Kumm on polümeer, mis võib olla looduslik või kunstlik. Looduslik kautšuk saadakse lateks, mida toodetakse paljudes troopilistes taimeliikides. Kuid praktiliselt kogu maailma loodusliku kautšuki toodang pärineb lateksi kaevandamisest Kummipuu(Hevea brasiliensis).
Selle puu varsesse tehakse sisselõiked ja valge vedelik jookseb, koguneb kaussi ning saastumise ja mädanemise vältimiseks tuleb seda sageli koguda.
Lateks (looduslik kautšuk) ekstraheeritakse kummipuust (Hevea brasiliensis)
Kummipolümeer on liitpolümeer, tuntud kui polüisopreen, mis on moodustatud 1,4-isopreenmonomeeride (metüülbut-1,3-dieen) lisamisel:
See reaktsioon toimub siin lihtsustatult, sest puudel on nad palju keerukamad ja vajavad katalüsaatoritena toimivaid ensüüme. N väärtus ülalnimetatud polüisopreenvalemis on suurusjärgus 5000 ja looduslik kautšuk koosneb umbes 35% sellest polümeerist. Vaadake polüisopreenist makromolekuli allpool:
Looduslikul kummil on siiski mõned omadused, mis muudavad selle kasutamise keeruliseks. Näiteks külma ilmaga muutub see kõvaks ja rabedaks, kuumuses aga pehmeks ja kleepuvaks.
Seetõttu peab see läbima nn protsessi vulkaniseerimine, mille Charles Goodyear avastas 1839. aastal. See on väävli lisamine polüisopreenile, mis purustab selle kaksiksidemed ja moodustab väävlisillad, mis ühendavad külgahelaid ja tekitavad hüstereesi alumise kummiga (kui seda näiteks pigistada, taastub see kiiresti oma esialgse kuju), madal püsiv deformatsioon ja suur elastsus. Nii saab kummi kasutada arvukate toodete valmistamiseks.
Kummipuudes esinevat reaktsiooni matkides hakkasid teadlased läbi viima polümeerimisreaktsioone koos dieenühendite lisamisega, saades mitut tüüpi sünteetilisi kummikuid. Sõltuvalt polümeeri tootmiseks kasutatava monomeeri tüübist saavutatakse erinevate omadustega kummikud.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Tänapäeval on kõige levinum sünteetiline kumm, mis saadakse atsetüleeni (buta-1,3-dieen) polümeerimisel, mis moodustab polübutadieenja kloropreenist (2-klorobut-1,3-dieen), mis toodab polükloropreenvõi polüneopreenvõi lihtsalt neopreen:
Praegu kasutatakse sünteetilisi kummikuid rohkem kui looduslikku kummi. Arvesse võetakse nii looduslikke kui ka sünteetilisi elastomeerid, see tähendab, ained, mis pinge all muutuvad korrastamata ümberkorraldustest lineaarseks, pöörduval viisil.
Rehvides kasutatav kumm on sünteetiline, tuntud kui Buna-S, mis moodustub erütreenist (but-1,3-dieen) ja stüreeni (vinüülbenseen) abil, mis on inglise keeles kirjutatud stüreensiit ka “S” lõpus. "Na" pärineb ka naatriumi toimest (Na - ladina keelest kelltrium) katalüsaatorina:
Buna-S on a kopolümeer, mis moodustub erinevate monomeeride lisamisel. Teised näited sünteetilistest kummidest, mis on samuti kopolümeerid, on Buna-N, mida kasutatakse gaasimahutites, voolikute ja tihendite vooderdistes ning ABS, mida kasutatakse ka rehvide, telefonide, elektriseadmete korpuste ja pakendite tootmisel.
Buna-N moodustub erüreenist (but-1,3-dieen), kust pärineb eesliide „bu”, ja akrüülnitriiliga, kust pärineb nitriilrühm ja seega lõpus olev „N”. "Na" pärineb naatriumist, mis toimib katalüsaatorina selle kopolümeeri polümerisatsioonireaktsioonis:
ABS moodustub kolme monomeeri liitumisel: akrüülnitriil (A), kuid-1,3-dieen (B) ja stüreen (S). stüreen):
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
