиновую обувь – галоши.
Огромную, хоть и недолгую популярность в Европе и Северной Америке резиновые изделия получили после того, как англичанин Чаффи изобрел прорезиненную ткань. Он растворял сырую резину в скипидаре, добавлял сажу и, с помощью специально сконструированной машины, наносил тонкий слой смеси на ткань. Из такого материала делали не только одежду, обувь и головные уборы, но и крыши домов и фургонов.
Однако у изделий из прорезиненной ткани был большой недостаток. – эластичность каучука проявляется лишь в небольшом интервале температур, поэтому в холодную погоду резиновые изделия твердели и могли растрескаться, а летом размягчались, превращаясь в липкую, издающую зловоние массу. Одежду и обувь на лето приходилось прятать в прохладный погреб, с прорезиненными крышами было хуже – приходилось терпеть неприятные запахи. Энтузиазм по поводу нового материала быстро иссяк. А когда однажды в Северо-Американских Соединенных Штатах выдалось жаркое лето, наступил кризис резиновой промышленности – вся ее продукция превратилась в мерзко пахнущий кисель. Фирмы по производству резины разорились.
И все бы забыли про макинтоши и галоши, если бы не американец Чарльз Нельсон Гудьир, который верил, что из каучука можно создать хороший материал. Он посвятил этой идее несколько лет и потратил все свои сбережения. Современники смеялись над ним: «Если вы увидите человека в резиновом пальто, резиновых ботинках, резиновом цилиндре и с резиновым кошельком, а в кошельке ни единого цента, то можете не сомневаться – это Гудьир». Однако Гудьир упорно смешивал каучук со всем подряд: с солью, перцем, песком, маслом и даже с супом и, в конце концов, добился успеха. В 1839 он обнаружил, что добавляя в каучук немного серы и нагревая, можно улучшить его прочность, твердость, эластичность и тепло- и морозоустойчивость. Сейчас именно новый материал, изобретенный Гудьиром, принято называть резиной, а открытый им процесс – вулканизацией каучука.
История упорного изобретателя имеет счастливый конец: предложение о покупке патента на новый материал, обладающий отличными качествами, Гудьир получил, находясь в отчаянном финансовом положении – у него к этому времени был долг в 35 000 долларов, который вскоре он смог оплатить. С этого времени начинается бурный рост производства каучука. Еще при жизни Гудьира только в резиновой промышленности США работало больше 60 000 человек. Кстати, в России, в Санкт-Петербурге предприятие по производству резиновых изделий открылось в 1860.ne Вторая половина 19 в. – время процветания Бразилии, которая долгое время была монополистом по выращиванию деревьев-каучуконосов. Центр каучуконосных районов, Манаус, был богатейшим городом западного полушария. Достаточно упомянуть, что великолепный оперный театр в затерянном в джунглях Манаусе не только строили лучшие французские архитекторы, но даже стройматериалы для него привозились из Европы.
Неудивительно, что Бразилия берегла источник своего богатства. Вывоз семян гевеи был запрещен под страхом смертной казни. Однако в 1876 британский шпион Генри Уикхем в трюмах английского судна «Амазонас» тайно вывез 70 000 семян гевеи. В британских колониях Юго-Восточной Азии были заложены первые плантации каучуконосов. На мировом рынке появился натуральный английский каучук, более дешевый, чем бразильский.
А мир завоевывали разнообразные изделия из резины – транспортерные ленты конвейеров и электроизоляция, «резинки» для белья, резиновая обувь, детские воздушные шары и т.д. Но основное применение этот материал получил с изобретением и распространением резиновых экипажных, а затем автомобильных шин.
Изобретение резиновых шин вместо металлических сначала было встречено без энтузиазма, хотя экипажи с металлическими шинами были не слишком комфортны – за страшный шум и тряску в Англии их называли «истребителями воробьев». Новые тихие экипажи на цельнолитых массивных шинах в Америке были запрещены. Они считались опасными, так как не предупреждали прохожих о приближении экипажа. В России тихие конные экипажи на резиновом ходу также вызывали недовольство – они обдавали грязью не успевших посторониться пешеходов. Поэтому московские власти вынесли решение специально помечать такие экипажи: «Дабы обиженные шинниками обыватели могли заметить своих обидчиков, чтобы привлечь их к законной ответственности, экипажи на резиновом ходу должны снабжаться номерными знаками особого цвета, чем обычные номера извозчиков».
Природный каучук. Строение и свойства. С изобретением конвейерного метода сборки автомобилей потребность в резине стала настолько велика, что настоятельно возник вопрос об ограниченности производства природного сырья. Надо было искать другие источники каучука. Поэтому неудивительно, что в конце 19 – первой половине 20 в. во многих странах исследовались строение каучука, его физические и химические свойства, эластичность, процесс вулканизации. То, что при нагревании из каучука можно получить молекулы изопрена
долгое время объясняли с помощью теории К.Харриеса, который считал, что каучук состоит из множества колец-звеньев изопрена, которые составляют устойчивую мицеллу, т.е. он представляет собой обычную коллоидную частицу. Оппонентом К.Харриеса выступал Г.Штаудингер, доказавший, что каучук является высокомолекулярным соединением, т.е. состоит из обычных, хотя и гигантских молекул, атомы в которых связаны ковалентными связями. На основании своих исследований каучука и резины он выдвинул теорию цепного строения макромолекул, предположил существование разветвленных макромолекул и трехмерной полимерной сетки.

Для получения натурального каучука млечный сок гевеи (латекс) добывают методом подсечки, надрезая кору дерева. Натуральный латекс, представляющий собой водную эмульсию каучука, содержит 34–37% каучука, 52-60% воды, а также белки, смолы углеводы и минеральные вещества. Из латекса каучук коагулируют органическими кислотами, промывают водой и прокатывают в листы, которые сушат и коптят дымом. Копчение предохраняет каучук от окисления и действия микроорганизмов.
В натуральном каучуке содержится 91–96% углеводорода полиизопрена (C 5 H 8) n , а также белки и аминокислоты, жирные кислоты, каротин, небольшие количества солей меди, марганца, железа и др. примеси. Полиизопрен натурального каучука является стереорегулярным полимером. Практически все звенья изопрена 98–100% в макромолекуле присоединены в цис-1,4-положении:

Молекула натурального каучука может содержать 20–40 тыс. элементарных звеньев, его молекулярная масса составляет от 1 400 000–2 600 000, он нерастворим в воде, зато хорошо растворяется в большинстве органических растворителей.
Интересно, что существует природный геометрический изомер каучука – гуттаперча, представляющая собой транс-1,4-полиизопрен:

Различия в пространственном расположении заместителей у каучука и гуттаперчи приводят к тому, что и форма макромолекул этих веществ тоже различна. Молекулы каучука закручены в клубки. Если ленту из каучука растягивать, деформировать, то молекулярные клубки будут выпрямляться в направлении прилагаемой сил, и лента будет удлиняться. Однако молекулам каучука энергетически выгоднее находиться в первоначальном состоянии, поэтому, если натяжение прекратить, молекулы опять свернутся в клубки, и размеры ленты станут прежними. Конечно, нельзя увеличивать нагрузку на ленту до бесконечности – рано или поздно деформация будет необратимой, лента порвется.
Молекулы гуттаперчи не закручены в клубки так, как каучук. Они вытянуты даже без нагрузок, поэтому гуттаперча менее эластична.
Эластичность – это способность к обратимой деформации, особое свойство некоторых полимеров, характерное для лишь при определенных значениях температур. При нагревании каучук из эластичного состояния переходит в вязкотекучее. Силы взаимодействия между молекулами ослабевают, полимер не сохраняет форму и напоминает очень вязкую жидкость. При охлаждении каучук из эластичного переходит в стеклообразное состояние, становится похож на твердое тело. Такой полимер легко и обратимо не растягивается при приложении нагрузки. Он сразу рвется, если нагрузка слишком велика. Полимеры в стеклообразном состоянии могут быть хрупкими, их можно сломать или даже разбить, например, морозной зимой может растрескаться сумка из кожзаменителя, т.к. при низких температурах он переходит в стеклообразное состояние).
Что же происходит с каучуком при вулканизации? Когда каучук нагревают с серой, макромолекулы каучука «сшиваются» друг с другом серными мостиками. Из отдельных макромолекул каучука образуется единая трехмерная пространственная сетка. Изделие из такого материала (резины) прочнее, чем из каучука, и сохраняет свою эластичность в более широком интервале температур.
Сейчас известно много вулканизирующих агентов, однако при производстве резины по-прежнему широко используют серу. В качестве ускорителей вулканизации применяют 2-меркаптобензтиазол и некоторые его производные. Возможна и радиационная вулканизация и вулканизация с помощью органических пероксидов. Вулканизации обычно подвергают смесь каучука с различными добавками, придающими резине необходимые свойства, и наполнителями, снижающими стоимость резины (сажа, мел).

С появлением технологии производства синтетических каучуков, резиновая промышленность перестала быть всецело зависимой от природного каучука, однако синтетический каучук не вытеснил природный, объем производства которого по-прежнему возрастает, а доля натурального каучука в общем объеме производства каучука составляет 30%. Ведущие мировые производители натурального каучука – страны Юго-Восточной Азии (Таиланд, Индонезия, Малайзия, Вьетнам, Китай). Благодаря уникальным свойствам натурального каучука, он незаменим при производстве крупногабаритных шин, способных выдерживать нагрузки до 75 тонн. Лучшие фирмы-производители изготавливают покрышки для шин легковых автомобилей из смеси натурального и синтетического каучука, поэтому до сих пор главной областью применения натурального каучука остается шинная промышленность (70%). Кроме того, натуральный каучук применяется при изготовлении конвейерных лент высокой мощности, антикоррозийных покрытий котлов и труб, клея, тонкостенных высокопрочных мелких изделий, в медицине и т.д.
Во многих странах в начале 20 в. исследовались местные виды растений. В Советском Союзе систематический поиск растений-каучуконосов предпринимался в 1930-х, общий список таких растений составил 903 вида. Наиболее эффективные каучуконосы, в частности Тянь-Шанский одуванчик кок-сагыз, выращивали на полях России, Украины, Казахстана, работали заводы по выделению каучука, который по качеству считался не уступающим каучуку из гевеи. В конце 1950-х с увеличением производства синтетического каучука возделывание одуванчика-каучуконоса было прекращено.

натуральный относится к группе эластомеров высокомолекулярных соединений, обладающих способностью к большим обратимым деформациям при комнатной и более низких температурах (см. также Высокоэластическое состояние ). Каучук натуральный содержится в млечном соке (латексе) каучуконосных растений ; отдельные включения каучука имеются также в клетках коры и листьев этих растений. Добывают Каучук натуральный главным образом из латекса бразильской гевеи , которая произрастает на плантациях в тропических странах. Крупнейший производитель Каучук натуральный – Малайзия (свыше 40% мирового производства).

