Еластичні матеріали знайомі людині з давніх часів. Вони тоді застосовувалися переважно в побутових цілях. Сьогодні без гуми та каучуку важко уявити розвиток промисловості, транспорту і будівництва і зв'язку, повсякденне життя людей.
Що з'явилося раніше
Ще до того, як Америку відкрили європейці, індійці, що жили там, користувалися каучуком. Його отримували з соку тропічної гевеї. Висушений сік коптили, отримуючи непромокальний і пружний матеріал. Він йшов на виготовлення ємностей для води, іграшок, предметів культу. З нього робили примітивну взуття та одяг.
В середині XVIII століття каучук мандрівники привезли в Європу. Однак довго не могли знайти спосіб його застосування. За винятком стирають олівець гумок. Вважалося, що через його висихання і затвердіння він не має перспектив практичного застосування. У наступному столітті з'явилися непромокальні тканини, сумки і калоші, які тверднули в холодну погоду і ставали м'якими в теплі.
Через сотню років після появи каучуку в Старому Світі був придуманий спосіб, що дозволив зробити еластичність цього матеріалу стійкою. Він отримав назву вулканізації. Його суть в змішуванні сирого каучуку з сіркою і подальшим розігрівом цієї суміші. Одержаний продукт стали називати гумою. Вона почала широко використовуватися в якості ущільнювача і електроізолятор. На початку ХХ століття в зв'язку з ростом потреби в гумі була вирішена проблема виробництва синтетичних каучуків в промислово розвинених країнах.
Куди йде латекс
Натуральний каучук добувають з каучуконосних дерев, які ростуть в тропічних лісах або на спеціальних плантаціях. Таке дерево починає давати сік через сім років. Для цього на ньому ножем робиться спиралевидное поглиблення, за яким в ємність потрапляє випливає сік білого кольору, званий латексом. Через кілька годин набирається приблизно півтори сотні грамів. Після загустіння і висихання утворюються грудочки натурального каучуку. Таку процедуру можна проводити раз на два дні.
каучукового дерева
Всього в світі натуральний каучук досягає 40% в загальному виробництві та споживанні всіх видів каучуків. Це приблизно 9 млн. Тонн.
Необроблений каучук розчиняється в бензині, утворюючи каучуковий клей, і інших органічних розчинниках. Після вулканізації він тільки набухає, а не розчиняється.
Крім бензину він розчиняється в бензолі, хлороформі, сірковуглеці та інших вуглеводнях. Він практично не розчиняється і не набухає в спирті, воді і ацетоні.
Понад половину натурального каучуку йде на виробництво автошин. У країнах Південно-Східної Азії (В'єтнам, Індонезія, Малайзія і Таїланд) організовано великомасштабне його виробництво.
Як роблять гуму
Обидва еластичних матеріалу нерозривно пов'язані. Гуму отримують з натурального або синтетичного каучуку в результаті вулканізації. Додається наповнювач, яким найчастіше є сажа. нагрітий до 130-160 градусів каучук починає взаємодіяти з сіркою. Під час цього технологічного процесу молекули каучуку зшиваються в єдину сітку за допомогою атомів сірки. Це різко підвищує його еластичність і твердість, міцність якості. Регулюється набухаемость і розчинність органічними розчинниками.
Гума
Крім сірки для вулканізації застосовуються оксиди металів, сполуки аминного типу, що прискорюють процес каталізатори, і інші хімічні компоненти. Вони забезпечують потрібну пластичність, властивості проти старіння і інші експлуатаційні якості. В результаті каучук перетворюється в гуму. Залежно від вмісту сірки утворюється матеріал різного ступеня пружності. Найм'якшою виходить гума з мінімальним вмістом сірки, а найтвердішою та, в якій вона становить третину і більше.
виробництво гуми
При виготовленні гуми їй задаються певні якості для виробництва виробів з неї:
- кислотостійкість.
- стійкість в агресивних середовищах.
- маслобензостійкість.
- стійкість проти високих і низьких температур.
- озоностойкость.
- Електропровідність і ін.
Гума широко застосовується для виготовлення шин для транспортних засобів, різних шлангів і ущільнювачів, стрічок транспортерів, побутових, гігієнічних і медичних товарів.
У чому подібність і різниця
Гума і каучук схожі, перш за все, своєю еластичністю і тим, що вони можуть перероблятися. Їх відмінності істотніше.
Сирий каучук:
- Не придатний для промислового виробництва. У світі застосовують не більше 1% видобутого натурального каучуку. В основному у вигляді гумового клею.
- У нього низька міцність, і висока ліпучесть, яка сильно проявляється при високій температурі. На морозі він твердне і ламається. Корисні якості він набуває тільки після вулканізації.
- При кімнатній температурі починається його старіння, наслідком якого стає втрата міцності і еластичності.
- Коли температура піднімається до 200 градусів, він розкладається з утворенням низькомолекулярних вуглеводнів.
- Розчиняється органічними розчинниками типу бензину.
- Служить сировиною для виробництва гуми.
Гума, отримана в результаті вулканізації каучуку, служить для масового виробництва багатьох тисяч найменувань різних виробів.
З неї виготовляють:
- Шини для транспортних засобів і авіаційної техніки.
- Різноманітні ущільнювачі, що застосовуються в промисловості і будівництві, різних видах техніки.
- електроізоляційні матеріали.
- Приводні ремені, рукави для подачі рідин.
- Підлога і ізолюючі пластини.
- Гумове взуття і водостійку одяг.
- Засоби захисту від хімічного, радіаційного та бактеріологічного впливу (костюми, рукавички, чоботи і ін.).
- Вироби медичної техніки та гігієни.
- Фурнітуру для одягу та ін.
