Guma je polimer, ki je lahko naraven ali umeten. Naravni kavčuk se pridobiva z lateks, ki se proizvaja v številnih tropskih rastlinskih vrstah. Toda skoraj vsa svetovna proizvodnja naravnega kavčuka izvira iz pridobivanja lateksa iz Gumijasto drevo(Hevea brasiliensis).
Na steblu tega drevesa se zarežejo in bela tekočina teče, zbira se v sklede in jo je treba pogosto zbirati, da se prepreči kontaminacija in gnitje.
Iz gumijevega drevesa se pridobiva lateks (naravna guma)Hevea brasiliensis)
Gumeni polimer je adicijski polimer, znan kot poliizopren, saj nastane z dodatkom 1,4 izopren monomerov (metilbut-1,3-dien):
Ta reakcija je tu poenostavljena, saj so pri drevesih veliko bolj zapletena in potrebujejo encime, ki delujejo kot katalizatorji. Vrednost n v zgornji formuli poliizoprena je približno 5000, naravni kavčuk pa predstavlja približno 35% tega polimera. Glej makromolekulo poliizoprena spodaj:
Vendar ima naravni kavčuk nekatere lastnosti, ki otežujejo njegovo uporabo. Na primer, v hladnem vremenu postane trda in krhka, v vročini pa mehka in lepljiva.
Zato mora iti skozi postopek, imenovan vulkanizacija, ki ga je leta 1839 odkril Charles Goodyear. Gre za dodajanje žvepla poliizoprenu, ki pretrga njegove dvojne vezi in tvori žveplove mostičke, ki povezujejo stranske verige in povzročajo histerezo spodnje gume (če jo na primer stisnemo, se bo hitro vrnila v prvotno obliko), nizke trajne deformacije in velike elastičnost. Na ta način lahko gumo uporabimo za izdelavo številnih izdelkov.
Posnemajoč reakcijo, ki se pojavi na gumijastih drevesih, so znanstveniki začeli izvajati reakcije polimerizacije z dodatkom dienskih spojin in proizvajali več vrst sintetičnih gum. Odvisno od vrste monomera, ki se uporablja za proizvodnjo polimera, se dosežejo gume z različnimi lastnostmi.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Danes so najpogostejši sintetični kavčuki, pridobljeni s polimerizacijo acetilena (buta-1,3-diena), ki tvori polibutadienin iz kloroprena (2-klorobut-1,3-diena), ki proizvaja polikloropren, ali polineoprenali preprosto, neopren:
Trenutno se sintetična guma uporablja bolj kot naravna guma. Upoštevajo se tako naravna kot sintetična elastomeri, to je snovi, ki se ob napetosti spremenijo iz neurejenih prerazporeditev v linearne razporeditve na reverzibilen način.
Guma, ki se uporablja v pnevmatikah, je sintetična, znana kot Buna-S, ki ga tvori eritren (but-1,3-dien) in s stirenom (vinilbenzen), ki je napisan v angleščini stirenzato na koncu "S". "Na" izhaja tudi iz delovanja natrija (Na - iz lat obtrium) kot katalizator:
Buna-S je kopolimer, ki nastanejo z dodajanjem različnih monomerov. Drugi primeri sintetičnih gum, ki so tudi kopolimeri, so Buna-N, ki se uporablja v oblogah rezervoarja za plin, cevi in tesnil ter ABS, ki se uporablja tudi pri proizvodnji pnevmatik, telefonov, ohišij električnih aparatov in embalaže.
Buna-N tvori eritren (but-1,3-dien), od koder izhaja predpona "bu", in z akrilonitrilom, od koder prihaja nitrilna skupina in s tem na koncu "N". "Na" prihaja iz natrija, ki deluje kot katalizator v reakciji polimerizacije tega kopolimera:
ABS nastane z združitvijo treh monomerov: akrilonitrila (A), but-1,3-diena (B) in stirena (S). stiren):
Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije
