A természetes kaucsuk izoprén molekulákból (metil-but-1,3-dién) képzett polimer (makromolekula). Általában latex kivonásával nyerik a gumifából (Havea brasiliensis) az alábbiak szerint:
A latexet (természetes kaucsuk) kivonják a gumifából (Hevea brasiliensis)
Ezt a latexet leszűrjük és ammóniával (NH3) megőrzése érdekében, valamint különféle tartósító savakból vagy sókból úgy, hogy alvadási folyamaton megy keresztül és - a folyadéktól elkülönítve fehér pépes masszát képez, amelyet őrölnek és feldolgoznak a lehetséges szennyeződések eltávolítására és száraz.
Az így nyers guminak azonban van néhány nemkívánatos jellemzője az ipar számára, például alacsony szakítószilárdság, oldószerekben való oldhatóság szerves, könnyen oxidálható és alacsony ellenálló képességgel bír a hő- és hőmérsékletváltozások ellen, mert forró napokon puha és ragacsos, míg hideg napokon kemény és törékeny.
E problémák orvoslására a gumi egy vulkanizálásnak nevezett folyamaton megy keresztül, amelyet véletlenül fedezett fel 1838-ban
Charles Goodyear (1800-1860), amikor gumi és kén keveréket ejtett a forró tűzhelyre, és észrevette, hogy ez a keverék kissé megégett, de nem olvadt meg.
Charles Goodyear
Így, A vulkanizálás kén hozzáadása a gumihoz melegítés közben és katalizátorok alkalmazásával. Az alábbi ábrán vegye figyelembe, hogy a poliizoprén (gumipolimer) kettős kötések megszakadtak és kénhidak képződnek, vagyis oldalláncok vannak a láncok között, így a polimer háromdimenziós:
Gumi vulkanizálási folyamat
Ezek a kénhidak miatt a gumi alacsony hiszterézissel és alacsony maradandó alakváltozással jár. A hiszterézis a rendszer válaszának késleltetésére utal, amikor külső kérés érkezik. Például, ha összenyom egy darab nyers gumit, eltart egy ideig, amíg visszatér a kezdeti formájához, ami azt jelenti, hogy magas hiszterézisa van. A vulkanizált gumi gyorsan visszaáll eredeti formájába, mivel a kén áthidalódik közöttük a láncok nagyon rugalmasak, és lehetővé teszik, hogy ezek a láncok könnyen átsiklhassanak egymáson. mások. Az anyag azért is ellenállóbb, mert a kénhidak megnehezítik a gumi törését, amikor megnyújtják.
A vulkanizálás során a gumihoz hozzáadott kén aránya 2 és 20% között változik, attól függően, hogy mit kívánunk, és minél több ként adunk a gumihoz, annál nagyobb a keménysége. Néz:
Közönséges kaucsuk: 2–10% kéntartalom;
A gumiabroncsokban használt gumik: 1,5–5% kéntartalom;
A vegyipar gépeinek és berendezéseinek védőbevonatában használt gumik: kb. 30% kéntartalom.
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm
