Naturkautschuk ist ein Polymer (Makromolekül), das aus Isoprenmolekülen (Methylbut-1,3-dien) gebildet wird. Es wird normalerweise durch Extraktion von Latex aus dem Gummibaum gewonnen (Havea brasiliensis), Wie nachfolgend dargestellt:
Latex (Naturkautschuk) wird aus dem Gummibaum gewonnen (Hevea brasiliensis)
Dieser Latex wird gespannt und mit Ammoniak (NH3), um es zu konservieren und auch von verschiedenen Konservierungssäuren oder -salzen, damit es einen Koagulationsprozess durchläuft und von der Flüssigkeit trennen und eine weiße pastöse Masse bilden, die gemahlen und verarbeitet wird, um mögliche Verunreinigungen zu entfernen und trocken.
Gummi, also roh, weist jedoch einige unerwünschte Eigenschaften für seine Verwendung in der Industrie auf, wie z. B. geringe Zugfestigkeit, Löslichkeit in Lösungsmitteln organisch, leicht zu oxidieren und geringe Beständigkeit gegen Hitze und Temperaturschwankungen, da es an heißen Tagen weich und klebrig wird, während es an kalten Tagen hart und spröde.
Um diese Probleme zu beheben, wird Kautschuk einem Prozess namens Vulkanisation unterzogen, der 1838 zufällig von. entdeckt wurde Charles Goodyear (1800-1860), als er eine Mischung aus Gummi und Schwefel auf den heißen Herd fallen ließ und er bemerkte, dass diese Mischung ein wenig gebrannt, aber nicht geschmolzen war.
Charles Goodyear
So, Vulkanisation ist die Zugabe von Schwefel zu Gummi unter Erhitzen und unter Verwendung von Katalysatoren. Beachten Sie im Diagramm unten, dass die Doppelbindungen des Polyisoprens (Kautschukpolymer) gebrochen sind und Es bilden sich Schwefelbrücken, d. h. Seitenbindungen zwischen den Ketten, wodurch das Polymer dreidimensional:
Gummi-Vulkanisationsprozess
Diese Schwefelbrücken bewirken, dass der Gummi eine geringe Hysterese und eine geringe bleibende Verformung aufweist. Hysterese bezieht sich auf die Verzögerung in der Antwort eines Systems, wenn eine externe Anforderung gestellt wird. Wenn Sie beispielsweise ein Stück Rohgummi zusammendrücken, dauert es eine Weile, bis es wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, was bedeutet, dass es eine hohe Hysterese hat. Vulkanisierter Gummi nimmt schnell seine ursprüngliche Form an, da der Schwefel zwischen den Brücken die Ketten sind sehr flexibel und lassen diese Ketten leicht übereinander gleiten. Andere. Zudem ist das Material widerstandsfähiger, da die Schwefelbrücken das Brechen des Gummis bei Dehnung erschweren.
Der Anteil an Schwefel, der dem Kautschuk bei der Vulkanisation zugesetzt wird, variiert je nach Wunsch zwischen 2 und 20 %, und je mehr Schwefel dem Kautschuk zugesetzt wird, desto größer ist seine Härte. Aussehen:
Gängige Kautschuke: 2 bis 10 % Schwefelgehalt;
In Reifen verwendete Kautschuke: 1,5 bis 5 % Schwefelgehalt;
Kautschuke, die in Schutzbeschichtungen für Maschinen und Geräte in der chemischen Industrie verwendet werden: ca. 30 % Schwefelgehalt.
Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm
