Природна гума је полимер (макромолекула) настао од молекула изопрена (метилбут-1,3-диен). Обично се добија екстракцијом латекса са гуме (Хавеа брасилиенсис), како је приказано испод:
Латекс (природна гума) се вади из стабла гуме (Хевеа брасилиенсис)
Овај латекс се процеди и додаје му амонијак (НХ3) да га сачувају, а такође и од различитих конзерванса киселина или соли, тако да пролази кроз процес коагулације и одвојено од течности, формирајући белу пастозну масу која се меље и обрађује како би се уклониле могуће загађиваче и СУВ.
Међутим, гума, дакле сирова, има неке нежељене карактеристике за индустријску употребу, као што су мала затезна чврстоћа, растворљивост у растварачима органски, лак за оксидацију и низак отпор на температуру и температурне промене, јер у врућим данима постаје мекан и лепљив, док у хладним данима постаје тврд крт.
Да би решио ове проблеме, гума пролази поступак који се назива вулканизација, а који је случајно открио 1838 Цхарлес Гоодиеар (1800-1860), када је испустио мешавину гуме и сумпора на врућу пећ и приметио је да је смеша мало изгорела, али се није истопила.
Цхарлес Гоодиеар
Тако, Вулканизација је додавање сумпора гуми, под загревањем и уз употребу катализатора. На доњем дијаграму имајте на уму да су двоструке везе полиизопрена (гумени полимер) прекинуте и формирају се сумпорни мостови, односно бочне везе између ланаца, чинећи полимер тродимензионални:
Процес вулканизације гуме
Ови сумпорни мостови узрокују ниску хистерезу гуме и ниске трајне деформације. Хистереза се односи на кашњење у одговору система када се поднесе спољни захтев. На пример, ако исцедите комад сирове гуме, требаће неко време да се врати у почетни облик, што значи да има високу хистерезу. Вулканизована гума ће се брзо вратити у свој првобитни облик, док се сумпор премошћује ланци су врло флексибилни и омогућавају да ови ланци лако клизе један преко другог. други. Материјал је такође отпорнији јер сумпорни мостови отежавају пуцање гуме при истезању.
Удео сумпора доданог гуми у вулканизацији варира између 2 и 20%, у зависности од тога шта се жели, а што је више гуме додато сумпора, већа је његова тврдоћа. Погледајте:
Уобичајене гуме: 2 до 10% садржаја сумпора;
Гуме које се користе у гумама: 1,5 до 5% садржаја сумпора;
Гума која се користи у заштитним премазима за машине и опрему у хемијској индустрији: око 30% садржаја сумпора.
Јеннифер Фогаца
Дипломирао хемију
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm