Naturgummi er en polymer (makromolekyle) dannet af isoprenmolekyler (methylbut-1,3-dien). Det opnås normalt ved at ekstrahere latex fra gummitræet (Havea brasiliensis), som vist nedenfor:
Latex (naturgummi) ekstraheres fra gummitræet (Hevea brasiliensis)
Denne latex siles og tilsættes ammoniak (NH3) for at konservere det og også fra forskellige konserverende syrer eller salte, så det gennemgår en koagulationsproces adskilt fra væsken og danner en hvid pastaagtig masse, som formales og behandles for at fjerne mulige forurenende stoffer og tør.
Imidlertid har gummi, således rå, nogle uønskede egenskaber til dets anvendelse i industrien, såsom lav trækstyrke, opløselighed i opløsningsmidler organisk, let at blive oxideret og lav modstandsdygtighed over for varme og temperaturvariation, fordi det på varme dage bliver blødt og klæbrig, mens det på kolde dage bliver hårdt og skør.
For at afhjælpe disse problemer gennemgår gummi en proces kaldet vulkanisering, som blev opdaget ved et uheld i 1838 af
Charles Goodyear (1800-1860), da han faldt en blanding af gummi og svovl på den varme komfur, og han bemærkede, at denne blanding var brændt lidt, men ikke smeltet.
Charles Goodyear
Dermed, Vulkanisering er tilsætningen af svovl til gummi under opvarmning og ved anvendelse af katalysatorer. Bemærk i nedenstående diagram, at dobbeltbindinger af polyisopren (gummipolymer) er brudt og der dannes svovlbroer, dvs. sidebindinger mellem kæderne, hvilket gør polymeren tredimensionel:
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
Gummivulkaniseringsproces
Disse svovlbroer får gummien til at have lav hysterese og lav permanent deformation. Hysterese henviser til forsinkelsen i reaktion fra et system, når en ekstern anmodning fremsættes. For eksempel, hvis du klemmer et stykke rå gummi, vil det tage et stykke tid at vende tilbage til sin oprindelige form, hvilket betyder, at det har høj hysterese. Vulkaniseret gummi vil hurtigt vende tilbage til sin oprindelige form, da svovlet broer imellem kæderne er meget fleksible og gør det muligt for disse kæder let at glide over hinanden. andre. Materialet er også mere modstandsdygtigt, fordi svovlbroerne gør det vanskeligt for gummiet at bryde, når det strækkes.
Andelen af svovl tilsat til gummi i vulkanisering varierer mellem 2 og 20%, afhængigt af hvad der ønskes, og jo mere svovl der tilsættes til gummiet, jo større er dets hårdhed. Se:
Almindelige gummier: 2 til 10% svovlindhold;
Gummi anvendt i dæk: 1,5 til 5% svovlindhold;
Gummi anvendt i beskyttende belægninger til maskiner og udstyr i kemisk industri: ca. 30% svovlindhold.
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Gummivulkanisering"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm. Adgang til 27. juni 2021.
