Cauciucul natural este un polimer (macromoleculă) format din molecule de izopren (metilbut-1,3-dienă). Se obține de obicei prin extragerea latexului din arborele de cauciuc (Havea brasiliensis), așa cum se arată mai jos:
Latexul (cauciuc natural) este extras din arborele de cauciuc (Hevea brasiliensis)
Acest latex este strecurat și adăugat cu amoniac (NH3) pentru a-l conserva și, de asemenea, din diverși acizi sau săruri conservante, astfel încât să treacă printr-un proces de coagulare și se separă de lichid, formând o masă albă păstoasă, care este măcinată și prelucrată pentru a elimina eventualii contaminanți și uscat.
Cu toate acestea, cauciucul, astfel brut, are unele caracteristici nedorite pentru utilizarea sa de către industrie, cum ar fi rezistența la tracțiune scăzută, solubilitatea în solvenți organic, ușor de oxidat și rezistență scăzută la căldură și variații de temperatură, deoarece în zilele fierbinți devine moale și lipicioasă, în timp ce în zilele reci devine greu și fragil.
Pentru a remedia aceste probleme, cauciucul suferă un proces numit vulcanizare, care a fost descoperit accidental în 1838 de către Charles Goodyear (1800-1860), când a scăpat un amestec de cauciuc și sulf pe aragazul fierbinte și a observat că acest amestec arsese puțin, dar nu se topise.
Charles Goodyear
Prin urmare, Vulcanizarea este adăugarea de sulf la cauciuc, sub încălzire și cu utilizarea catalizatorilor. Rețineți în diagrama de mai jos că legăturile duble din poliizopren (cauciuc polimer) sunt rupte și se formează punți de sulf, adică legături laterale între lanțuri, făcând polimerul tridimensional:
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Procesul de vulcanizare a cauciucului
Aceste punți de sulf determină cauciucul să aibă histerezis scăzut și o deformare permanentă scăzută. Histerezisul se referă la întârzierea răspunsului unui sistem atunci când se face o cerere externă. De exemplu, dacă strângeți o bucată de cauciuc brut, va dura ceva timp pentru a reveni la forma inițială, ceea ce înseamnă că are o histerezis ridicată. Cauciucul vulcanizat va reveni rapid la forma inițială, pe măsură ce punțile de sulf dintre ele lanțurile sunt foarte flexibile și permit acestor lanțuri să alunece ușor unul peste altul. alții. Materialul este, de asemenea, mai rezistent, deoarece punțile de sulf îngreunează ruperea cauciucului atunci când este întins.
Proporția de sulf adăugat cauciucului în vulcanizare variază între 2 și 20%, în funcție de ceea ce se dorește, iar cu cât este mai mult sulf adăugat cauciucului, cu atât duritatea acestuia este mai mare. Uite:
Cauciucuri comune: 2 până la 10% conținut de sulf;
Cauciucuri utilizate în anvelope: 1,5 până la 5% conținut de sulf;
Cauciucuri utilizate în straturile de protecție pentru mașini și echipamente din industriile chimice: aproximativ 30% conținut de sulf.
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Vulcanizarea cauciucului”; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm. Accesat la 27 iunie 2021.
