Из чего получают резину: «Из чего делают резину?» – Яндекс.Кью

Содержание

Отраслевая энциклопедия. Окна, двери, мебель

СОСТАВ И КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗИН

Основой всякой резины служит каучук натуральный (НК) или синтетический (СК), который и определяет основные свойства резинового материала. Для улучшения физико-механических свойств каучуков вводятся различные добавки (ингредиенты).
Таким образом, резина состоит из каучука и ингредиентов, рассмотренных ниже.

  • Вулканизирующие вещества (агенты) участвуют в образовании пространственно-сеточной структуры вулканизата.

Обычно в качестве таких веществ применяют серу и селен, для некоторых каучуков перекиси. Для резины электротехнического назначения вместо элементарной серы (которая взаимодействует с медью) применяют органические сернистые соединения.
Ускорители процесса вулканизации; полисульфиды, оксиды свинца, магния и другие влияют как на режим вулканизации, так и на физико-механические свойства вулканизатов. Ускорители проявляют свою наибольшую активность в присутствии оксидов некоторых металлов, называемых поэтому в составе резиновой смеси активаторами.

  • Противостарители (антиоксиданты) замедляют процесс старения резины,который ведет к ухудшению ее эксплуатационных свойств.

Существуют противостарители химического и физического действия. Действие первыхзаключается в том, что они задерживают окисление каучука в результате окисления их самих или за счет разрушения образующихся перекисей каучука.
Физические Противостарители образуют поверхностные защитные пленки, они применяются реже.

  • Мягчители (пластификаторы) облегчают переработку резиновой смеси,увеличивают эластические свойства каучука, повышают морозостойкость резины.

В качестве мягчителей вводят парафин, вазелин, стеариновую кислоту, битумы, дибутилфталат,растительные масла.

  • Наполнители по воздействию на каучук подразделяют на активные (усиливающие) и неактивные (инертные).

Активные наполнители (углеродистая сажа и белая сажа) повышают механические свойства резин: прочность, сопротивление истиранию, твердость.
Неактивные наполнители (мел, тальк, барит) вводятся для удешевления стоимости резины.

Часто в состав резиновой смеси вводят регенерат — продукт переработки старых резиновых изделий и отходов резинового Производства. Кроме снижения стоимости регенерат повышает качество резины, снижая ее склонность к старению.

  • Красители минеральные или органические вводят для окраски резин.

Некоторые красящие вещества (белые, желтые, зеленые) поглощают коротковолновую часть солнечного спектра и этим защищают резину от светового старения.

Свойства резины

Подавляющее большинство каучуков является непредельными, высокополимерными (карбоцепными) соединениями с двойной химической связью между углеродными атомами в элементарных звеньях макромолекулы. (Некоторые каучуки получают на основе насыщенных линейных полимеров.)
Молекулярная масса каучуков исчисляется в 400 000—450 000. Структура макромолекул линейная или слаборазветвленная и состоит из отдельных звеньев, которые имеют тенденцию свернуться в клубок, занять минимальный объем, но этому препятствуют силы межмолекулярного взаимодействия, поэтому молекулы каучука извилистые (зигзагообразные). Такая форма молекул и является
причиной исключительно высокой эластичности каучука (под небольшой нагрузкой происходит выпрямление молекул, изменяется их конформация).

Вулканизация

По свойствам каучуки напоминают термопластичные полимеры. Наличие в молекулах каучука непредельных связей позволяет при определенных условиях переводить его в термостабильное состояние. Для этого по месту двойной связи присоединяется двухвалентная сера (или другое вещество), которая образует в поперечном направлении как бы «мостики» между нитевидными молекулами каучука, в результате чего получается пространственно-сетчатая структура, присущая резине (вулканизату).
Процесс химического взаимодействия каучуков с серой в технике называется вулканизацией.

Многие каучуки растворимы в растворителях, резины только набухают в них и более стойки к химикатам.
езины имеют более высокую теплостойкость (НК размягчается при температуре 90 °С, резина работает при температуре свыше 100°С).
На изменение свойств резины влияет взаимодействие каучука с кислородом, поэтому при вулканизации одновременно происходят два процесса: структурирование под действием вулканизующего агента и деструкция под влиянием окисления и температуры.
Преобладание того или иного процесса сказывается на свойствах вулканизата. Это особенно характерно для резин из НК.
Для синтетических каучуков (СК) процесс вулканизации дополняется полимеризацией: под действием кислорода и температуры образуются межмолекулярные углеродистые связи, упрочняющие термостабильную структуру, что дает повышение прочности.

Термическая устойчивость вулканизата зависит от характера образующихся в процессе вулканизации связей. Наиболее прочные, а следовательно, термоустойчивые связи —С—С—, наименьшая прочность у полисульфидной связи —С—C—С.

Современная физическая теория упрочнения каучука объясняет повышение его прочности наличием сил связи (адсорбции и адгезии), возникающих между каучуком и наполнителем, а также образованием непрерывной цепочно-сетчатой структуры наполнителя вследствие взаимодействия между частицами наполнителя.
Возможно и химическое взаимодействие каучука с наполнителем.

Классификация резины по назначению

По назначению резины подразделяют на резины общего назначения и резины специального назначения (специальные).

  • Резины общего назначения

К группе резин общего назначения относят вулканизаты неполярных каучуков — НК, СКБ, СКС, СКИ.

Н К — натуральный каучук является полимером изопрена (С5Н8)n. Он растворяется в жирных и ароматических растворителях (бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде и др.), образуя вязкие растворы, применяемые в качестве клеев. При нагреве выше 80—100 °С каучук становится пластичным и при 200 °С начинает разлагаться. При температуре —70 °С НК становится
хрупким. Обычно НК аморфен. Однако при длительном хранении возможна его кристаллизация.

СКБ — синтетический каучук бутадиеновый (дивинильный) получают по методу С. В. Лебедева. Формула полибутадиена (С4Н6)n. Он является некристаллизующимся каучуком и имеет низкий предел прочности при растяжении, поэтому в резину на его основе необходимо вводить усиливающие наполнители. Морозостойкость бутадиенового каучука невысокая (от —40 до —45
°С).
СКС — бутадиенстирольный каучук получается при совместной полимеризацией бутадиена (С4Н6) и стирола (СН2=СН—С6Н5). Это самый распространенный каучук общего назначения.

СКИ — синтетический каучук изопреновый — продукт полимеризации изопрена (С5Н8). Получение СКИ стало возможным в связи с применением новых видов катализаторов. По строению, химическим и физико-механическим свойствам СКИ близок к натуральному каучуку. Промышленностью выпускаются каучуки СКИ-3 и СКИ-ЗП, наиболее близкие по свойствам к НК; каучук СКИ-ЗД, предназначенный
для получения электроизоляционных резин, СКИ-ЗВ — для вакуумной техники.

Резины общего назначения могут работать в среде воды, воздуха, слабых растворов кислот и щелочей. Интервал рабочих температур составляет от —35 до 130 °С. Из этих резин изготовляют шины, ремни, рукава, конвейерные
ленты, изоляцию кабелей, различные резинотехнические изделия.

Резины специального назначения

Специальные резины подразделяют на несколько видов: маслобензостойкие, теплостойкие, светоозоностойкие, износостойкие, электротехнические, стойкие к гидравлическим жидкостям.

Маслобензостойкие резины получают на основе каучуков хлоропренового (наирит), СКН и тиокола.
Наирит является отечественным хлоропреновым каучуком. Хлоропрену соответствует формула СН2==ССI—СН=СН2.
Вулканизация может проводиться термообработкой даже без серы, так как под действием температуры каучук переходит в термостабильное состояние.
Резины на основе наирита обладают высокой эластичностью, вибростойкостью, озоностойкостью, устойчивы к действию топлива и масел, хорошо сопротивляются тепловому старению. (Окисление каучука замедляется экранирующим действием хлора на двойные связи.)
По температуроустойчивости и морозостойкости (от —35 до —40 °С) они уступают как НК, так и другим СК.
Электроизоляционные свойства резины на основе полярного наирита ниже, чем у резины на основе неполярных каучуков.
(За рубежом полихлоропреновый каучук выпускается под названием неопрен,
пербунан-С и др.).

СКН — бутадиеннитрильный каучук — продукт совместной полимеризации бутадиена с нитрилом акриловой кислоты —СН2—СН =СН—СН2—СН2—СНСN—
Резины на основе СКН обладают высокой прочностью ((в = 35 МПа), хорошо сопротивляются истиранию, но по
эластичности уступают резинам на основе НК, превосходят их по стойкости к старению и действию разбавленных кислот и щелочей. Резины могут работать в среде бензина, топлива, масел в интервале температур от -30 до 130 °С.
Резины на основе СКН применяют для производства ремней, конвейерных лент, рукавов, маслобензостойких резиновых деталей (уплотнительные прокладки,манжеты и т. п.).

Тиоколы – торговое название полисульфидных каучуков.
Из смеси каучука с серой, наполнителями и другими веществами формуют нужные изделия и подвергают их нагреванию. При этих условиях атомы серы присоединяются к двойным связям макромолекул каучука и «сшивают» их, образуя дисульфидные «мостики». В результате образуется гигантская молекула, имеющая три измерения в пространстве — как бы длину, ширину и толщину. Полимер приобретает пространственную структуру. Если к каучуку добавить больше серы, чем нужно для образования резины, то при вулканизации линейные молекулы окажутся «сшитыми» в очень многих местах, и материал утратит эластичность, станет твёрдым — получится эбонит. До появления современных пластмасс эбонит считался одним из лучших изоляторов.

Полисульфидный каучук, или тиокол, образуется при взаимодействии галоидопроизводных углеводородов с многосернистыми соединениями щелочных металлов:

…—СН2—СН2—S2—S2— …
Тиокол вулканизуется перекисями. Присутствие в основной цепи макромолекулы серы придает каучуку полярность, вследствие чего он становится устойчивым к топливу и маслам, к действию кислорода, озона, солнечного света. Сера также сообщает тиоколу высокую газонепроницаемость (выше, чем у НК), поэтому тиокол — хороший герметизирующий материал.

Механические свойства резины на основе тиокола невысокие.
Эластичность резин сохраняется при температуре от —40 до —60 °С.
Теплостойкость не превышает 60—70 °С. Тиоколы новых марок работают при температуре до 130 °С.

Акрилатные каучуки — сополимеры эфиров акриловой (или метакриловой)кислоты с акрилонитрилом и другими полярными мономерами — можно отнести к маслобензостойким каучукам.
Каучуки выпускают марок БАК-12, БАКХ-7, ЭАХ.
Для получения высокопрочных резин вводят усиливающие наполнители.
Достоинством акрилатных резин является стойкость к действию серосодержащих масел при высоких температурах; их широко применяют в автомобилестроении.Они стойки к действию кислорода, достаточно теплостойки, обладают адгезией к полимерам и металлам.
Недостатками БАК являются малая эластичность,низкая морозостойкость, невысокая стойкость к воздействию ; горячей воды и
пара.

Износостойкие резины получают на основе полиуретановых каучуков СКУ.
Полиуретановые каучуки обладают высокой прочностью, эластичностью, сопротивлением истиранию, маслобензостойкостью. В структуре каучука нет ненасыщенных связей, поэтому он стоек к кислороду и озону, его газонепроницаемость в 10—20 раз выше, чем газопроницаемость НК.
Рабочие температуры резин на его основе составляют от —30 до 130°С.

Уретановые резины стойки к воздействию радиации. Зарубежные названия уретановых каучуков — , вулколлан, адипрен, джентан, урепан.
Резины на основе СКУ применяют для автомобильных шин, конвейерных лент, обкладки труб
и желобов для транспортирования абразивных материалов, обуви и др.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕЗИН И КАУЧУКОВ

Общие понятия

Механические свойства каучуков и резин могут быть охарактеризованы комплексом свойств.
К особенностям механических свойств каучуков и резин следует отнести:

  • высокоэластический характер деформации каучуков;
  • зависимость деформаций от их скорости и продолжительности действия деформирующего усилия, что проявляется в релаксационных процессах и гистерезисных явлениях;
  • зависимость механических свойств каучуков от их предварительной обработки, температуры и воздействия различных немеханических факторов (света, озона, тепла и др.).

Различают деформационно-прочностные, фрикционные и другие специфические свойства каучуков и резин.

К основным деформационно-прочностным свойствам относятся: пластические и эластические свойства, прочность при растяжении,относительное удлинение при разрыве, остаточное удлинение после разрыва,условные напряжения при заданном удлинении, условно-равновесный модуль,модуль эластичности, гистерезисные потери, сопротивление раздиру, твердость.

К фрикционным свойствам резин относится износостойкость, характеризующая сопротивление резин разрушению при трении, а также коэффициент трения.

К специфическим свойствам резин относятся, например, температура хрупкости, морозостойкость, теплостойкость, сопротивление старению.

Очень важным свойством резин является сопротивление старению (сохранение механических свойств) после воздействия света, озона, тепла и других факторов.

Механические свойства резин определяют в статических условиях, т. е. при постоянных нагрузках и деформациях, при относительно небольших скоростях нагружения (например, при испытании на разрыв), а также в динамических условиях, например, при многократных деформациях растяжения, сжатия, изгиба или сдвига. При этом особенно часто резины испытывают на усталостную
выносливость и теплообразование при сжатии.

Усталостная выносливость характеризуется числом циклов деформаций, которое выдерживает резина до разрушения. Для сокращения продолжительности определения усталостной выносливости испытания проводят иногда в условиях концентрации напряжений, создаваемых путем дозированного прокола или применения образцов с канавкой.

Теплообразование при многократных деформациях сжатия определяется по изменению температуры образца резины в процессе испытания в заданном режиме (при заданном сжатии и заданной частоте деформаций).

Пластические и эластические свойства

Пластичностью называется способность материала легко деформироваться и сохранять форму после снятия деформирующей нагрузки. Иными словами, пластичность — это способность материала к необратимым деформациям.

Эластичностью называется способность материала легко деформироваться и восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после снятия деформирующей нагрузки, т. е. способность к значительным обратимым деформациям.

Эластическими деформациями, в отличие от упругих, называются такие обратимые деформации, которые характеризуются значительной величиной при относительно малых деформирующих усилиях (низкое значение модуля упругости).

Пластические и эластические свойства каучука проявляются одновременно; в зависимости от предшествующей обработки каучука каждое из них проявляется в большей или меньшей степени. Пластичность невулканизованного каучука постепенно снижается при вулканизации, а эластичность возрастает.
В зависимости от степени вулканизации соотношение этих свойств каучука
постепенно изменяется. Для невулканизованных каучуков более характерным свойством является пластичность, а вулканизованные каучуки отличаются высокой эластичностью. Но при деформациях невулканизованного каучука наблюдается также частичное восстановление первоначальных размеров и формы,т. е. наблюдается некоторая эластичность, а при деформациях резины можно наблюдать некоторые неисчезающие остаточные деформации.

Упругая деформация практически устанавливается мгновенно при приложении деформирующего усилия и также мгновенно исчезает после снятия нагрузки; обычно она составляет доли процента от общей деформации. Этот вид деформации обусловлен небольшим смещением атомов, изменением межатомных и межмолекулярных расстояний и небольшим изменением валентных углов.

Высокоэластическая деформация резин увеличивается во времени по мере действия деформирующей силы и достигает постепенно некоторого предельного (условно-равновесного) значения. Она так же, как и упругая деформация, обратима; при снятии нагрузки высокоэластическая деформация постепенно уменьшается, что приводит к эластическому восстановлению деформированного
образца.
Высокоэластическая деформация, в отличие от упругой,характеризуется меньшей скоростью, так как связана с конформационными изменениями макромолекул каучука под действием внешней силы. При этом происходит частичное распрямление и ориентация макромолекул в направлении растяжения. Эти изменения не сопровождаются существенными нарушениями межатомных и межмолекулярных расстояний и происходят легко при небольших усилиях. После прекращения действия деформирующей силы вследствие тепловогодвижения происходит дезориентация молекул и восстановление размеров образца.
Специфическая особенность механических свойств каучуков и резин связана с высокоэластической деформацией.

Пластическая деформация непрерывно возрастает при нагружении и полностью сохраняется при снятии нагрузки. Она характерна для невулканизованного каучука и резиновых смесей и связана с необратимым перемещением макромолекул друг относительно друга.

Скольжение молекул у вулканизованного каучука сильно затруднено наличием прочных связей между молекулами, и поэтому вулканизаты, не содержащие наполнители, почти полностью восстанавливаются после прекращения действия внешней силы.
Наблюдаемые при испытании наполненных резин неисчезающие деформации являются следствием нарушения межмолекулярных связей, а также следствием нарушения связей между каучуком и компонентами, введенными в нею, например вследствие отрыва частиц ингредиентов от каучука. Неисчезающие остаточные деформации часто являются кажущимися вследствие малой скорости эластического восстановления, т. е. оказываются практически исчезающими в течение некоторого достаточно продолжительного времени.

Твердость резины

Твердость резины характеризуется сопротивлением вдавливанию в резину металлической иглы или шарика (индентора) под действием усилия сжатой пружины или под действием груза.

Для определения твердости резины применяются различные твердомеры.
Часто для определения твердости резины используется твердомер ТМ-2 (типа Шора), который имеет притупленную иглу, связанную с пружиной, находящейся внутри прибора.
Твердость определяется глубиной вдавливания иглы в образец под действием сжатой пружины при соприкосновении плоскости основания прибора с поверхностью образца (ГОСТ 263—75). Вдавливание иглы вызывает пропорциональное перемещение стрелки по шкале прибора.
Максимальная твердость, соответствующая твердости стекла или металла, равна 100 условным единицам.
Резина в зависимости от состава и степени вулканизации имеет твердость в пределах от 40 до 90 условных единиц.
С увеличением содержания наполнителей и увеличением продолжительности вулканизации твердость повышается; мягчители (масла) снижают твердость резины.

Теплостойкость

О стабильности механических свойств резины при повышенных температурах судят по показателю ее теплостойкости. Испытания на теплостойкость производят при повышенной температуре (70 °С и выше) после прогрева образцов при температуре испытания в течение не более 15 мин (во избежание необратимых изменений) с последующим сопоставлением полученных результатов с результатами испытаний при нормальных условиях (23±2°С).

Количественной характеристикой теплостойкости эластомеров служит коэффициент теплостойкости, равный отношению значений прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и других показателей, определенных при повышенной температуре, к соответствующим показателям, определенным при нормальных условиях. Чем ниже показатели при повышенной температуре по сравнению с показателями при нормальных условиях, тем ниже коэффициент теплостойкости.

Полярные каучуки обладают пониженной теплостойкостью.
Наполнители значительно повышают теплостойкость резин.

Износостойкость

Основным показателем износостойкости является истираемость и сопротивление истиранию, которые определяются в условиях качения с проскальзыванием (ГОСТ 12251—77) или в условиях скольжения по истирающей поверхности, обычно, как и в предыдущем случае, по шлифовальной шкурке (ГОСТ 426—77).
Истираемость ( определяется как отношение уменьшения объема образца при истирании к работе, затраченной на истирание, и выражается в м3/МДж [см3/(кВт(ч)].
Сопротивление истиранию ( определяется как отношение затраченной работы на истирание к уменьшению объема образца при истирании и выражается в МДж/м3 [см3/(кВт(ч)].

Истирание кольцевых образцов при качении с проскальзыванием более соответствует условиям износа протекторов шин при эксплуатации и поэтому применяется при испытаниям на износостойкость протекторных резин.

Теплообразование при многократном сжатии

Теплообразование резины при многократном сжатии цилиндрических образцови характеризуется температурой, развивающейся в образце вследствие внутреннего трения (или повышением температуры при испытании).

Морозостойкость резины

Морозостойкость—способность резины сохранять высокоэластические свойства при пониженных температурах. Свойства резин при пониженных температурах характеризуются коэффициентом морозостойкости при растяжении, температурой
хрупкости и температурой механического стеклования.

Коэффициент морозостойкости при растяжении (ГОСТ 408—66) представляет собой отношение удлинения образца при пониженной температуре к удлинению его (равному 100%) при температуре 23±2°С под действием той же нагрузки.

Резина считается морозостойкой при данной температуре, если коэффициент морозостойкости выше 0,1.

Температура хрупкости Тхр—максимальная минусовая температура, при которой консольно закрепленный образец резины разрушается или дает трещину при изгибе под действием удара! ГОСТ 7912—74). Температура хрупкости резин зависит от полярности и гибкости макромолекул, с повышением гибкости молекулярных цепей она понижается.

Температурой механического стеклования называется температура, при которой каучук или резина теряют способность к высокоэластическим деформациям.
По ГОСТ 12254—66 этот показатель определяется на образцах,замороженных при температуре ниже температуры стеклования. Образец резины цилиндрической формы нагружают (после предварительного замораживания) и затем медленно размораживают со скоростью 1 °С в минуту и находят температуру, при которой деформация образца начинает резко возрастать.

Сопротивление старению и действию агрессивных сред

Старением называется необратимое изменение свойств каучука или резины под действием тепла, света, кислорода, воздуха, озона или агрессивных сред, т.е. преимущественно немеханических факторов.
Старение активируется, если резина одновременно подвергается воздействию механических нагрузок.

Испытания на старение производят, выдерживая резину в различных условиях (на открытом воздухе, в кислороде или воздух при повышенной температуре; в среде озона или при воздействии света и озона).
При атмосферном старении на открытом воздухе или термическом старении в среде горячего воздуха (ГОСТ 9.024—74) результат испытания оценивают коэффициентом старения, который представляет отношение изменения показателей каких-либо свойств, чаще всего предела прочности и относительного удлинения при разрыве к соответствующим показателям до
старения. Чем меньше изменения свойств при старении и коэффициент старения, тем выше сопротивление резины старению.

Сопротивление действию различных сред (масел, щелочей, кислот и др.) оценивается по изменению свойств — предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве в 1этих средах.
Оно характеризуется коэффициентом, представляющим отношение показателя после воздействия агрессивной среды к соответствующему показателю до ее воздействия.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ И УСТАЛОСТНАЯ ВЫНОСЛИВОСТЬ РЕЗИН

  • Долговечность резин в условиях статической деформации

Прочность любого твердого тела понижается с увеличением продолжительности действия напряжения и поэтому разрушающая нагрузка не является константой твердого тела.
Разрушающая нагрузка — условная мера прочности только при строго определенных скорости деформации и температуре. Снижение прочности материала, находящегося в статически напряженном состоянии, называется статической усталостью. Продолжительность пребывания тела в напряженном состоянии от момента нагружения до разрушения называется долговечностью
материала под нагрузкой.
При температурах ниже ТХР полимеры ведут себя подобно хрупким твердым телам.

  • Долговечность резины в условиях динамических деформаций

Снижение прочности материала вследствие многократных деформаций называется динамической усталостью или утомлением.

Сопротивление резин утомлению или динамическая выносливость выражается числом циклов деформации, необходимым для разрушения образца.
Максимальное напряжение в цикле деформации, соответствующее разрушению образца в условиях многократных деформаций, называется усталостной прочностью, а время, необходимое для разрушения резины в условиях многократных деформаций, —
динамической долговечностью.

Наиболее распространенным режимом испытаний на многократное растяжение является режим постоянных максимальных удлинений,
который осуществляется на машине МРС-2. Это испытание проводится при постоянной амплитуде и заданной частоте (250 и 500 цикл/мин), а также при постоянном максимальном и среднем значениях деформации.

Влияние структуры и состава резин на ее долговечность.
Как правило, резина имеет высокую усталостную выносливость, если она обладает высокой прочностью, малым внутренним трением и высокой химической стойкостью. Влияние структуры или состава резины на эти свойства различно. Влияние типа каучука, характера вулканизационной сетки наполнителей, пластификаторов,антиоксидантов также неоднозначно.
Методы испытания долговечности выбираются с учетом реальных условий эксплуатации резины, видов и условий деформаций, имеющих решающее значение.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  • Ю. М. Лахтин “Материаловедение”, 1990, Москва, «Машиностроение”
  • Н. В. Белозеров “Технология резины”, 1979, Москва, “Химия”
  • Ф. А. Гарифуллин, Ф. Ф. Ибляминов “Конструкционные резины и методы определения их механических свойств”, Казань, 2000
  • Руздитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия-11: Органич. химия. Основы общей химии: (Обобщение и углубление знаний): Учеб. для 11 кл. сред. шк. — М.: Просвещение, 1992. — 160 с.: ил. — ISBN 5-09-004171-7.
  • Глинка Н. Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. — 23-е изд., стереотипное. / Под ред. В. А. Рабиновича. — Л.: Химия, 1984. — 704 с.ил.
  • Большой Энциклопедический словарь. — М.: Большая российская энциклопедия,1998.
  • Мегаэнциклопедия, http://mega.km.ru

Вклад участников

Сотников Виталий Александрович

КАУЧУК И РЕЗИНА — это… Что такое КАУЧУК И РЕЗИНА?