Термин «каучук» происходит от названия «каучу», которым жители Бразилии обозначали продукт, добываемый из гевеи, растущей на берегах р. Амазонки («кау» – дерево, «учу» – течь, плакать). Историю Каучук натуральный ведут обычно с 1738, когда французский исследователь Ш. Кондамин представил в АН в Париже образцы каучука, изделия из него и описание способов добычи в странах Южной Америки. Промышленное применение Каучук натуральный оказалось возможным после открытия процесса вулканизации (Ч. Гудьир – США, 1839; Т. Гэнкок – Великобритания, 1843). Основные данные о строении Каучук натуральный были получены в 70-х гг. 19 в. и позднее Г. Бушарда , Г. Штаудингером , немецким учёным К. Гарриесом. Обширные исследования вулканизации Каучук натуральный принадлежат Б. В. Бызову , Б. А. Догадкину, И. И. Остромысленскому , американскому учёному Э. Х. Фармеру и др. Исследованию физических свойств и разработке теории эластичности Каучук натуральный посвящены работы советских учёных А. П. Александрова , В. А. Каргина , П. П. Кобеко, американских исследователей Е. Гута, Л. Р. Г. Трелоара, Ф. Т. Уолла и др.

При получении Каучук натуральный латекс извлекают подсочкой коры деревьев; из латекса каучук выделяют коагуляцией с помощью муравьиной, щавелевой или уксусной кислоты. Образующийся рыхлый сгусток (коагулюм) промывают водой и прокатывают на вальцах для получения листов, которые сушат и обычно коптят в камерах, наполненных дымом. Копчение придаёт Каучук натуральный устойчивость против окисления и действия микроорганизмов.

В соответствии с «Международным стандартом по качеству и упаковке натурального каучука» (1969) Каучук натуральный подразделяют на 8 международных типов, включающих 35 международных сортов. Основные типы Каучук натуральный – рифлёный смокед-шит (продукт светло-янтарного цвета – «копчёный лист») и светлый креп (продукт светло-кремового цвета, перед выделением которого в латекс вводят специальные отбеливающие вещества, например бисульфит натрия; Каучук натуральный этого типа копчению не подвергают). Качество Каучук натуральный международных типов и сортов оценивают на основании внешнего осмотра и сравнения с эталоном. Существует также классификация Каучук натуральный по техническим стандартам, в которых регламентируется содержание примесей в каучуке. Наряду с Каучук натуральный общего назначения выпускают каучуки специальных типов, например с улучшенными технологическими или механическими свойствами, изготовляемые в порошкообразной выпускной форме, и др. Ведутся обширные опытные и исследовательские работы как в направлении улучшения качества Каучук натуральный , так и повышения продуктивности каучуконосов.

Основная составная часть Каучук натуральный – углеводород каучука (91-96%), который рассматривают как полиизопрен ( 5 8) n . Каучук натуральный содержит также 2,2-3,8% белков и аминокислот, 1,5-4,0% веществ, извлекаемых ацетоном (так называемый ацетоновый экстракт – олеиновая, стеариновая, линолевая кислоты, каротин и др.), соединения металлов переменной валентности – меди (до 0,0008%), марганца (до 0,001%), железа (до 0,01%), песок и некоторые др. примеси. Каучук натуральный относятся к стереорегулярным полимерам ; 98-100% звеньев изопрена в его макромолекуле присоединены в положении 1,4 цис:

Молекулярная масса Каучук натуральный 1 400 000 – 2 600 000, содержание двойных связей в макромолекуле 95-98,5% от теоретического значения. Плотность Каучук натуральный 0,91-0,92 г /см 3 , показатель преломления 1,5191, температура стеклования от -70 до -72 °С, удельная теплоёмкость 1,880 кдж /(кг . К), теплопроводность 0,14 вт/ (м . К ) , диэлектрическая проницаемость при частоте 1 кгц 2,37-2,45, удельная электропроводность 25,7 . 10 –18 ом –1. см –1 .

Каучук стоек к действию воды; хорошо растворим в бензоле, толуоле, ксилоле, бензине, четырёххлористом углероде, хлороформе, сероуглероде, циклогексане. При температурах выше 10 °С Каучук натуральный аморфен. Длительное хранение при более низких температурах или растяжение при комнатной температуре вызывают частичную кристаллизацию Каучук натуральный К числу ценных свойств Каучук натуральный относится его высокая когезионная прочность (см. Когезия ). Этим свойством обусловлена в значительной степени незаменимость Каучук натуральный в производстве некоторых деталей шин. Технологический недостаток Каучук натуральный , связанный с его высокой молекулярной массой, – необходимость пластикации (см. Пластикация каучуков ) перед введением ингредиентов резиновой смеси .

Наиболее распространённый вулканизующий агент для Каучук натуральный – сера; в качестве ускорителей вулканизации применяют 2-меркаптобензтиазол (каптакс), его сульфенамидные производные (например, сантокюр), дибензтиазолилдисульфид (альтакс), тетраметилтиурамдисульфид (тиурам) и др. Возможны также радиационная вулканизация Каучук натуральный и вулканизация с помощью органических перекисей или алкилфеноло-формальдегидных смол.

Кристаллизация Каучук натуральный обусловливает высокую прочность при растяжении резин на его основе. При введении активных наполнителей прочность резин изменяется незначительно, но существенно повышаются некоторые др. механические свойства (см. табл.). Резины из Каучук натуральный характеризуются хорошей эластичностью, износо- и морозостойкостью и высокими динамическими свойствами, но низкой стойкостью к действию растворителей, масел, а также меньшей, чем у некоторых синтетических каучуков, тепло- и атмосферостойкостью.

Свойства резин из натурального каучука


Показатели

Ненаполненная резина

Резина, наполненная газовой канальной сажей

Модуль при растяжении 500%, Мн/м 2 (кгс/см 2)

1,5-4,5 (15-45)

12-22 (120-220)

Прочность при растяжении, Мн/м 2 (кгс/см 2)

28-34 (280-340)

30-34 (300-340)

Относительное удлинение, %

700-900

600-800

Сопротивление раздиру, кн/м , или кгс/см

40-50

120-170

Твёрдость по ТМ–2

30-40

50-75

Основная область применения Каучук натуральный – производство шин. Его используют также в производстве резинотехнических изделий (транспортёрные ленты, приводные ремни, амортизаторы, уплотнители), электроизоляционных материалов, резиновых изделий народного потребления, при изготовлении Каучук натуральный ” в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 21654 раз

КАУЧУК | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

КАУЧУК натуральный (НК) – природный полимер 1,4-цис-полиизопрен, получаемый из натурального латекса коагуляцией (осаждением) кислотами. Синтетические каучуки (СК) – большая группа полимерных материалов разнообразного строения и назначения. Каучуки относятся к эластомерам – высокомолекулярным соединениям, обладающим в определенном температурном интервале способностью к большим обратимым деформациям.

Натуральный каучук.

История открытия и применения. История каучука началась со времен Великих географических открытий. Когда Колумб вернулся в Испанию, он привез из Нового Света множество диковин. Одной из них был эластичный мяч из «древесной смолы», который отличался удивительной прыгучестью. Индейцы делали такие мячи из белого сока растения гевея, растущего на берегах р.Амазонки. Этот сок темнел и затвердевал на воздухе. Мячи считались священными и использовались в религиозных обрядах. У племен майя и ацтеков существовала командная игра с использованием мячей, напоминающая баскетбол. Впоследствии испанцы полюбили играть вывезенными из Южной Америки мячами. Модифицированная ими индейская игра послужила прообразом современного футбола.

Сок гевеи индейцы называли «каучу» – слезы млечного дерева («кау» – дерево, «учу» – течь, плакать). От этого слова образовалось современное название материала – каучук. Кроме эластичных мячей индейцы делали из каучука непромокаемые ткани, обувь, сосуды для воды, ярко раскрашенные шарики – детские игрушки.

Однако в Европе забыли про южноамериканскую диковинку до 18 в., когда члены французской экспедиции в Южной Америке обнаружили дерево, выделяющее удивительную, затвердевающую на воздухе смолу, которой дали название «резина» (по латыни resina – смола). В 1738 французский исследователь Ш.Кондамин представил в Парижской академии наук образцы каучука, изделия из него и описание способов добычи в странах Южной Америки. С тех пор начались поиски возможных способов применения этого вещества. Во Франции изобрели удобные подтяжки и подвязки из сплетенных с хлопком резиновых ниток. А после 1823, когда шотландец Ч.Макинтош придумал прокладывать тонкий слой резины между двумя кусками ткани, начался настоящий «резиновый бум». Непромокаемые плащи из этой ткани, которые стали называть в честь их создателя «макинтошами», получили широкое распространение. Примерно в то же время в Америке стало модно в дождливую погоду поверх башмаков носить неуклюжую индейскую резиновую обувь – галоши.

Огромную, хоть и недолгую популярность в Европе и Северной Америке резиновые изделия получили после того, как англичанин Чаффи изобрел прорезиненную ткань. Он растворял сырую резину в скипидаре, добавлял сажу и, с помощью специально сконструированной машины, наносил тонкий слой смеси на ткань. Из такого материала делали не только одежду, обувь и головные уборы, но и крыши домов и фургонов.

Однако у изделий из прорезиненной ткани был большой недостаток. – эластичность каучука проявляется лишь в небольшом интервале температур, поэтому в холодную погоду резиновые изделия твердели и могли растрескаться, а летом размягчались, превращаясь в липкую, издающую зловоние массу. Одежду и обувь на лето приходилось прятать в прохладный погреб, с прорезиненными крышами было хуже – приходилось терпеть неприятные запахи. Энтузиазм по поводу нового материала быстро иссяк. А когда однажды в Северо-Американских Соединенных Штатах выдалось жаркое лето, наступил кризис резиновой промышленности – вся ее продукция превратилась в мерзко пахнущий кисель. Фирмы по производству резины разорились.

И все бы забыли про макинтоши и галоши, если бы не американец Чарльз Нельсон Гудьир, который верил, что из каучука можно создать хороший материал. Он посвятил этой идее несколько лет и потратил все свои сбережения. Современники смеялись над ним: «Если вы увидите человека в резиновом пальто, резиновых ботинках, резиновом цилиндре и с резиновым кошельком, а в кошельке ни единого цента, то можете не сомневаться – это Гудьир». Однако Гудьир упорно смешивал каучук со всем подряд: с солью, перцем, песком, маслом и даже с супом и, в конце концов, добился успеха. В 1839 он обнаружил, что добавляя в каучук немного серы и нагревая, можно улучшить его прочность, твердость, эластичность и тепло- и морозоустойчивость. Сейчас именно новый материал, изобретенный Гудьиром, принято называть резиной, а открытый им процесс – вулканизацией каучука.

