Přírodní kaučuk je polymer (makromolekula) vytvořený z molekul isoprenu (methylbut-1,3-dien). Obvykle se získává extrakcí latexu z kaučukovníku (Havea brasiliensis), Jak je ukázáno níže:
Latex (přírodní kaučuk) se extrahuje z kaučukovníku (Hevea brasiliensis)
Tento latex se napne a přidá se amoniak (NH3) konzervovat jej a také z různých konzervačních kyselin nebo solí tak, aby prošel procesem srážení a oddělit od kapaliny a vytvořit bílou pastovitou hmotu, která se rozemele a zpracuje, aby se odstranily možné kontaminanty a suchý.
Guma, tedy surová, má některé nežádoucí vlastnosti pro průmyslové použití, jako je nízká pevnost v tahu, rozpustnost v rozpouštědlech organický, snadno oxidovatelný a s nízkou odolností vůči změnám tepla a teploty, protože v horkých dnech měkne a lepí, zatímco v chladných dnech ztvrdne a křehký.
K nápravě těchto problémů prochází kaučuk procesem zvaným vulkanizace, který byl objeven náhodou v roce 1838 Charles Goodyear (1800-1860), když na horký vařič upustil směs gumy a síry a všiml si, že tato směs trochu shořela, ale neroztavila se.
Charles Goodyear
Tím pádem, Vulkanizace je přidání síry do gumy za zahřívání a za použití katalyzátorů. V níže uvedeném diagramu si všimněte, že dvojné vazby polyisoprenu (pryžového polymeru) jsou rozbité a vytvářejí se sirné můstky, to znamená boční vazby mezi řetězci, které tvoří polymer trojrozměrný:
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Proces vulkanizace gumy
Tyto sirné můstky způsobují, že guma má nízkou hysterezi a nízkou trvalou deformaci. Hystereze označuje zpoždění v odezvě systému, když je zadán externí požadavek. Pokud například zmáčknete kus surové gumy, bude chvíli trvat, než se vrátí do původního tvaru, což znamená, že má vysokou hysterezi. Vulkanizovaná guma se rychle vrátí do svého původního tvaru, protože mezi nimi síra přemosťuje řetězy jsou velmi pružné a umožňují těmto řetězům snadno po sobě klouzat. ostatní. Materiál je také odolnější, protože sirné můstky ztěžují rozlomení gumy, když je napnutá.
Podíl síry přidané do kaučuku při vulkanizaci se pohybuje mezi 2 a 20%, v závislosti na tom, co je požadováno, a čím více síry přidáno do kaučuku, tím vyšší je jeho tvrdost. Dívej se:
Běžné kaučuky: 2 až 10% obsahu síry;
Kaučuky použité v pneumatikách: 1,5 až 5% obsahu síry;
Kaučuky používané v ochranných povlacích pro stroje a zařízení v chemickém průmyslu: přibližně 30% obsahu síry.
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Vulkanizace na gumu“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.
