Kumi on polymeeri, joka voi olla luonnollinen tai keinotekoinen. Luonnonkumia saadaan lateksi, jota tuotetaan monissa trooppisissa kasvilajeissa. Mutta käytännöllisesti katsoen koko maailman luonnonkumin tuotanto on peräisin lateksista Kumipuu(Hevea brasiliensis).
Tämän puun varren sisään tehdään viiltoja, ja valkoinen neste juoksee kulhoina, ja se on kerättävä usein saastumisen ja mätänemisen välttämiseksi.
Lateksi (luonnonkumi) uutetaan kumipuusta (Hevea brasiliensis)
Kumipolymeeri on additiopolymeeri, joka tunnetaan nimellä polyisopreeni, koska se muodostuu lisäämällä 1,4 isopreenimonomeerejä (metyylibut-1,3-dieeni):
Tämä reaktio on täällä yksinkertaistetulla tavalla, koska puut ovat paljon monimutkaisempia ja tarvitsevat katalyytteinä toimivia entsyymejä. N: n arvo yllä olevassa polyisopreenikaavassa on luokkaa 5000 ja luonnonkumi koostuu noin 35%: sta tätä polymeeriä. Katso polyisopreenimakromolekyyli alla:
Luonnonkumilla on kuitenkin joitain ominaisuuksia, jotka vaikeuttavat sen käyttöä. Esimerkiksi kylmällä säällä se muuttuu kovaksi ja hauraaksi, kun taas lämmössä se muuttuu pehmeäksi ja tahmeaksi.
Siksi sen täytyy käydä läpi prosessi nimeltä vulkanointi, jonka Charles Goodyear löysi vuonna 1839. Rikin lisääminen polyisopreeniin rikkoo sen kaksoissidokset ja muodostaa rikkisiltoja, jotka yhdistävät sivuketjut ja muodostavat hystereesin alempaa kumia (jos sitä esimerkiksi puristetaan, se palaa nopeasti alkuperäiseen muotoonsa), alhainen pysyvä muodonmuutos ja suuri joustavuus. Tällä tavalla kumia voidaan käyttää lukuisten tuotteiden valmistamiseen.
Jäljittelemällä kumipuissa tapahtuvaa reaktiota, tutkijat alkoivat suorittaa polymerointireaktioita lisäämällä dieeniyhdisteitä, mikä tuotti monenlaisia synteettisiä kumeja. Polymeerin valmistuksessa käytetyn monomeerityypin mukaan saavutetaan erilaisia ominaisuuksia olevat kumit.
Nykyään yleisimmät synteettiset kumit ovat ne, jotka on saatu polymeroimalla asetyleeniä (buta-1,3-dieeni), joka muodostaa polybutadieenija klooripreenistä (2-klooribut-1,3-dieeni), joka tuottaa polykloropreenitai polyneopreenitai yksinkertaisesti, neopreeni:
Tällä hetkellä synteettisiä kumeja käytetään enemmän kuin luonnonkumia. Sekä luonnollinen että synteettinen otetaan huomioon elastomeeriteli aineet, jotka jännityksen alaisina muuttuvat häiriintyneistä uudelleenjärjestelyistä lineaarisiin järjestelyihin palautuvalla tavalla.
Renkaissa käytetty kumi on synteettistä materiaalia Buna-S, joka muodostuu erytreenistä (but-1,3-dieeni) ja styreenillä (vinyylibentseeni), joka on kirjoitettu englanniksi styreenisiten "S" lopussa. "Na" tulee myös natriumin vaikutuksesta (Na - latinasta klotrium) katalysaattorina:
Buna-S on a kopolymeeri, joka muodostuu lisäämällä erilaisia monomeerejä. Muita esimerkkejä synteettisistä kumista, jotka ovat myös kopolymeerejä, on Buna-N, jota käytetään kaasusäiliöissä, letkujen ja tiivisteiden vuorauksissa ja ABS, jota käytetään myös renkaiden, puhelinten, sähkölaitteiden koteloiden ja pakkausten tuotannossa.
Buna-N muodostuu erytreenistä (but-1,3-dieeni), josta etuliite "bu" tulee, ja akryylinitriilillä, josta tulee nitriiliryhmä ja siten päässä oleva "N". "Na" tulee natriumista, joka toimii katalysaattorina tämän kopolymeerin polymerointireaktiossa:
ABS muodostuu yhdistämällä kolme monomeeriä: akryylinitriili (A), mutta-1,3-dieeni (B) ja styreeni (S). styreeni):
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/borracha-natural-sintetica.htm