История упорного изобретателя имеет счастливый конец: предложение о покупке патента на новый материал, обладающий отличными качествами, Гудьир получил, находясь в отчаянном финансовом положении – у него к этому времени был долг в 35 000 долларов, который вскоре он смог оплатить. С этого времени начинается бурный рост производства каучука. Еще при жизни Гудьира только в резиновой промышленности США работало больше 60 000 человек. Кстати, в России, в Санкт-Петербурге предприятие по производству резиновых изделий открылось в 1860.ne Вторая половина 19 в. – время процветания Бразилии, которая долгое время была монополистом по выращиванию деревьев-каучуконосов. Центр каучуконосных районов, Манаус, был богатейшим городом западного полушария. Достаточно упомянуть, что великолепный оперный театр в затерянном в джунглях Манаусе не только строили лучшие французские архитекторы, но даже стройматериалы для него привозились из Европы.

Неудивительно, что Бразилия берегла источник своего богатства. Вывоз семян гевеи был запрещен под страхом смертной казни. Однако в 1876 британский шпион Генри Уикхем в трюмах английского судна «Амазонас» тайно вывез 70 000 семян гевеи. В британских колониях Юго-Восточной Азии были заложены первые плантации каучуконосов. На мировом рынке появился натуральный английский каучук, более дешевый, чем бразильский.

А мир завоевывали разнообразные изделия из резины – транспортерные ленты конвейеров и электроизоляция, «резинки» для белья, резиновая обувь, детские воздушные шары и т.д. Но основное применение этот материал получил с изобретением и распространением резиновых экипажных, а затем автомобильных шин.

Изобретение резиновых шин вместо металлических сначала было встречено без энтузиазма, хотя экипажи с металлическими шинами были не слишком комфортны – за страшный шум и тряску в Англии их называли «истребителями воробьев». Новые тихие экипажи на цельнолитых массивных шинах в Америке были запрещены. Они считались опасными, так как не предупреждали прохожих о приближении экипажа. В России тихие конные экипажи на резиновом ходу также вызывали недовольство – они обдавали грязью не успевших посторониться пешеходов. Поэтому московские власти вынесли решение специально помечать такие экипажи: «Дабы обиженные шинниками обыватели могли заметить своих обидчиков, чтобы привлечь их к законной ответственности, экипажи на резиновом ходу должны снабжаться номерными знаками особого цвета, чем обычные номера извозчиков».

Природный каучук. Строение и свойства.

С изобретением конвейерного метода сборки автомобилей потребность в резине стала настолько велика, что настоятельно возник вопрос об ограниченности производства природного сырья. Надо было искать другие источники каучука. Поэтому неудивительно, что в конце 19 – первой половине 20 в. во многих странах исследовались строение каучука, его физические и химические свойства, эластичность, процесс вулканизации. То, что при нагревании из каучука можно получить молекулы изопрена

долгое время объясняли с помощью теории К.Харриеса, который считал, что каучук состоит из множества колец-звеньев изопрена, которые составляют устойчивую мицеллу, т.е. он представляет собой обычную коллоидную частицу. Оппонентом К.Харриеса выступал Г.Штаудингер, доказавший, что каучук является высокомолекулярным соединением, т.е. состоит из обычных, хотя и гигантских молекул, атомы в которых связаны ковалентными связями. На основании своих исследований каучука и резины он выдвинул теорию цепного строения макромолекул, предположил существование разветвленных макромолекул и трехмерной полимерной сетки.

Для получения натурального каучука млечный сок гевеи (латекс) добывают методом подсечки, надрезая кору дерева. Натуральный латекс, представляющий собой водную эмульсию каучука, содержит 34–37% каучука, 52-60% воды, а также белки, смолы углеводы и минеральные вещества. Из латекса каучук коагулируют органическими кислотами, промывают водой и прокатывают в листы, которые сушат и коптят дымом. Копчение предохраняет каучук от окисления и действия микроорганизмов.

В натуральном каучуке содержится 91–96% углеводорода полиизопрена (C5H8)n, а также белки и аминокислоты, жирные кислоты, каротин, небольшие количества солей меди, марганца, железа и др. примеси. Полиизопрен натурального каучука является стереорегулярным полимером. Практически все звенья изопрена 98–100% в макромолекуле присоединены в цис-1,4-положении:

Молекула натурального каучука может содержать 20–40 тыс. элементарных звеньев, его молекулярная масса составляет от 1 400 000–2 600 000, он нерастворим в воде, зато хорошо растворяется в большинстве органических растворителей.

Интересно, что существует природный геометрический изомер каучука – гуттаперча, представляющая собой транс-1,4-полиизопрен:

Различия в пространственном расположении заместителей у каучука и гуттаперчи приводят к тому, что и форма макромолекул этих веществ тоже различна. Молекулы каучука закручены в клубки. Если ленту из каучука растягивать, деформировать, то молекулярные клубки будут выпрямляться в направлении прилагаемой сил, и лента будет удлиняться. Однако молекулам каучука энергетически выгоднее находиться в первоначальном состоянии, поэтому, если натяжение прекратить, молекулы опять свернутся в клубки, и размеры ленты станут прежними. Конечно, нельзя увеличивать нагрузку на ленту до бесконечности – рано или поздно деформация будет необратимой, лента порвется.

Молекулы гуттаперчи не закручены в клубки так, как каучук. Они вытянуты даже без нагрузок, поэтому гуттаперча менее эластична.

Эластичность – это способность к обратимой деформации, особое свойство некоторых полимеров, характерное для лишь при определенных значениях температур. При нагревании каучук из эластичного состояния переходит в вязкотекучее. Силы взаимодействия между молекулами ослабевают, полимер не сохраняет форму и напоминает очень вязкую жидкость. При охлаждении каучук из эластичного переходит в стеклообразное состояние, становится похож на твердое тело. Такой полимер легко и обратимо не растягивается при приложении нагрузки. Он сразу рвется, если нагрузка слишком велика. Полимеры в стеклообразном состоянии могут быть хрупкими, их можно сломать или даже разбить, например, морозной зимой может растрескаться сумка из кожзаменителя, т.к. при низких температурах он переходит в стеклообразное состояние).

Что же происходит с каучуком при вулканизации? Когда каучук нагревают с серой, макромолекулы каучука «сшиваются» друг с другом серными мостиками. Из отдельных макромолекул каучука образуется единая трехмерная пространственная сетка. Изделие из такого материала (резины) прочнее, чем из каучука, и сохраняет свою эластичность в более широком интервале температур.

Сейчас известно много вулканизирующих агентов, однако при производстве резины по-прежнему широко используют серу. В качестве ускорителей вулканизации применяют 2-меркаптобензтиазол и некоторые его производные. Возможна и радиационная вулканизация и вулканизация с помощью органических пероксидов. Вулканизации обычно подвергают смесь каучука с различными добавками, придающими резине необходимые свойства, и наполнителями, снижающими стоимость резины (сажа, мел).

С появлением технологии производства синтетических каучуков, резиновая промышленность перестала быть всецело зависимой от природного каучука, однако синтетический каучук не вытеснил природный, объем производства которого по-прежнему возрастает, а доля натурального каучука в общем объеме производства каучука составляет 30%. Ведущие мировые производители натурального каучука – страны Юго-Восточной Азии (Таиланд, Индонезия, Малайзия, Вьетнам, Китай). Благодаря уникальным свойствам натурального каучука, он незаменим при производстве крупногабаритных шин, способных выдерживать нагрузки до 75 тонн. Лучшие фирмы-производители изготавливают покрышки для шин легковых автомобилей из смеси натурального и синтетического каучука, поэтому до сих пор главной областью применения натурального каучука остается шинная промышленность (70%). Кроме того, натуральный каучук применяется при изготовлении конвейерных лент высокой мощности, антикоррозийных покрытий котлов и труб, клея, тонкостенных высокопрочных мелких изделий, в медицине и т.д.

Во многих странах в начале 20 в. исследовались местные виды растений. В Советском Союзе систематический поиск растений-каучуконосов предпринимался в 1930-х, общий список таких растений составил 903 вида. Наиболее эффективные каучуконосы, в частности Тянь-Шанский одуванчик кок-сагыз, выращивали на полях России, Украины, Казахстана, работали заводы по выделению каучука, который по качеству считался не уступающим каучуку из гевеи. В конце 1950-х с увеличением производства синтетического каучука возделывание одуванчика-каучуконоса было прекращено.

Синтетический каучук.

История создания.

Исследованиями в области получения синтетического каучука на грани 19–20 вв. занимались многие научные лаборатории мира. Этому способствовал не только бурный рост потребления натурального каучука, но географические факторы. Страны, удаленные от т.н. «пояса каучука» – экваториальной зоны, попадали в зависимость от импорта.

Впервые каучукоподобное вещество при обработке изопрена (2-метилбутадиена-1,3) соляной кислотой получил в 1879 французский химик Г.Бушарда. Русский химик И.Кондаков (г.Юрьев) синтезировал эластичный полимер из диметилбутадиена в 1901. Первые промышленные партии синтетического каучука – диметилкаучука – были выпущены на основе разработок Кондакова в 1916 в Германии. Было получено около 3000 т синтетического каучука, из которого изготовляли аккумуляторные коробки для подводных лодок, однако широкого распространения диметилкаучук не получил и его производство было прекращено.

Основателем первого в мире крупномасштабного производства синтетического каучука по праву считается русский ученый С.В.Лебедев, посвятивший проблеме полимеризации диенов значительную часть своей научной деятельности. Он впервые получил синтетический бутадиеновый каучук в 1910. А магистерская работа Лебедева, посвященная исследованию кинетики полимеризации дивинила (бутадиена-1,3) и его производных, в 1914 была награждена премией Российской Академии наук. К процессу полимеризации бутадиена Лебедев вернулся в 1932, когда правительство СССР объявило конкурс на разработку промышленного производства синтетического каучука. Лебедевым и его сотрудниками был успешно разработан недорогой и эффективный метод. В качестве катализатора полимеризации бутадиена было предложено использовать металлический натрий, и полимер, полученный по данному методу, носит название натрий-бутадиеновый каучук. Настоящей находкой был одностадийный способ получения бутадиена из этилового спирта на смешанном цинкалюминиевом катализаторе:

2CH3CH2OH ® 2H2O + CH2=CH–CH=CH2 + H2

В условиях аграрного в то время Советского Союза использование в качестве исходного продукта этанола, получаемого из растительного сырья, значительно удешевляло производство.

Благодаря работам Лебедева промышленное широкомасштабное производство синтетического каучука начато в Советском Союзе в 1932 – впервые в мире (следующей была Германия, которая начала производить синтетический каучук только в 1936). Значение этого события трудно переоценить: возможность оснастить отечественную технику шинами собственного производства сыграла важную роль в победе над фашистской Германией.

