Применение каучука: Применение натурального каучука
alexxlab | 16.04.1995 | 0 | Разное
Применение каучука в медицине и промышленности. Применение натурального каучука: примеры
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 Христофора Колумба 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 области применения 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.
Широкое применение 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 непромокаемую ткань. 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 применение нового 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.
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.
Синтетический каучук: 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 изопреновый каучук 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. Применение его 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. Искусственное сердце 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.
Применение каучука – Курсовая работа Каучук
Чаще всего один каучук сочетает в себе несколько свойств, поэтому подбор каучуков в рецептуре резино-технического изделия для определенных областей является тщательной работой технологов. Бутадиен-стирольный каучук Полибутадиеновый каучук Полиизопреновый каучук Бутилкаучук Этилен-пропиленовый каучук Хлоропреновый каучук Бутадиен-нитрильный каучук Про применение натуральных каучуков можно прочитать на этом сайте: http://natural-rubber.ru/index.php/interesnoe-pro-kauchuk/item/primenenie-naturalnogo-kauchuka |
Каучук|Узнайте важные термины и понятия
Натуральный каучук, также называемый каучуком, латексом, амазонским каучуком, каучуком или каучуком, в исходном виде состоит из полимеров соединения изопрена с незначительными примесями других органических соединений. Частицы каучука образуются в цитоплазме специализированных латекс-продуцирующих клеток, называемых млечниками, в каучуковых растениях. Частицы каучука окружены одной фосфолипидной мембраной с направленными внутрь гидрофобными хвостами. Мембрана позволяет выделять биосинтетические белки на поверхности растущей частицы каучука, что позволяет добавлять новые мономерные звенья снаружи биомембраны, но внутри млечника. Натуральный каучук составляет около 40% от общего потребления каучука в мире.
Что такое натуральный каучук?
Натуральный каучук может быть даже натуральным полимером органического соединения изопрена, получаемого из коры тропических и субтропических деревьев. Молочно-белая жидкость, которую получают из деревьев, понимается как латекс. Это часто является причиной того, что натуральный каучук также известен как латекс.
В настоящее время каучук получают в основном в виде латекса из каучукового дерева (Hevea brasiliensis) или других. Латекс может быть даже липким молочно-белым коллоидом, полученным путем надрезов в коре и сбора жидкости в сосудах во время процесса, называемого «выстукиванием». Затем латекс перерабатывается в каучук, который готов к промышленной переработке.
Использование каучука
Натуральный каучук широко используется во многих областях и продуктах либо отдельно, либо вместе с другими материалами. В большинстве своих полезных форм он отличается большим коэффициентом растяжения и высокой упругостью, а также водонепроницаемостью. Некоторые виды использования каучука следующие:
Натуральный каучук может быть даже хорошим водоотталкивающим средством.
Натуральный каучук даже может быть отличным материалом для пружин.
Это единственное сырье, используемое в автомобильной промышленности, кроме вискозы.
Максимальное потребление натурального каучука
Максимальное потребление натурального каучука производится из последующих вещей –
Производство шин: в модном мире высокоскоростные транспортные средства, работающие на бензине, довольно распространены.
Все эти скоростные автомобили в обязательном порядке имеют резиновые шины для лучшего сцепления с днищем. Из-за огромного производства автомобилей скорость сборки шин также огромна.
Изготовление ластика: Еще одним распространенным применением натурального каучука является обработка ластиков, которые являются одним из наиболее распространенных канцелярских принадлежностей.
Жевательная резинка. Некоторые жевательные резинки изготавливаются из специального натурального каучука, который может сохранять синтетические ароматизаторы и безопасен для жевания.
Промышленное оборудование: Промышленное оборудование, такое как ременные шкивы, конвейерные ленты, а также различные типы прокладок или амортизирующих материалов, также изготавливаются из натурального каучука.
Применение резины
Изделия из резины используются в различных отраслях промышленности. Резиновая промышленность рассматривается как важная сырьевая отрасль промышленности. Резиновая промышленность во всем мире демонстрирует легкий и сильный рост. Когда мы обсуждаем резиновую промышленность, это означает промышленность, производящую резину и честный ассортимент резиновых изделий, начиная от ковриков для ног и заканчивая резиновыми лентами и резинотехническими изделиями. Существуют определенные уникальные качества каучука, которые делают его важным продуктом, который находит применение в различных областях, таких как транспорт, погрузочно-разгрузочные работы, здравоохранение, спорт и отдых. Резиновая промышленность обслуживает ряд перерабатывающих отраслей, включая производство, строительство и сельское хозяйство, из-за разнообразия производимых резиновых изделий,
Почему важна резина?
Одним из важнейших полимеров для человеческого общества является натуральный каучук. Натуральный каучук является сырьем, используемым в производстве многих продуктов. Он используется в медицинских устройствах, хирургических перчатках, авиационных и автомобильных шинах, пустышках, одежде, игрушках и т. д. Обычно каучуку легко придают форму различных форм и размеров. Резина используется для производства садовых инструментов, труб и шлангов. Большая часть продукции используется в производстве шин для различных транспортных средств. Резина также может быть превосходным изолятором. Резина чрезвычайно эластична.
Список резиновых изделий
Список резиновых изделий приведен ниже:
Интересные факты
Основные характеристики каучука
Натуральный каучук обладает такими свойствами, как высокая прочность на разрыв, прочность на растяжение, устойчивость к истиранию, трению и экстремальным температурам. .
