Prírodný kaučuk je polymér (makromolekula) vyrobený z molekúl izoprénu (metylbut-1,3-diénu). Spravidla sa získava extrakciou latexu z kaučukovníka (Havea brasiliensis), ako je uvedené nižšie:
Latex (prírodný kaučuk) sa extrahuje z kaučukovníka (Hevea brasiliensis)
Tento latex je napnutý a pridaný k amoniaku (NH3) konzervovať ho a tiež z rôznych konzervačných kyselín alebo solí tak, aby prešiel procesom zrážania a oddeliť od kvapaliny a vytvoriť bielu pastovitú hmotu, ktorá sa rozomelie a spracuje na odstránenie možných kontaminantov a suchý.
Avšak surový kaučuk má niektoré nežiaduce vlastnosti pre svoje priemyselné použitie, ako je nízka pevnosť v ťahu, rozpustnosť v rozpúšťadlách. organický, ľahko oxidovateľný a s nízkou odolnosťou voči zmenám tepla a teploty, pretože v horúcich dňoch je mäkký a lepkavý, zatiaľ čo v chladných dňoch je tvrdý a krehký.
Na odstránenie týchto problémov prechádza kaučuk procesom nazývaným vulkanizácia, ktorý náhodne objavil v roku 1838 Charles Goodyear (1800-1860)
, keď na horúci sporák spadol zmes gumy a síry a všimol si, že táto zmes trochu horela, ale neroztopila sa.
Charles Goodyear
Teda Vulkanizácia je pridanie síry do gumy za zahrievania a s použitím katalyzátorov. Na nasledujúcej schéme si všimnite, že dvojité väzby polyizoprénu (gumového polyméru) sú prerušené a sú tvorené sírne mostíky, to znamená bočné väzby medzi reťazcami, ktoré vytvárajú polymér trojrozmerný:
Proces vulkanizácie gumy
Tieto sírne mostíky spôsobujú nízku hysteréziu a nízku trvalú deformáciu gumy. Hysterézia sa týka oneskorenia v reakcii systému, keď sa uskutoční externá požiadavka. Napríklad, ak stlačíte kúsok surovej gumy, bude chvíľu trvať, kým sa vráti do pôvodného tvaru, čo znamená, že má vysokú hysteréziu. Vulkanizovaná guma sa rýchlo vráti do pôvodného tvaru, pretože síra medzi nimi premosťuje reťaze sú veľmi pružné a umožňujú týmto reťaziam ľahké kĺzanie jeden cez druhý. iné. Materiál je tiež odolnejší, pretože sírne mostíky sťažujú pretrhnutie gumy pri jej napínaní.
Podiel síry pridanej do gumy pri vulkanizácii sa pohybuje medzi 2 a 20%, v závislosti od toho, čo sa požaduje, a čím viac síry sa do gumy pridá, tým vyššia je jej tvrdosť. Pozri:
Bežné gumy: obsah síry 2 až 10%;
Gumy použité v pneumatikách: 1,5 až 5% obsahu síry;
Kaučuky používané v ochranných náteroch pre stroje a zariadenia v chemickom priemysle: asi 30% obsahu síry.
Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm