Kas yra gumos vulkanizavimas?

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Sintetinė arba natūrali medžiaga, turinti elastingumo, elektros izoliacinių savybių ir atsparumo vandeniui, vadinama guma. Vulkanizuojant tokią medžiagą vykstant reakcijoms, kuriose dalyvauja tam tikri cheminiai elementai arba veikiant jonizuojančiai spinduliuotei, susidaro guma.

Kaip atsirado guma?

Gumos atsiradimo guminės Europos šalyse kronika prasidėjo, kai 1493 m. Kolumbas iš naujojo žemyno atvežė nepaprastų lobių. Tarp jų buvo ir nuostabiai šokinėjantis rutulys, kurį vietiniai gyventojai gamino iš pieniškos hevea medžio sulos. Indėnai šias sultis vadino „kauchu“(iš „kau“– medis, „chu“– ašaros, verksmas) ir naudojo ritualinėse ceremonijose. Pavadinimas įstrigo Ispanijos karališkajame dvare. Tačiau Europoje neįprastos medžiagos egzistavimas buvo pamirštas iki XVIII a.

Bendras susidomėjimas guma atsirado tik po to, kai prancūzų navigatorius Ch. Condamine 1738 m. pristatė Paryžiaus akademijos mokslininkams.mokslai tam tikra elastinga medžiaga, gaminių iš jos pavyzdžiai, jos aprašymas ir išgavimo būdai. Sh. Condamine atsivežė šiuos daiktus iš ekspedicijos į Pietų Ameriką. Ten čiabuviai iš ypatingų medžių sakų gamino įvairius buities reikmenis. Ši medžiaga vadinama „guma“, nuo lat. derva – „derva“. Nuo to laiko buvo pradėta ieškoti būdų, kaip panaudoti šią medžiagą.

Kas yra guma?

Tačiau tarp pavadinimo resina ir sąvokos, pagal kurią šiandien suvokiame šią medžiagą, yra mažai bendro. Juk medžių sakai yra tik gumos žaliava.

Gumos vulkanizavimas leidžia žymiai pagerinti jos kokybę, padaryti ją elastingesnę, tvirtesnę ir patvaresnę. Būtent šis procesas leidžia gauti įvairių rūšių gumos techniniams, technologiniams ir buitiniams tikslams.

Gumos vertė

Šiandien guma buvo plačiausiai naudojama gumos gamyboje. Šiuolaikinė pramonė gamina įvairių tipų automobilių, aviacijos, dviračių padangas. Jis naudojamas gaminant įvairius hidraulinių, pneumatinių ir vakuuminių įrenginių nuimamų elementų sandariklius.

Produktas, gautas vulkanizuojant kaučiuką siera ir kitais cheminiais elementais, naudojamas elektros izoliacijai, medicinos ir laboratorinių instrumentų bei prietaisų gamyboje. Be to, įvairios gumos naudojamos didelėmis apkrovomis veikiančių konvejerių juostų, katilų ir vamzdžių antikorozinėms dangoms gaminti,įvairių rūšių klijai ir plonasieniai didelio stiprumo smulkūs gaminiai. Dirbtinės gumos sintezė leido sukurti kai kurių rūšių kietąjį raketinį kurą, kur ši medžiaga atlieka kuro vaidmenį.

Kas yra gumos vulkanizavimas ir ką jis daro?

Vulkanizavimo procesas apima gumos, sieros ir kitų medžiagų maišymą reikiamomis proporcijomis. Jie yra termiškai apdoroti. Kaitinant kaučiuką sieros priemone, šios medžiagos molekulės viena su kita susijungia sieros ryšiais. Kai kurios jų grupės sudaro vieną trimatį erdvinį tinklelį.

Gumoje yra daug poliizopreno angliavandenilio (C5H8)n, b altymų, aminorūgščių, riebalų rūgščių, kai kurių metalų druskų ir kitų priemaišų.

Natūralaus kaučiuko molekulėje gali būti iki 40 tūkstančių elementariųjų vienetų, jis netirpsta vandenyje, bet puikiai skaidosi organiniuose tirpikliuose. Tačiau jei guma gali beveik visiškai ištirpti benzine, tada guma joje tik išsipūs.

Šios medžiagos vulkanizavimas padeda sumažinti plastiškas gumos savybes, optimizuoja jos brinkimo laipsnį ir tirpumą tiesiogiai kontaktuojant su organiniais tirpikliais.

Gumos vulkanizavimo procesas suteikia gautai medžiagai patvaresnes savybes. Šia technologija pagaminta guma gali išlaikyti elastingumą plačiame temperatūrų diapazone. Tuo pačiu metu proceso sutrikimai, atsirandantys dėl padidėjusio sieros kiekiosukelti medžiagos kietumą ir elastingumo praradimą. Rezultatas yra visiškai kitokia medžiaga, vadinama ebonitu. Prieš atsirandant šiuolaikiniams plastikams, ebonitas buvo laikomas viena geriausių izoliacinių medžiagų.

Alternatyvūs metodai

Vis dėlto mokslas, kaip žinote, nestovi vietoje. Šiandien žinomos ir kitos vulkanizuojančios medžiagos, tačiau siera vis dar išlieka didžiausiu prioritetu. Gumos vulkanizacijai paspartinti naudojamas 2-merkaptobenzotiazolas ir kai kurie jo dariniai. Alternatyvūs metodai apima jonizuojančiąją spinduliuotę naudojant tam tikrus organinius peroksidus.

Paprastai atliekant bet kokį vulkanizavimą kaip žaliava naudojamas gumos ir įvairių priedų mišinys, suteikiantis gumai reikiamų savybių arba pagerinantis jos kokybę. Pridėjus užpildų, pvz., suodžių ir kreidos, galima sumažinti gaunamos medžiagos kainą.

Dėl technologinio proceso gumos vulkanizacijos gaminys įgauna didelį stiprumą ir gerą elastingumą. Štai kodėl įvairių rūšių natūralus ir sintetinis kaučiukas naudojamas kaip žaliava gumos gamybai.

Tolimesnės plėtros perspektyvos

Dėl sintetinio kaučiuko gamybos technologijų plėtros, gumos gamyba nebėra visiškai priklausoma nuo natūralios medžiagos. Tačiau šiuolaikinės technologijos neišstūmė gamtos išteklių potencialo. Iki šiol dalisnatūralaus kaučiuko suvartojimas pramoniniais tikslais yra apie 30%.

Dėl unikalių gamtos išteklių savybių guma yra nepakeičiama. Tai būtina gaminant didelių gabaritų gumos gaminius, pavyzdžiui, gaminant specialios įrangos padangas. Žymiausi pasaulyje padangų gamintojai savo technologijose naudoja natūralių ir sintetinių kaučiukų mišinius. Štai kodėl didžiausia natūralių žaliavų naudojimo dalis tenka pramonės padangų sektoriui.