С 1932 и вплоть до 1990 СССР по объемам производства синтетического каучука занимал первое место в мире. И сегодня Россия сохраняет позиции экспортера мирового значения. На внутреннем рынке остается примерно половина продукции. Основными потребителями синтетического каучука являются шинные заводы, а около 40 процентов каучука идет на широкий ассортимент резинотехнических изделий (более 50 000), среди которых наиболее заметное место занимают технические изделия из мягкой резины, подошвы для обуви, ленточные транспортеры, разнообразные трубы и шланги всех видов, электроизоляция, герметики, клеи, краски на латексной основе и т.д.

Синтетические каучуки (СК). Классификация, получение и применение.

Сейчас производится широкий ассортимент синтетических каучуков, различных по составу и потребительским свойствам. Обычно каучуки классифицируют и называют по названию мономеров, использованных для их получения (изопреновые, бутадиеновые каучуки), или по характерной группе атомов, входящих в их состав (полисульфидные, кремнийорганические и т.д.).

Основным методом получения синтетических каучуков является полимеризация диенов и алкенов. Наиболее широко в качестве мономеров для производства каучуков используются бутадиен, изопрен, стирол, хлоропрен, изобутен, этилен, акрилонитрил и др.

Полисульфидные, полиуретановые и некоторые другие каучуки синтезируют с помощью реакции поликонденсации. По областям применения их принято разделять на каучуки общего и специального назначения. Каучуки общего назначения обладают комплексом свойств, позволяющим применять их для производства широкого круга изделий, для которых необходимо основное свойство резин – высокая эластичность при обычных температурах (шины, транспортёрные ленты, обувь и др.). Каучуки специального назначения должны обладать свойствами, обеспечивающими работоспособность изделий в специфических, часто экстремальных условиях: стойкостью к действию растворителей, масел, кислорода, озона, тепло-и морозостойкостью (т. е. способностью сохранять высокую эластичность в широком диапазоне температур) и др. специфическими свойствами. Существуют особые группы синтетических каучуков, такие, как водные дисперсии каучуков – латексы; жидкие каучуки – отверждающиеся олигомеры; наполненные каучуки – смеси каучука с наполнителями или пластификаторами.

Примеры некоторых синтетических каучуков.

Среди каучуков общего назначения по-прежнему широко распространены бутадиеновые СКД. (стереорегулярный 1,4-цис-полибутадиен)

и изопреновые (1,4-цис-полиизопрен) каучуки.

Они обладают высокой прочностью, эластичностью, износостойкостью и невысокой стоимостью, что обуславливает их широкое применение в производстве разнообразных резиновых изделий. Для модификации потребительских свойств каучуков широко используют сополимеризацию – диен полимеризуют с добавлением какого-либо алкена. Такой полимер состоит из элементарных звеньев двух различных типов. Таким сополимером является еще один распространенный СК – бутадиенстирольный каучук (СКС),

который применяется не только при производстве резиновых изделий, но также является основой строительного латекса и латексно-эмульсионных красок.

Бутилкаучук (БК) – сополимер 2-метилпропена с небольшим количеством изопрена –

относится уже к каучукам специального назначения, т.к. обладает высокой стойкостью к различным воздействиям, поэтому его используют для электроизоляции, антикоррозионных и теплостойких покрытий.

Полихлоропреновые каучуки (наирит, неопрен) –

один из наиболее давно известных видов синтетических каучуков – разработаны компанией «Дюпон» в 1930-х. Обладают высокой масло-, бензо-, озоностойкостью. С высокой масло-, бензо- и теплостойкостью связано также и применение бутадиенакрилонитрильного (СКН) каучука.

Высокая прочность при растяжении и стойкость к различным воздействиям полиуретанов обуславливает их разнообразное применение – от искусственной кожи для производства обуви до изготовления износостойких покрытий, клеев и герметиков.

В экстремальных условиях «работают» фторкаучуки – сополимеры фторированных или частично фторированных алкенов. Высокая теплостойкость, инертность к воздействиям агрессивных сред – растворителей, кислот, сильных окислителей, негорючесть, стойкость к УФ-облучению позволяет использовать эти уникальные вещества для работы в условиях высоких температур, в агрессивных средах для изоляции проводов и антикоррозионной защиты аппаратуры.

А вот кремнийорганические каучуки – полиорганосилоксаны –

помимо тепло- и морозостойкости и высоких электроизоляционных свойств обладают еще и физиологической инертностью, что обуславливает их применение в изделиях пищевого и медицинского назначения.

Екатерина Менделеева

Натуральный каучук. История открытия и применения.

История каучука началась со времен Великих географических открытий. Когда Колумб вернулся в Испанию, он привез из Нового Света множество диковин. Одной из них был эластичный мяч из «древесной смолы», который отличался удивительной прыгучестью. Индейцы делали такие мячи из белого сока растения гевея, растущего на берегах р. Амазонки. Этот сок темнел и затвердевал на воздухе. Мячи считались священными и использовались в религиозных обрядах. У племен майя и ацтеков существовала командная игра с использованием мячей, напоминающая баскетбол. Впоследствии испанцы полюбили играть вывезенными из Южной Америки мячами. Модифицированная ими индейская игра послужила прообразом современного футбола.

Сок гевеи индейцы называли «каучу» – слезы млечного дерева («кау» – дерево, «учу» – течь, плакать). От этого слова образовалось современное название материала – каучук. Кроме эластичных мячей индейцы делали из каучука непромокаемые ткани, обувь, сосуды для воды, ярко раскрашенные шарики – детские игрушки.

Однако в Европе забыли про южноамериканскую диковинку до 18 в., когда члены французской экспедиции в Южной Америке обнаружили дерево, выделяющее удивительную, затвердевающую на воздухе смолу, которой дали название «резина» (по латыни resina – смола). В 1738 французский исследователь Ш.Кондамин представил в Парижской академии наук образцы каучука, изделия из него и описание способов добычи в странах Южной Америки. С тех пор начались поиски возможных способов применения этого вещества. Во Франции изобрели удобные подтяжки и подвязки из сплетенных с хлопком резиновых ниток. А после 1823, когда шотландец Ч. Макинтош придумал прокладывать тонкий слой резины между двумя кусками ткани, начался настоящий «резиновый бум». Непромокаемые плащи из этой ткани, которые стали называть в честь их создателя «макинтошами», получили широкое распространение. Примерно в то же время в Америке стало модно в дождливую погоду поверх башмаков носить неуклюжую индейскую резиновую обувь – галоши.

Огромную, хоть и недолгую популярность в Европе и Северной Америке резиновые изделия получили после того, как англичанин Чаффи изобрел прорезиненную ткань. Он растворял сырую резину в скипидаре, добавлял сажу и, с помощью специально сконструированной машины, наносил тонкий слой смеси на ткань. Из такого материала делали не только одежду, обувь и головные уборы, но и крыши домов и фургонов. Однако у изделий из прорезиненной ткани был большой недостаток. – эластичность каучука проявляется лишь в небольшом интервале температур, поэтому в холодную погоду резиновые изделия твердели и могли растрескаться, а летом размягчались, превращаясь в липкую, издающую зловоние массу. Одежду и обувь на лето приходилось прятать в прохладный погреб, с прорезиненными крышами было хуже – приходилось терпеть неприятные запахи. Энтузиазм по поводу нового материала быстро иссяк. А когда однажды в Северо-Американских Соединенных Штатах выдалось жаркое лето, наступил кризис резиновой промышленности – вся ее продукция превратилась в мерзко пахнущий кисель. Фирмы по производству резины разорились.

И все бы забыли про макинтоши и галоши, если бы не американец Чарльз Нельсон Гудьир, который верил, что из каучука можно создать хороший материал. Он посвятил этой идее несколько лет и потратил все свои сбережения. Современники смеялись над ним: «Если вы увидите человека в резиновом пальто, резиновых ботинках, резиновом цилиндре и с резиновым кошельком, а в кошельке ни единого цента, то можете не сомневаться – это Гудьир». Однако Гудьир упорно смешивал каучук со всем подряд: с солью, перцем, песком, маслом и даже с супом и, в конце концов, добился успеха. В 1839 он обнаружил, что добавляя в каучук немного серы и нагревая, можно улучшить его прочность, твердость, эластичность и тепло- и морозоустойчивость. Сейчас именно новый материал, изобретенный Гудьиром, принято называть резиной, а открытый им процесс – вулканизацией каучука.

История упорного изобретателя имеет счастливый конец: предложение о покупке патента на новый материал, обладающий отличными качествами, Гудьир получил, находясь в отчаянном финансовом положении – у него к этому времени был долг в 35 000 долларов, который вскоре он смог оплатить. С этого времени начинается бурный рост производства каучука. Еще при жизни Гудьира только в резиновой промышленности США работало больше 60 000 человек. Кстати, в России, в Санкт-Петербурге предприятие по производству резиновых изделий открылось в 1860.г. Вторая половина 19 в. – время процветания Бразилии, которая долгое время была монополистом по выращиванию деревьев-каучуконосов. Центр каучуконосных районов, Манаус, был богатейшим городом западного полушария. Достаточно упомянуть, что великолепный оперный театр в затерянном в джунглях Манаусе не только строили лучшие французские архитекторы, но даже стройматериалы для него привозились из Европы.

Неудивительно, что Бразилия берегла источник своего богатства. Вывоз семян гевеи был запрещен под страхом смертной казни. Однако в 1876 британский шпион Генри Уикхем в трюмах английского судна «Амазонас» тайно вывез 70 000 семян гевеи и в Британских колониях Юго-Восточной Азии были заложены первые плантации каучуконосов. На мировом рынке появился натуральный английский каучук, более дешевый, чем бразильский. А мир завоевывали разнообразные изделия из резины – транспортерные ленты конвейеров и электроизоляция, «резинки» для белья, резиновая обувь, детские воздушные шары и т.д. Но основное применение этот материал получил с изобретением и распространением резиновых экипажных, а затем автомобильных шин.

Изобретение, вместо металлических резиновых шин, сначало было встречено без энтузиазма, хотя экипажи с металлическими шинами были не слишком комфортны – за страшный шум и тряску в Англии их называли «истребителями воробьев». Новые экипажи на цельнолитых массивных шинах в Америке были запрещены. Они считались опасными, так как не предупреждали прохожих о приближении экипажа. В России тихие конные экипажи на резиновом ходу также вызывали недовольство – они обдавали грязью не успевших посторониться пешеходов. Поэтому московские власти вынесли решение специально помечать такие экипажи: «Дабы обиженные шинниками обыватели могли заметить своих обидчиков, чтобы привлечь их к законной ответственности, экипажи на резиновом ходу должны снабжаться номерными знаками особого цвета, чем обычные номера извозчиков».

Каучук, свойства и характеристики, получение и применение

Каучук, свойства и характеристики, получение и применение.

Каучук – это природный или синтетический продукт полимеризации некоторых диеновых углеводородов с сопряженными связями.

Каучук – что это?

Натуральный каучук, характеристики и свойства

Где содержится? Получение натурального каучука

Химическое строение натурального каучука и его состав

Типы и виды натурального каучука

Синтетический каучук, виды, его свойства, получение

Применение натурального и синтетического каучука

Каучук – что это?

Каучук – это природный или синтетический продукт полимеризации некоторых диеновых углеводородов с сопряженными связями. Их важнейшими физическими характеристиками являются эластичность (каучуки способны восстанавливать форму), электроизоляция, водо- и газонепроницаемость. Из каучуков путем вулканизации получают резины и эбониты.

Натуральный каучук, характеристики и свойства, состав:

Натуральный каучук известен с давних времен. Учеными найдены окаменелые остатки каучуконосных растений, их возраст – миллионы лет. Пятьсот лет назад, с открытием Америки, представители цивилизации узнали об этом материале. В то время индейцы бойко продавали белым людям бутылки и обувь из резины. Однако, по-настоящему востребованным каучук стал сравнительно недавно, в 30-х годах XIX столетия: Чарльз Гудьир (Charles Goodyear) в 1839 году изобретя процесс вулканизации, получил резину. Для этого он нагревал каучук с серой, при этом свойства материала только улучшились. Так была изобретена резина, с этого и началось ее широкое применение. К 1919 году на рынке уже существовало свыше сорока тысяч видов изделий с применением этого материала.

Каучук на 91-96 % состоит из полимера изопрена и имеет следующие характеристики и свойства: плотность 910-920 кг/м3, морозостой­кость или температура стеклования 70 °C (т.е. он перестает быть пластичным и обретает некоторые качества, свойственные стеклу), теплоустойчивость до 200 °C.

В большинстве жидкостей (вода, спирт, ацетон, жирные кислоты) не растворяется и в них не набухает. Набухая, постепенно растворяется в подобных себе веществах: бензине, бензоле, эфире, толуоле и других ароматических углеводородах.

Сжатие натурального каучука сопровождается поглощением, растяжение – выделением тепла.

При охлаждении каучук становится хрупким, при нагревании – размягчается. И в том и в другом процессе каучук теряет свою эластичность. Взаимодействие натурального каучука с озоном, кислородом и другими окислителями ведет к повышению хрупкости и появлению трещин. Т.е. повышается хрупкость, он «старится».

Как и большая часть полимеров, в зависимости от температуры каучук может быть в одном из трех состояний: высокоэластичном, вязкотекучем и стеклообразном. При обычных температурных условиях каучук высокоэластичен.

Более прочего каучук ценится вследствие своей эластичности. Изделия из него способны быстро возвращать себе первоначальную форму. Это происходит каждый раз, как только перестают действовать деформационные силы. Упругость каучука одна из самых лучших в своем классе. Например, если изделие из него будут растягивать до 1000%, оно все равно вернется в свою исходную форму. К слову, для обычных твердых тел эта цифра равна 1%. Эти уникальные свойства каучук сохраняет и при нагревании, и при охлаждении.

Кроме того, преимущество каучука проявляется еще и в том, что он обладает высокой пластичностью. Это означает, что под воздействием внешних сил этот материал будет приобретать и сохранять приданную ему форму. Во время механической обработки или нагревания это свойство особо заметно. Таким образом, каучук считается пласто-эластическим веществом.

Однако, у натурального каучука имеется недостаток: со временем он твердеет и вследствие этого теряет свои свойства.

Где содержится? Получение натурального каучука:

Для природных каучуков сырьевым источником служит млечный сок некоторых растений, выделяющих латекс (белая жидкость с особыми свойствами). Сам латекс является довольно распространенным компонентом растений и встречается у представителей каучуконосных растений разных ботанических групп.

Находится он в разных частях растений. Поэтому их (т.е. растения) классифицируют следующим образом:

1. латексные, когда вещество накапливается в млечном соке,

2. хлоренхимные – вещество накапливается в молодых зеленых побегах и листьях,

3. паренхимные – вещество накапливается в корнях и стеблях,

4. травянистые латексные растения семейства сложноцветных – это кок-сагыз, крым-сагыз и другие, где каучук в небольшом количестве накапливается в подземных органах. Эти растения не используются в промышленном производстве каучука.

Каучуконосные деревья растут в основном в зоне экватора, не удаляясь от него больше, чем 10° на север и юг, т. е. это пояс шириной 1300 км и его так и называют: «каучуковый пояс». Именно здесь выращивают каучуконосные деревья для промышленного применения в мировом масштабе. В основном натуральный каучук получают из латекса тропического дерева гевеи бразильской. Для этого на коре дерева, достигшего 5-летнего возраста, делают V-образные надрезы. С одного дерева гевеи получают в среднем 2-3 кг каучука.

Чтобы получился каучук, добытый из гевеи бразильской, млечный сок (латекс) подвергают процессу свертывания или желатинирования, добавляя в него уксусную или муравьиную кислоту, после промывают водой, прокатывают в листы и коптят.

Химическое строение натурального каучука и его состав. Формула каучука:

Натуральный каучук является полимерным ненасыщенный углеводородом, имеющим большое количество двойных связей. Его универсальная химическая формула выглядит так: (C5H8)n, где степень полимеризации (n) составляет 1000-3000 единиц. Мономер натурального каучука называется изопреном.

При химическом анализе природного каучука видно, что он состоит только из углерода и водорода. Это позволяет отнести его к углеводородам. Подтверждением этому есть первичная формула каучука. Молекулярная масса отдельных единиц может превышать полумиллион грамм на моль. Таким образом, натуральный каучук является природным полимером изопрена, а точнее цис-1,4-полиизопрена.

Если представить молекулу каучука не атомарно тонкой, ее можно было бы разглядеть в микроскоп, вследствие того, что она очень длинная. А если ее еще и максимально растянуть, то получится большая зигзагоподобная линия. Это обусловлено типом углеродных связей.

По причине того, что в изопрене чередуются одинарные и двойные связи, части молекулы могут вращаться только вокруг одинарных связей. И в результате подобных колебаний молекула постоянно изгибается, и даже в состоянии покоя у нее сближены концы.

Молекулы натурального каучука похожи на почти круглые пружины, что позволяет им легко и сильно растягиваться и увеличиваться в размерах при разведении концов.

Типы и виды натурального каучука:

Натуральный каучук делят на 8 типов, образующих 35 сортов.

Самым распространенным и ценным типом нату­рального каучука считается «смокед-шит», что означает копченый лист. Он изготавливается в виде достаточно прозрачных листов цвета янтаря с рифленой поверхностью.

Меньше распространен тип называемый «светлый креп». Для его получения к латексу перед желатинировани­ем добавляют для отбеливания бисульфит натрия. Листы этого типа каучука имеют кремовый оттенок, они непрозрачны.

Меньше всего ценится тип, который называют «пара-каучук». Его добывают из дикорастущей гевеи кустарным способом.

Синтетический каучук, виды, его свойства, получение, производство и синтез:

В XX веке с появлением автомобильной промышленности стал расти спрос на резину, значит и на каучук. Поэтому на каучук, получаемый из сока гевеи, появился дефицит. Встал вопрос получения синтетического каучука. В 1927 году советский ученый С.В. Лебедев получил первый синтетический дивиниловый каучук с помощью реакции полимеризации 1,3-бутадиена при помощи натриевого катализатора. Теперь он стал настолько популярным, что почти вытеснил собой натуральный каучук. Синтетический каучук разделяют на более чем 30 типов, которые образуют свыше 220 марок.

В настоящее время в России выпускается синтетический каучук специального и общего назначения. Кроме того, синтетический каучук подразделяют на стереорегулярный и нестереорегулярный. Стереорегулярный, более прочный и износостойкий, чем натуральный каучук. Он применяется, например, как исходный материал для автомобильных покрышек. Нестереорегулярный – используют в производстве эбонита и резины, более стойкой к воздействию агрессивных сред.

Синтетическими каучуками общего назначения считаются:

  1. 1. бутадиеновый каучук,
  2. 2. изопреновый каучук,
  3. 3. бутадиен-стирольный каучук,
  4. 4. бутил-каучук,
  5. 5. этилен-пропилено­вый каучук,
  6. 6. хлоропреновый (наирит) каучук и пр.

Синтетическими каучукам специального назначения являются:

  1. 1. бутадиен-нитрильный каучук,
  2. 2. кремнийорганический каучук,
  3. 3. уретановый СКУ,
  4. 4. полисуль­фидный каучук,
  5. 5. фторосодержащий каучук,
  6. 6. метил­винилпиридиновый каучук,
  7. 7. силоксановый каучук и т.д.

Ученые постоянно занимаются синтезом искусственных каучуков, которые по своим качествам представляют собой более совершенный материал, чем природные. Например, по своим свойствам замечательными веществами являются сополимеры стирола, бутадиена и акрилонитрила. Во время процесса полимеризации их цепочка строится чередованием бутадиена с соответствующим другим мономером. Это позволяет достигать отличных свойств, которых нет у классических каучуков.

В России сейчас изготавливают классический синтетический каучук, свойства которого схожи со свойствами натурального вещества. При вулканизации такого каучука получается резина, прочность, эластичность и пластичность которой практически не отличается от подобных, свойственных природному материалу.

Применение натурального и синтетического каучука. Вулканизация каучука:

Основным применением и натурального, и синтетического каучука является производство резины.

Резина является продуктом вулканизации каучука с наполнителем, в качестве которого выступает сажа. Вулканизация каучуку необходима по той причине, что каучук в чистом виде достаточно хрупкий и менее эластичный материал, чем вулканизированный. При вулканизации каучука происходит обработка смеси каучука и серы под воздействием температуры. Сутью вулканизации является процесс, при котором атомы серы присоединяются к нитевидным линейным молекулам каучука в местах двойных связей и как бы сшивают дисульфидными мостиками эти молекулы между собой, образуя при этом трехмерный сетчатый полимер.

Если для вулканизации каучука берётся 2-3 % серы от общей массы, то продуктом вулканизации явится резина. Она менее подвержена колебанию температуры, механическому разрушению, воздействию газов и электрического тока, действию разных химических реагентов и летней жары, чем каучук. Вдобавок, у вулканизированного каучука получается высокая степень трения скольжения по сухой поверхности и небольшая по влажной.

Если к каучуку добавить более, чем 30 % серы, то в процессе вулканизации получится эбонит: твердый материал, не обладающий пластичностью.

© Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

карта сайта

Коэффициент востребованности 398

comments powered by HyperComments
Ссылка на источник

Читайте также

Натуральный каучук, Свойства натурального каучука, Использование натурального каучука, Информация о натуральном каучуке, Производство натурального каучука

В то время как у нас есть искусственный или синтетический каучук производится из нефти, примерно четверть всего каучука в мире производится из естественный источник. Натуральный каучук – жизненно важный сельскохозяйственный продукт или товар, который используется при изготовлении широкого ассортимента продукции. Каучук играет важную роль в социально-экономической структуре многих развивающихся стран. страны.Более 20 миллионов семей зависят от выращивания каучука для их основной источник средств к существованию.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук – эластичное вещество, получаемое из латексного сока. деревьев, особенно тех деревьев, которые принадлежат к родам Hevea и Ficus. С технической точки зрения натуральный каучук – это эластомер или эластичный материал. углеводородный полимер. Натуральный каучук – один из типы резины, которые также включают вулканизированная резина, из которой получают различные резиновые изделия.Натуральный каучук также известен под названиями индийский каучук, резинка резинки и каучук.

Как производится натуральный каучук?

Сырье, из которого натуральное каучук производится из сока каучуковых деревьев. Каучуковые заводы метчик для сбора латекса. Для этого в кора каучукового дерева и латексный сок собирают в чашки. После Собирая латексный сок, сырой натуральный каучук очищается, чтобы преобразовать его. в пригодную к употреблению резину.Первоначально в латекс добавляли кислоту, которая использовалась для сделать сок застывшим, как желе. Полученное таким образом латексное желе затем сплющенный, свернутый в резиновые листы и вывешенный сушиться. В год 1839 г. Чарльз Гудиер изобрел более сложный способ изготовления резины. прочнее и эластичнее. Это был процесс вулканизации резины. В необработанный натуральный каучук липкий, легко деформируется в тепле и ломкий на холоде. В таком состоянии его нельзя использовать для изготовления продуктов. имеющий хороший уровень эластичности.Вулканизация предотвращает образование полимерных цепей от самостоятельного передвижения. В результате при приложении напряжения вулканизированная резина деформируется, но при снятии напряжения продукт возвращается к своей первоначальной форме.

Источник натурального каучука

Натуральный каучук производится из сотни различных видов растений. Однако наиболее важным источником является из тропического дерева, известного как Hevea brasiliensis, произрастающего в тропическая Америка. Это дерево лучше всего растет в районах с годовым количеством осадков чуть меньше 2000мм и при температуре 21-28 градусов.Благодаря этим особенности и предпочтительная высота дерева около 600 метров, Площадь выращивания составляет около 10 градусов по обе стороны от экватора. Однако это также культивируется дальше на север в Китае, Мексике и Гватемале.

В 1876 году сэр Генри Викхэм собрал около 70 000 семян в Бразилии. Эти семена были проращены и отправлены в Ост-Индию, где они начали сегодняшние каучуковые плантации. Сегодня Малайзия, Индонезия и Таиланд производят около 90% натурального каучука в мире.Новые плантации также были начали в Африке, на Филиппинах и в Европе, чтобы восполнить недостаток производство каучука в Индонезии.

Производство натурального каучука

Развитие производства натурального каучука в течение последних 100 лет, несмотря на появление искусственного каучука. В развитие отрасли опиралось на целенаправленные исследования и развитие в различных областях, таких как агрономия, селекция для выращивания производительность, а также физика, химия и технологии для поддержки и расширения растет множество приложений.Вы также можете проверить Обзор резиновой промышленности для подробная информация о резиновой промышленности.

Изделия из натурального каучука, например шины, инженерные компоненты и изделия из латекса, которые используются в бою против СПИДа и других болезней очень важны в современной жизни. Естественный каучук доступен во многих сортах. Однако самое главное отличие находится между латексными и твердыми сортами. Латекс – это жидкость, которая выходит дерева.Твердые марки производятся из коагулированного латекса. либо на заводе, либо в поле. Изделия из натурального латекса широкие и разнообразные, как перчатки, воздушные шары, тюбики, презервативы и т. д.

Свойства натурального каучука

Натуральный каучук обладает некоторыми уникальными свойствами. такие свойства, как:
  • Натуральный каучук сочетает в себе высокую прочность (на разрыв и разрыв) с выдающаяся устойчивость к усталости.
  • Обладает отличной прочностью и липкостью, что означает способность прилипать к себе и другим материалам, что облегчает изготовить.
  • Обладает средней устойчивостью к ущербу окружающей среды от тепла, света и озон, что является одним из его недостатков.
  • Натуральный каучук имеет отличную адгезию к стальному корду с латунным покрытием, который идеально подходит для резиновых покрышек.
  • Обладает низким гистерезисом, что приводит к низкому тепловыделению, а это в Turn поддерживает сервисную целостность новых шин и увеличивает возможность восстановления.
  • Натуральный каучук имеет низкое сопротивление качению с улучшенным топливом. экономия.
  • Обладает высокой устойчивостью к порезам, сколам и разрывам.

Применение натурального каучука

  • Натуральный каучук является отличным барьером для воды.
  • Это, возможно, лучший барьер против болезнетворных микроорганизмов, таких как СПИД. вирус (ВИЧ). Вот почему латекс используется в презервативах и перчатки для хирургических и медицинских осмотров.
  • Натуральный каучук – отличный пружинный материал.
  • Латекс натурального каучука также используется в катетерах, воздушные шары, трубки медицинские, эластичные нитью, а также в некоторых клеях.
  • Кроме вискозы, это единственное сырье, которое используется автомобильная промышленность.
  • Каучуковое дерево – еще один побочный продукт натурального каучука, который растет в важность. Это источник древесного угля для местной кухни.

Потребление натурального каучука

В последние годы наблюдается произошел сдвиг в моделях потребления каучука из Северной Америки и От Западной Европы до Южной и Восточной Азии. Основной натуральный каучук производители (Малайзия, Таиланд и Индонезия) также стали крупными производителями каучука. потребители.Есть также потенциал для стран Восточной Европы увеличить потребление натурального каучука. Индия, Китай и Бразилия потребляют все натурального каучука, производимого в их странах. Таиланд считается крупнейшим в мире производителем NR, за которым следует Индонезия, Малайзия, Индия, Китай, Вьетнам, Шри-Ланка и ряд других стран. Эти страны лежат в полосе от 5 ° до 15 ° северной широты или к югу от экватора и, следовательно, подходит для производства NR.Согласно отчету опубликовано в 2001 году, в мире производится около 6,5 миллионов тонн NR каждый год.

Статьи по теме

Все о натуральном каучуке – свойства, области применения и области применения

Если вы хотите узнать больше о натуральном каучуке, будь то поиск поставщиков или просто самообразование, эта статья для вас. Мы подготовили это краткое руководство по основам этого материала, включая его определение, свойства, метод производства и области применения.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук состоит из длинных, слабо связанных цепей изопрена. Цепи снова присоединяются при разрыве; это придает резине эластичность. В отличие от синтетических каучуков, которые производятся из нефтехимии, натуральный каучук производится из латексного сока каучуковых деревьев (хотя другие заводы также производят латекс, каучуковые деревья являются наиболее эффективными при производстве каучука, что делает их поставщиками латекса на 99%). из натурального каучука).

Свойства натурального каучука

Натуральный каучук обладает гибкостью и прочностью, а также нечувствителен к примесям и воздействию окружающей среды и углеводородов. По сравнению с другими каучуками натуральный каучук является одним из самых гибких типов каучуков, он устойчив к воде и определенным химическим веществам. Он также устойчив к порезам, разрыву, износу, усталости и истиранию с рабочим диапазоном от -58 до 212 градусов по Фаренгейту. Кроме того, он обладает высокой прочностью на разрыв и легко сцепляется с другими материалами.

Однако натуральный каучук не так эффективен в отношении сопротивления теплу, свету и озону, как другие каучуки, такие как неопрен. Материал также различается в зависимости от дерева, из которого он произведен, а также содержит природные примеси. Хотя натуральный каучук устойчив к воде и некоторым химическим веществам, он все же уязвим для топлива, масла и неполярных растворителей.

Как сделать натуральный каучук?

Натуральный каучук сначала нужно вырезать из каучукового дерева, а затем обработать химикатами и нагреванием для использования в производстве.Дерево срезают, и сок капает в чашку. На данный момент треть латекса – это каучук, содержащийся в коллоидной суспензии, а еще треть – вода. Чтобы превратить латекс в резину, латекс смешивают с муравьиной кислотой, чтобы каучук коагулировал в творог, который затем промывают и прессуют в блоки или прессуют в листы, которые затем коптятся.

Затем каучук подвергается мастикации, чтобы сделать его более пригодным для обработки, а затем смешивается с химическими веществами для улучшения его свойств. Наконец, ему придают форму путем каландрирования или экструзии, а затем вулканизируют, что делает его более прочным, эластичным и упругим.Вулканизация включает нагревание резины с добавлением серы в скороварке до температуры около 320 градусов по Фаренгейту, хотя ее также можно отверждать паром, нагревать в микроволновой печи или пропускать через псевдоожиженный слой или расплавленные соли металлов для вулканизации. Вулканизация сшивает молекулярные цепи полиизопрена, чтобы повысить прочность и химическую стойкость, а также удалить липкость необработанного каучука. Несмотря на то, что искусственный каучук был изобретен в 1930-х годах, натуральный каучук широко используется и сегодня, составляя чуть менее половины рынка.

Для чего используется натуральный каучук?

Натуральный каучук используется там, где требуется высокая износостойкость и термостойкость. Благодаря своей прочности и сжимаемости натуральный каучук используется в инженерных областях, таких как антивибрационные опоры, приводные муфты, пружины, подшипники, резиновые ленты и клеи. Но большая часть – 50% натурального каучука – используется в высокопроизводительных шинах для гоночных автомобилей, автобусов и самолетов благодаря своей прочности и термостойкости. Он также используется в шлангах, автомобильных деталях, поролоновых матрасах и аккумуляторных отсеках.

Однако, благодаря своим адгезионным свойствам, натуральный каучук также содержится в каучуковом клее и материалах для стабилизации грунта, используемых вокруг новых дорог. Даже необработанная резина иногда используется для изготовления клеев и подошв. Кроме того, около 10% латекса, собранного с деревьев, просто превращается в 60% раствор каучука для изготовления таких изделий, как латексные перчатки, или для использования в качестве покрытия.

Заключение

В этом руководстве кратко описаны определение, свойства, производственный процесс и области применения натурального каучука.Мы надеемся, что эта информация поможет вам в поиске поставщика. Дополнительную информацию о различных типах резины вы можете найти в нашем справочнике по резине. Если вас больше интересует поиск поставщиков, мы приглашаем вас посетить Thomasnet, где у нас есть профили более чем 70 поставщиков натурального каучука.

Источники:
  1. https://www.cmu.edu/gelfand/education/k12-teachers/polymers/natural-synthetic-polymers/
  2. https://www.explainthatstuff.com/rubber.html
  3. https: // www.britannica.com/science/rubber-chemical-compound#ref948933
  4. https://sciencing.com/properties-natural-synthetic-rubber-7686133.html
  5. https://polymerdatabase.com/Elastomers/Isoprene.html
  6. https://www.researchgate.net

Прочие резиновые изделия

Больше от Plastics & Rubber

Разница между «латексом», «натуральным каучуком», «натуральным латексом» и «сухим натуральным каучуком»

Разница между «латексом», «натуральным каучуком», «натуральным латексом» и «сухим натуральным каучуком»

Аллергия на латекс натурального каучука была впервые зарегистрирована в конце 1970-х годов.Состояние, которое сейчас широко известно как «аллергия на латекс», вызывается белками каучукового дерева (Hevea brasiliensis), которые все еще присутствуют в изделиях, изготовленных из натурального латекса. Эта аллергия вызывается не только белками, но и химическими веществами и / или их остатками.

Несмотря на то, что люди знают об этой аллергии, многие не понимают, что существует разница между различными терминами «латекс», «натуральный каучук», «латекс натурального каучука» и «сухой натуральный каучук», и часто используют их взаимозаменяемо и неправильно. .Эта статья может помочь производителям медицинских устройств / лекарств, медицинскому персоналу и конечным пользователям получить некоторую ясность в терминах, а также в маркировке West «натуральный каучук» в соответствии с инструкциями по маркировке Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA).

  • Латекс – Латекс относится к любому полимеру в жидком или вязком состоянии на водной основе. Само по себе это слово не относится к латексу натурального каучука.
  • Натуральный каучук – Этот термин включает все материалы, изготовленные из натурального латекса или содержащие его.Другими словами, это относится к латексу натурального каучука, сухому натуральному каучуку и синтетическому латексу или синтетическому каучуку, который содержит в своем составе натуральный каучук.
  • Латекс натурального каучука – жидкость молочного цвета, состоящая из очень мелких частиц каучука, полученного из растений, в основном из каучукового дерева, диспергированных в водной среде. Затем изделия формуются из латекса натурального каучука путем окунания, экструзии или нанесения покрытия с помощью процесса латекса натурального каучука (NRL). Примерами таких продуктов являются медицинские перчатки, катетеры и трахеостомические трубки.
  • Сухой натуральный каучук – Это каучук, произведенный методом сухого натурального каучука (DNR), который включает использование коагулированного натурального латекса в виде высушенных или измельченных листов. Изделия изготавливаются из сухого натурального каучука путем формования под давлением, экструзии или преобразования листов в раствор для окунания. Примерами продуктов, которые могут содержать сухой натуральный каучук, являются поршни шприцев, пробки для флаконов и отверстия для инъекций на внутрисосудистой трубке.

Компания West не использует латекс натурального каучука при производстве нашей продукции.С другой стороны, в некоторых рецептурах Уэста используется сухой натуральный каучук. West удостоверяет отсутствие или присутствие сухого натурального каучука в рецептурах каучука West в соответствии с рекомендациями FDA, используя терминологию: Этот продукт содержит сухой натуральный каучук.

Пожалуйста, свяжитесь со службой технической поддержки клиентов West для получения дополнительной информации о рецептуре / ассортименте продукции, доступной на Западе с / без сухого натурального каучука.

Отличия латекса от натурального каучука

20.03.2012

Корпорация Hygenic является одним из немногих производителей как «натурального латекса», так и «натурального каучука».Многие люди не осознают разницу между «латексом», «латексом натурального каучука» и «натуральным каучуком».

Интересно отметить, что слово «каучук», как полагают, было дано этому материалу еще в 17 веке Джозефом Пристли. Поскольку его обычно использовали в качестве ластика или для «стирания» карандашных следов, Джозеф Пристли стал называть его «резиновым». Первая в мире резиновая фабрика была основана недалеко от Парижа в 1803 году, а в Англии – в 1820 году.В 1835 году американец Эдвин Чейфи запатентовал смесительную мельницу и каландр для обработки резиновых материалов. В 1839 году Чарльз Гудиер (прямо здесь, в Акроне, штат Огайо, где находится компания Hygenic!) Открыл вулканизацию, которая произвела революцию в резиновой промышленности.

Латекс

Термин «латекс» в основном описывает любой полимер в жидком или вязком состоянии на водной основе. Например, латексная краска не содержит латекса натурального каучука, но содержит жидкие синтетические полимеры. Само по себе слово латекс не относится к латексу натурального каучука.

Латекс натурального каучука

Латекс натурального каучука относится к белому соку, который получают из дерева hevea brasiliensis . Этот сок можно дополнительно очищать и смешивать, чтобы облегчить его переработку и оптимизировать физические свойства. Hygenic Corporation использует два производственных процесса, которые позволяют нам производить трубки, пленки и пленки из натурального латекса. Изделия, изготовленные из латекса натурального каучука, имеют тенденцию быть очень чистыми и обладают улучшенными физическими свойствами, которыми известен латекс натурального каучука, – выдающимися характеристиками удлинения, разрыва и восстановления.

Натуральный каучук

Как следует из названия, сухой натуральный каучук – это латекс натурального каучука, высушенный в тюки, которые легче транспортировать и хранить. Затем сухой натуральный каучук может быть смешан с различными технологическими добавками и вулканизирующими добавками, превращен в продукты с использованием более распространенных производственных методов, таких как экструзия, каландрирование и формование. Типичные физические свойства изделий из натурального каучука очень похожи на свойства латекса из натурального каучука, но не являются точными из-за различий в циклах компаундирования и обработки.Hygenic Corporation – один из немногих производителей, которые могут экструдировать натуральный каучук для изготовления труб и нестандартных профилей. Процесс экструзии обычно позволяет контролировать размеры более точно, чем процесс с использованием жидкого латекса натурального каучука, что означает, что мы часто можем придерживаться более жестких допусков на наши экструдированные трубы и профили из натурального каучука.

Пожалуйста, зарегистрируйтесь на нашем веб-сайте здесь, чтобы просмотреть техническую информацию о наших различных составах каучука и синтетического каучука.

Это не из каучукового дерева в вашей гостиной.

Понятия не имею, какой первый товар поместил под прямым U.С. Правительственный контроль мог быть во время Второй мировой войны, а это произошло еще до нападения на Перл-Харбор?

Сталь? Неправильный.

Алюминий? Снова неверно.

Нефть? Неа.

Магний? Даже не близко.

Резиновый. Фактически, историки говорят нам, что нормирование бензина было введено не столько для экономии топлива, сколько для предотвращения износа шин.

Даже спустя десятилетия, , когда в составе шин используется более 200 ингредиентов, в научно-исследовательском отчете, финансируемом государством, отмечается: «Натуральный каучук является стратегическим сырьем, используемым в огромных количествах в более чем 40 000 сферах применения.Соединенные Штаты, не располагающие собственным производством натурального каучука, полностью зависят от импорта.

«Поставкам натурального каучука в США, которые используют более 20 процентов мировых поставок, угрожают многие факторы», – добавили ученые. «Более 90 процентов мирового производства приходится на Юго-Восточную Азию. Дефицит натурального каучука серьезно повлияет на оборону, транспорт, медицину и потребительские рынки.

«Никакие другие высокоэффективные эластомеры не могут успешно использоваться вместо натурального каучука во многих из этих приложений.

Кроме того, они отметили, что промышленный рост в Азии «продолжает сокращать поставки и поднимать цены».

По данным Федерального резервного банка Сент-Луиса, натуральный каучук стоил около 35 центов за фунт в 2002 году и 2,80 доллара за фунт в 2011 году. В конце сентября 2020 года он составлял 89 центов.

«Трудно представить себе любое другое сырье , которое было бы столь же жизненно важным и уязвимым», – писал ботаник Уэйд Дэвис в книге « One River: Исследования и открытия в тропических лесах Амазонки». , – книга, в которой подробно описаны открытия и разработки, возможно, самой биологически разнообразной и важной экосистемы в мире – и единственного места на планете, где каучук является коренным населением.

Подождите! Изначально каучук поступал только из лесов Амазонки, но теперь 90 процентов мировых поставок приходится на Юго-Восточную Азию? Да, и эта история – интрига, достойная голливудского блокбастера.

Вам может быть интересно, не может ли синтетический каучук быть достойной заменой, ведь он все чаще используется в производстве шин. Но так было не всегда, и натуральный каучук остается основным компонентом шин.

Натуральный каучук был и остается важным. Как отмечает Дэвис, когда американские поставки каучука из Азии были прекращены во время Второй мировой войны, наше правительство финансировало один из самых важных «ботанических квестов» 20-го века.

«Белая кровь» деревьев гевеи перерабатывается для производства натурального каучука, используемого в шинах.

«У инженеров было два года», – написал Дэвис. «Если программа синтетического каучука не увенчается успехом, способность страны вести войну прекратится. Фактически, добавил он, «если бы не Манхэттенский проект, 2 миллиарда долларов инвестиций, которые привели к созданию атомной бомбы, программа синтетического каучука запомнилась бы как величайший технологический прорыв войны».

Даже сегодня поиск заменителя натурального каучука продолжается, и ученые, использующие «метаболическую инженерию», стремятся извлечь натуральный каучук из табака, подсолнечника, гваюли, одуванчиков и других растений, которые можно выращивать в Соединенных Штатах.

Проблема в том, что в отличие от кленов, из которых можно получить сок, который становится сиропом для подслащивания ваших утренних блинов, виды гевеи или катучук деревья, из которых можно удалить свою «белую кровь», также известную как латекс, растут только в более умеренный климат, чем где-либо в Соединенных Штатах.

Между прочим, эти настоящие каучуковые деревья совсем не похожи на те, что продаются здесь в садовых центрах как декоративные «каучуковые деревья». Они больше напоминают осину, высокие и тонкие, со светлой корой.Натуральный латекс имеет белый цвет, как и оригинальные шины на ранних легковых автомобилях.

Не только это, но если вы посадите дерево гевеи сегодня, вам придется подождать от 5 до 7 лет до первой посадки. И тогда этому дереву понадобится год, чтобы обеспечить достаточное количество своей белой крови для производства единственной шины для компактного автомобиля. Чтобы установить новый комплект шин на ваш полноразмерный внедорожник, требуется годовой урожай не менее полдюжины деревьев.

Хотя Колумб сообщил, что коренных жителей Северной Америки играли с отскакивающими мячами, и он защищал свои парусные инструменты в тканевых сумках, расписанных соком плачущих деревьев, французский математик Шарль-Мари де ла только в 18 веке. Кондамин действительно осознавал ценность жидкости, которая затвердевает, но остается гибкой после воздействия тепла.

Бразилия была эксклюзивным поставщиком каучука в мире до 1876 года, когда в рамках международных интриг Генри Уикхэм контрабандой переправил 70 000 семян гевеи в Королевский ботанический сад в Кью, Англия. Эти семена затем использовались для выращивания деревьев в Африке и Азии.

