Šta je vulkanizacija gume?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Sintetička ili prirodna supstanca sa svojstvima elastičnosti, električnim izolacionim karakteristikama i vodootpornošću naziva se guma. Vulkanizacija takve supstance kroz reakcije koje uključuju određene hemijske elemente ili pod uticajem jonizujućeg zračenja dovodi do stvaranja gume.

Kako je nastala guma?

Hronika pojave gume u zemljama gumene Evrope počela je kada je Kolumbo 1493. doneo neobična blaga sa novog kontinenta. Među njima je bila i zadivljujuća skakuta lopta, koju su lokalni domorodci napravili od mlečnog soka drveta hevee. Indijanci su ovaj sok zvali "kauchu" (od "kau" - drvo, "chu" - suze, plač) i koristili ga u ritualnim ceremonijama. Ime se zadržalo na španskom kraljevskom dvoru. Međutim, u Evropi je postojanje neobičnog materijala bilo zaboravljeno sve do 18. veka.

Opšte interesovanje za gumu pojavilo se tek nakon što je francuski moreplovac Ch. Condamine 1738. godine predstavio naučnicima sa Pariske akademijenauke o određenom elastičnom materijalu, uzorcima proizvoda od njega, njegovom opisu i metodama ekstrakcije. Sh. Condamine je donio ove stvari sa ekspedicije u Južnu Ameriku. Tamo su starosjedioci pravili razne predmete za domaćinstvo od smole posebnih stabala. Ovaj materijal se naziva "guma", od lat. resina - "smola". Od tada je počela potraga za načinima upotrebe ove supstance.

Šta je guma?

Međutim, malo je zajedničkog između naziva resina i koncepta pod kojim danas doživljavamo ovaj materijal. Na kraju krajeva, smola drveta je samo sirovina za gumu.

Vulkanizacija gume omogućava značajno poboljšanje njenog kvaliteta, čini je elastičnijom, jačom i izdržljivijom. Upravo ovaj proces omogućava dobijanje mnogih vrsta gume za tehničke, tehnološke i domaće potrebe.

Vrijednost gume

Danas je guma dobila najširu upotrebu u proizvodnji gume. Moderna industrija proizvodi razne vrste guma za automobile, avijaciju, bicikle. Koristi se u proizvodnji raznih zaptivki za odvojive elemente u hidrauličkim, pneumatskim i vakuumskim uređajima.

Proizvod dobijen procesom vulkanizacije gume sa sumporom i drugim hemijskim elementima koristi se za električnu izolaciju, u proizvodnji medicinskih i laboratorijskih instrumenata i uređaja. Osim toga, razne gume se koriste za proizvodnju transportnih traka koje rade pod velikim opterećenjem, antikorozivnih premaza za kotlove i cijevi,razne vrste ljepila i tankih zidova visoke čvrstoće malih proizvoda. Sinteza vještačke gume omogućila je stvaranje nekih vrsta čvrstog raketnog goriva, gdje ovaj materijal igra ulogu goriva.

Šta je vulkanizacija gume i čemu služi?

Proces vulkanizacije uključuje miješanje gume, sumpora i drugih supstanci u potrebnim proporcijama. Termički su obrađeni. Kada se guma zagrije sumpornim agensom, molekuli ove tvari su međusobno povezani sumpornim vezama. Neke od njihovih grupa čine jednu trodimenzionalnu prostornu mrežu.

Guma sadrži veliku količinu poliizopren ugljovodonika (C5H8)n, proteina, aminokiselina, masnih kiselina, nekih metalnih soli i drugih nečistoća.

U molekulu prirodnog kaučuka može biti prisutno do 40 hiljada elementarnih jedinica, ne rastvara se u vodi, ali se savršeno cijepa u organskim rastvaračima. Međutim, ako se guma može skoro potpuno otopiti u benzinu, guma u njoj će samo nabubriti.

Vulkanizacija ovog materijala pomaže u smanjenju plastičnih svojstava gume, optimizuje stepen njenog bubrenja i rastvorljivosti u direktnom kontaktu sa organskim rastvaračima.

Proces vulkanizacije gume daje rezultujućem materijalu trajnija svojstva. Guma napravljena ovom tehnologijom može održati elastičnost u širokom temperaturnom rasponu. Istovremeno dolazi do poremećaja procesa u vidu povećanog dodavanja sumporadovode do pojave tvrdoće materijala i gubitka elastičnih sposobnosti. Rezultat je potpuno drugačija supstanca, koja se zove ebonit. Prije pojave moderne plastike, ebonit se smatrao jednim od najboljih izolacijskih materijala.

Alternativne metode

Ipak, nauka, kao što znate, ne miruje. Danas su poznata i druga sredstva za vulkanizaciju, ali sumpor i dalje ostaje najveći prioritet. Za ubrzanje vulkanizacije gume koriste se 2-merkaptobenzotiazol i neki od njegovih derivata. Alternativne tehnike uključuju jonizujuće zračenje pomoću određenih organskih peroksida.

Uobičajeno, u bilo kojoj vrsti vulkanizacije, mješavina gume i raznih aditiva se koristi kao sirovina, dajući gumi tražena svojstva ili poboljšavajući njen kvalitet. Dodavanje punila kao što su čađa i kreda pomaže u smanjenju troškova dobijenog materijala.

Kao rezultat tehnološkog procesa, proizvod vulkanizacije gume dobija visoku čvrstoću i dobru elastičnost. Zbog toga se kao sirovina za proizvodnju gume koriste razne vrste prirodnih i sintetičkih guma.

Izgledi za dalji razvoj

Zahvaljujući razvoju tehnologije proizvodnje sintetičkog kaučuka, proizvodnja gume više ne ovisi u potpunosti o prirodnom materijalu. Međutim, savremena tehnologija nije istisnula potencijal prirodnog resursa. Do danas, udiopotrošnja prirodne gume u industrijske svrhe je oko 30%.

Jedinstveni kvaliteti prirodnog resursa čine gumu nezamjenjivom. Neophodan je u proizvodnji velikih gumenih proizvoda, na primjer, u proizvodnji guma za specijalnu opremu. Najpoznatiji proizvođači guma u svijetu u svojim tehnologijama koriste mješavine prirodnih i sintetičkih guma. Zato najveći procenat upotrebe prirodnih sirovina otpada na sektor guma u industriji.