Резиновые формовые изделия широко используются в промышленности в виде резинотехнических изделий и приборов.
Процесс вулканизации делает резину прочной, долговечной и черной.
Выбор наилучшего каучука для вашего применения
Резина – это распространенный материал, используемый во многих различных отраслях промышленности, в основном благодаря своим уникальным свойствам материала, которые позволяют ему быть прочным, долговечным, гибким, устойчивым к истиранию и чрезвычайно водонепроницаемым. Сырой каучук можно комбинировать с дополнительными ингредиентами, чтобы изменить его характеристики и создать множество конкретных типов каучука, которые можно использовать для различных целей. При поиске каучука, подходящего для вашего применения, доступно множество вариантов, включая натуральный и синтетический каучук.
Свойства каучука
Прежде чем выбрать правильный каучук для ваших нужд, важно учитывать множество различных физических, химических и материальных свойств каучука:
- Эластичность.
Резина наиболее известна своей способностью растягиваться, изгибаться, скручиваться и возвращаться к своей первоначальной форме. Кроме того, эластичность позволяет резиновым изделиям подпрыгивать, как это видно на примере резинового мяча.
- Прочность. Резина намного прочнее других материалов, таких как пластик. Это делает его популярным материалом для многих различных применений, где требуется долговечность.
- Водостойкий и химически стойкий. Это делает его полезным для различных приложений, которые должны быть водостойкими.
- Температурная и электрическая изоляция. Резина — отличный материал, когда речь идет о теплоизоляции продукта, а также отличный материал для электроизоляции.
- Высокий коэффициент трения. Это очень полезно для того, чтобы удерживать это на месте и следить за тем, чтобы детали не двигались, когда они должны удерживаться на месте.
- Чрезвычайная стойкость к истиранию.
Резина — отличный материал, когда речь идет о способности противостоять износу, не царапаясь и не царапаясь. Вот почему он часто используется в игрушках для собак.
- Широкий диапазон рабочих температур. Каучуки могут работать при очень высоких или очень низких температурах. Некоторые каучуки способны выдерживать как высокие, так и низкие температуры.
- Сжатие под действием тепла. В то время как большинство других материалов расширяются при нагревании, резина является одним из немногих материалов, которые сжимаются. Это свойство может быть полезно в определенных приложениях.
Выбор наилучшего каучука для вашего применения
Выбор подходящего каучука для вашего применения может быть сложным, но, тем не менее, это важное решение, которое может повлиять на долговечность и функциональность вашего продукта. В некоторых случаях это решение может иметь серьезные последствия для безопасности и удобства использования вашего продукта. При принятии решения учитывайте следующие факторы:
- Температура. Различные типы резины по-разному реагируют на разные температуры. Одни лучше себя чувствуют при высоких температурах, другие — при более низких. Некоторые даже хорошо работают в широком диапазоне температур. Подумайте о своем применении и о том, какие температуры должен выдерживать ваш продукт. Каковы самые высокие и самые низкие температуры, которым будет подвергаться ваш продукт?
- Экологический стресс. В дополнение к экстремальным температурам существует множество других стрессовых факторов окружающей среды, которые могут повлиять на характеристики резины. Это включает воздействие света, озона, ультрафиолетовых лучей, загрязняющих газов, топлива, кислот и других химических веществ. Будет ли ваш продукт подвергаться воздействию какого-либо из этих факторов стресса?
- Физические силы. Большая часть того, почему каучук так популярен, заключается в его эластичности и долговечности.
Есть много физических сил, которые могут быть приложены к вашему изделию. Например, будет ли он находиться в постоянном напряжении? Будет ли он сжат? Будут ли силы на нем более динамичными и изменяющимися?
- Проводимость. Вам понадобится резина для электрического применения? Различные типы каучуков имеют разные уровни проводимости и удельного сопротивления, которые могут быть важны для вашего применения.
- Стоимость. Может быть более одного типа резины, подходящей для вашего применения, и в этом случае важно учитывать разницу в стоимости. Натуральные и синтетические каучуки различаются по цене, и другие факторы, такие как отраслевые стандарты и требования, также могут влиять на общую стоимость.
- Требования FDA. Будет ли ваш продукт использоваться в пищевой или медицинской упаковке или в каком-либо другом приложении, требующем одобрения FDA? Если это так, это необходимо учитывать при выборе типа резины для использования.
Каждый из этих факторов важен при выборе наилучшей резины для ваших нужд. Предоставление нам этой информации позволит нам выбрать идеальное соединение для вашего применения.
Общие области применения различных каучуков
Вот несколько вариантов применения и какие накладки лучше всего подходят для каждого из них.
- Наружное применение. Лучшим каучуком для наружного применения часто является EPDM (мономер этилен-пропилен-диена) из-за его устойчивости к ультрафиолетовому излучению, озону, старению, атмосферным воздействиям и многим другим химическим веществам.
- Медицинские или пищевые приложения. Лучшей резиной для медицинских и пищевых целей часто является силикон, так как это безопасный и эластичный материал. Его устойчивость к температуре и химическим веществам делает его безопасным и эффективным материалом для упаковки продуктов питания и лекарств, приготовления пищи, хранения продуктов и других целей.