В своей книге Дэвис отмечает, что американский промышленник Эндрю Карнеги сетовал на инвестирование в сталь, а не в каучук, и что люди по обе стороны Атлантического океана бросали монеты, решая искать золото в Клондайке или белое золото Бразилии.

Даже Генри Форд вмешался в это дело, основав недолговечное сообщество Fordlandia в Амазонии, чтобы контролировать еще одно сырье, необходимое для производства автомобилей.

В 1910 году Бразилия производила половину мировых поставок натурального каучука. Когда началась Вторая мировая война, эта цифра составляла менее 2 процентов. Одной из причин была конкуренция со стороны Азии, другой – вирус –

microcyclus ulei , страшная болезнь листьев Южной Америки, – который поразил бразильские каучуковые леса.

Американский биолог Джеймс Вейр начал прививать стебли устойчивых к вирусам деревьев в высокоурожайные растения в 1930-х годах, а французское правительство и Мишлен спонсировали послевоенные исследования устойчивых к вирусам деревьев. Борьба с эпидемией, которая считается одной из главных угроз для международной сельскохозяйственной торговли, была названа сельскохозяйственным эквивалентом борьбы с вирусом СПИДа среди людей.

Также был разработан переход от старого плантационного сельского хозяйства к способу для местных фермеров вести устойчивый образ жизни, который мог бы пережить изменения мировых цен на каучук.

Вместо больших участков каучуковых деревьев, восприимчивых к вирусу, местные фермеры поощряли создание небольших фермерских участков, которые не только высаживали гевею, но и выращивали банановые деревья, которые дают почти мгновенный урожай, а также какао, кустарниковое растение, которое любит светлая тень между рядами каучуковых деревьев и производит стручки с семенами, которые перерабатываются в шоколад.

В то же время компания Michelin превратила принадлежащий ей большой участок леса в охраняемый заповедник, где ученые проводят исследования – включая открытие новых видов – в одном из самых биоразнообразных мест в мире.

Не только есть запасы. высококачественного бразильского каучука, но при этом расширились и местная сельскохозяйственная экономика, и сфера научных знаний.

Каучук, натуральный каучук или натуральный латекс?

Каждый день нас окружают изделия из каучука, натурального каучука и натурального латекса. На самом деле эти соединения настолько распространены, что на первый взгляд вы можете не знать, что это такое. Давайте поговорим о том, какие нюансы делают эти вещества удивительными, откуда они берутся и как мы их используем.

The Humble Eraser

Kent Elastomer – один из ведущих мировых производителей латекса натурального каучука и других продуктов на основе эластомеров.Итак, мы не хвастаемся, когда говорим, что кое-что знаем об этом! Например, знаете ли вы, что слово «каучук» восходит к 1700-м годам? Считается, что известный теолог, химик и философ Джозеф Пристли впервые ввел этот термин в обращение как отсылку к его способности «стирать» следы, оставленные графитом – обычным углеродным элементом, также известным как грифель карандаша. В самом деле, одно из наиболее частых применений каучука в первые дни было для того, чтобы стереть бессвязные высказывания философов, таких как Иосиф!

Сегодня мы используем резину для самых разных вещей, таких как шины, футбольные мячи и резиновые хирургические трубки.Вы можете найти резину почти везде, даже на ступнях!

Каучук сегодня

Конечно, в 1700-х годах каучук, натуральный каучук и латекс не находили почти такого применения, как сейчас. Например, Kent Elastomer может превращать резину и соединения, из которых она состоит, в латексные трубки, жгуты и сложные эластомеры. В 1700-х годах химики просто были довольны резиной, которая подпрыгивала, растягивалась и стиралась!

Но ограниченное применение резины не означает, что в первые годы ее было мало.Наоборот. Каучук – и он бывает различных форм – был и – это везде. Компаунды натурального каучука могут быть извлечены из почти 1000 различных органических видов, в то время как латекс содержится примерно в 10% всех цветущих растений, таких как одуванчик обыкновенный.

Латекс

Хотя мы можем думать о латексе в отношении перчаток, краски, шлангов и жгутов, латекс на самом деле представляет собой любой полимер на водной основе или в вязкой форме. Действительно, если рассматривать латекс только с точки зрения латексных перчаток или других продуктов, полученных методом окунания, то можно избежать того факта, что большая часть латекса является естественным и органическим.Натуральный латекс или латекс натурального каучука, например, представляет собой сложную эмульсию, состоящую из алкалоидов, крахмалов, сахаров, масел, белков, дубильных веществ, смол и камедей, которые коагулируют на воздухе – вещества, которое естественная химия готовит каждый день.

Латекс натурального каучука

Латекс натурального каучука выглядит как белый сок и может быть извлечен из различных деревьев. Возможно, вы слышали о молочай? Что ж, молоко в молочай – это, как вы уже догадались, натуральный латекс!

Натуральный латексный сок можно собрать и переработать в другие, более разнообразные и полезные продукты.Здесь, в Kent Elastomer, мы используем усовершенствованные и исследованные методы для производства латекса натурального каучука для использования в медицинских и хирургических областях, в пищевой промышленности, спорте и отдыхе, ортодонтии, стоматологии и лабораториях.

Выбор компаунда

Натуральный каучук – это универсальный эластомер, который можно найти для самых разных целей, но очень важно знать, какой из них подходит именно вам. Например, у некоторых людей возникают аллергические реакции на латекс, из-за чего большинство резиновых изделий становится непригодным для использования.К счастью, KEP производит нелатексные хирургические жгутные ленты Free-Band® из смеси материалов, предлагаемых исключительно через KEP, которые специально выбраны для обеспечения физических свойств, которые очень похожи на свойства латекса, при этом устраняя проблемы с чувствительностью латекса.

Чтобы узнать больше о том, что Kent Elastomer, наши продукты и что мы можем сделать для вас, заполните нашу контактную форму и расскажите нам о своем проекте. Мы любим вызовы!

Натуральный латекс и силикон – BIBS US

Наши соски-пустышки изготовлены из двух различных материалов: натурального латекса и силикона.Родители часто спрашивают нас, какой материал выбрать, а какой лучше. Не волнуйтесь, мы здесь, чтобы помочь вам и направить вас.

Латекс натуральный каучук

Латекс натурального каучука – это натуральный материал, изготовленный из липкой молочной жидкости, полученной из дерева гевеи. Жидкость превращается в коричнево-желтую резину, которую вы знаете по своим пустышкам; сверхмягкий, эластичный и упругий материал, очень напоминающий мягкий сосок матери.

Натуральный материал проходит процесс естественного старения под воздействием естественных воздействий, таких как УФ-свет, воздух, слюна и тепло.Эластичность материала позволяет соске изменять форму и размер из-за сильного вакуума ребенка. Это означает, что соска в некоторых случаях может расширяться, если ее вовремя не заменить.

Пустышки из натурального латекса следует ошпаривать, а не кипятить, и заменять каждые 4-6 недель из соображений безопасности и гигиены. Поскольку каучук является натуральным материалом, возможны вариации цвета.

Здесь вы найдете наш ассортимент пустышек из натурального латекса>

Силикон

Силикон – это промышленно производимый гипоаллергенный материал без запаха и вкуса, который известен своей чистотой.Он на 100% не содержит вредных ингредиентов, нарушающих работу эндокринной системы, таких как BPA, PVC и фталаты. Гладкая прозрачная соска не такая мягкая, как латекс натурального каучука, но сохраняет форму, не стареет и выдерживает высокие температуры.

Существует два вида силикона. 1. Силикон для продуктов, контактирующих с пищевыми продуктами (пищевой), или 2. Силикон для фармацевтических продуктов и имплантатов (медицинский). Основное различие между двумя сортами заключается в их использовании:

  1. Пищевой силикон используется для продуктов, контактирующих с пищевыми продуктами, и в нашем случае для силиконовых сосков-пустышек, где особенно важны хорошие значения прочности на растяжение.
  2. Медицинский силикон используется в фармацевтических продуктах и ​​устройствах для имплантации и протестирован на биосовместимость – свойство, не имеющее отношения к соскам для пустышек. Медицинский силикон не означает, что в результате продукты достигаются лучшего качества или лучших механических свойств. Напротив, показатели прочности, которые особенно важны для сосков-пустышек, могут даже ухудшиться при использовании медицинского силикона.

Оба сорта производятся в соответствии с процедурами высококачественного контроля, чтобы соответствовать действующим нормам и гарантировать отсутствие вреда для человека и окружающей среды.

Наши силиконовые соски изготовлены из пищевого силикона.

По гигиеническим причинам мы по-прежнему рекомендуем заменять пустышки каждые 4-6 недель.

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом силиконовых пустышек здесь>

Что выбрать?

Оба материала очень разные и обладают прекрасными свойствами.

Материал:

Латекс натурального каучука – это натуральный материал, а силикон – это промышленный материал. Силикон, который мы используем в наших пустышках, – это пищевой силикон, который на 100% не содержит вредных и разрушающих эндокринную систему ингредиентов, таких как BPA, PVC и фталаты.

Прочность:

Натуральный каучуковый латекс проходит естественный процесс старения под воздействием естественных воздействий, таких как УФ-свет, воздух, слюна и тепло. Силиконовые пустышки прочнее латексных, они сохраняют форму, не стареют, выдерживают высокие температуры и служат дольше. Однако они не такие мягкие, как латексные пустышки.

Замена:

Мы рекомендуем вам заменять наши пустышки каждые 4-6 недель из соображений безопасности и гигиены – независимо от материала.

Узнаваемость:

Латекс натурального каучука мягкий и больше напоминает материнскую грудь, чем силикон. Большинство предпочитают начинать с натурального каучукового латекса, так как он более естественный на ощупь и мягкость, но в большинстве случаев все сводится к тому, какой из них предпочитает ваш ребенок.

Аллергия:

Силикон – материал, не вызывающий аллергии, поэтому, если у вас в семье есть аллергия на латекс, вам следует выбрать силикон.

Запах и вкус:

Силикон не имеет запаха и вкуса, тогда как латекс натурального каучука может иметь слегка характерный запах и вкус резины.

Очистка:

Натуральный латекс не кипятить, а ошпаривать! Залейте пустышки кипятком и дайте им впитаться прим. 5 мин. ЗАПРЕЩАЕТСЯ стерилизовать в микроволновой печи. Силиконовые пустышки также следует залить кипятком и дать пропитаться прим. 5 мин. Силикон можно стерилизовать в микроволновой печи.

Младенцы разные

Когда дело доходит до соски-пустышки, нет подходящего или неправильного материала, потому что все дети разные.Может потребоваться попробовать разные материалы, чтобы найти идеальный вариант для вашего ребенка. Некоторые младенцы предпочитают определенный материал, в то время как другие не имеют никаких предпочтений и возьмут любой материал, который вы предложите.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.