Синтез 1,4-цис-полиизопрена проводился несколькими различными путями с использованием регулирующих стереоструктуру катализаторов, и это позволило наладить производство различных синтетических эластомеров. Катализатор Циглера состоит из триэтилалюминия и четыреххлористого титана; он заставляет молекулы изопрена объединяться (полимеризоваться) с образованием гигантских молекул 1,4-цис-полиизопрена (полимера). Аналогично, металлический литий или алкил- и алкиленлитиевые соединения, например бутиллитий, служат катализаторами полимеризации изопрена в 1,4-цис-полиизопрен. Реакции полимеризации с этими катализаторами проводятся в растворе с использованием углеводородов нефти в качестве растворителей. Синтетический 1,4-цис-полиизопрен обладает свойствами натурального каучука и может использоваться как его заместитель в производстве резиновых изделий.
См. также ПЛАСТМАССЫ. Полибутадиен, на 90-95% состоящий из 1,4-цис-изомера, также был синтезирован посредством регулирующих стереоструктуру катализаторов Циглера, например триэтилалюминия и четырехиодистого титана. Другие регулирующие стереоструктуру катализаторы, например хлорид кобальта и алкилалюминий, также дают полибутадиен с высоким (95%) содержанием 1,4-цис-изомера. Бутиллитий тоже способен полимеризовать бутадиен, однако дает полибутадиен с меньшим (35-40%) содержанием 1,4-цис-изомера. 1,4-цис-полибутадиен обладает чрезвычайно высокой эластичностью и может использоваться как наполнитель натурального каучука. Тиокол (полисульфидный каучук). В 1920, пытаясь получить новый антифриз из этиленхлорида и полисульфида натрия, Дж.Патрик вместо этого открыл новое каучукоподобное вещество, названное им тиоколом. Тиокол высокоустойчив к бензину и ароматическим растворителям. Он имеет хорошие характеристики старения, высокое сопротивление раздиру и низкую проницаемость для газов. Не будучи настоящим синтетическим каучуком, он, тем не менее, находит применение для изготовления резин специального назначения.
Неопрен (полихлоропрен). В 1931 компания «Дюпон» объявила о создании каучукоподобного полимера, или эластомера, названного неопреном. Неопрен изготавливают из ацетилена, который, в свою очередь, получают из угля, известняка и воды. Ацетилен сначала полимеризуют до винилацетилена, из которого путем добавления хлороводородной кислоты производят хлоропрен. Далее хлоропрен полимеризуют до неопрена. Помимо маслостойкости неопрен имеет высокую тепло- и химическую стойкость и используется в производстве шлангов, труб, перчаток, а также деталей машин, например шестерен, прокладок и приводных ремней. Буна S (SBR, бутадиенстирольный каучук). Синтетический каучук типа буна S, обозначаемый как SBR, производится в больших реакторах с рубашкой, или автоклавах, в которые загружают бутадиен, стирол, мыло, воду, катализатор (персульфат калия) и регулятор роста цепи (меркаптан). Мыло и вода служат для эмульгирования бутадиена и стирола и приведения их в близкий контакт с катализатором и регулятором роста цепи. Содержимое реактора нагревается до примерно 50° С и перемешивается в течение 12-14 ч; за это время в результате процесса полимеризации в реакторе образуется каучук. Получающийся латекс содержит каучук в форме малых частиц и имеет вид молока, очень напоминающий натуральный латекс, добытый из дерева. Латекс из реакторов обрабатывается прерывателем полимеризации для остановки реакции и антиоксидантом для сохранения каучука. Затем он очищается от избытка бутадиена и стирола. Чтобы отделить (путем коагуляции) каучук от латекса, он обрабатывается раствором хлорида натрия (пищевой соли) в кислоте либо раствором сульфата алюминия, которые отделяют каучук в форме мелкой крошки. Далее крошка промывается, сушится в печи и прессуется в кипы. Из всех эластомеров SBR используется наиболее широко. Больше всего его идет на производство автомобильных шин. Этот эластомер сходен по свойствам с натуральным каучуком. Он не маслостоек и в большинстве случаев проявляет низкую химическую стойкость, но обладает высоким сопротивлением удару и истиранию.
Латексы для эмульсионных красок. Бутадиен-стирольные латексы широко используются в эмульсионных красках, в которых латекс образует смесь с пигментами обычных красок. В таком применении содержание стирола в латексе должно превышать 60%.
Низкотемпературный маслонаполненный каучук. Низкотемпературный каучук — особый тип каучука SBR. Он производится при 5° С и обеспечивает лучшую износостойкость шин, чем стандартный SBR, полученный при 50° С. Износостойкость шин еще более повышается, если низкотемпературному каучуку придать высокую ударную вязкость. Для этого в базовый латекс добавляют некоторые нефтяные масла, называемые нефтяными мягчителями. Количество добавляемого масла зависит от требуемого значения ударной вязкости: чем оно выше, тем больше вводится масла. Добавленное масло действует как мягчитель жесткого каучука. Другие свойства маслонаполненного низкотемпературного каучука такие же, как у обычного низкотемпературного.
Буна N (NBR, бутадиенакрилонитрильный каучук). Вместе с буна S в Германии был также разработан маслостойкий тип синтетического каучука под названием пербунан, или буна N. Основной компонент этого нитрильного каучука — также бутадиен, который сополимеризуется с акрилонитрилом по существу по тому же механизму, что и SBR. Сорта NBR различаются содержанием акрилонитрила, количество которого в полимере варьирует от 15 до 40% в зависимости от назначения каучука. Нитрильные каучуки маслостойки в степени, соответствующей содержанию в них акрилонитрила. NBR использовался в тех видах военного оборудования, где требовалась маслостойкость, например в шлангах, самоуплотняющихся топливных элементах и конструкциях транспортных средств.
Бутилкаучук. Бутилкаучук — еще один синтетический каучук — был открыт в 1940. Он замечателен своей низкой газопроницаемостью; камера шины из этого материала удерживает воздух в 10 раз дольше, чем камера из натурального каучука. Бутилкаучук изготавливают полимеризацией изобутилена, получаемого из нефти, с малой добавкой изопрена при температуре -100° С. Эта полимеризация не является эмульсионным процессом, а проводится в органическом растворителе, например метилхлориде. Свойства бутилкаучука могут быть сильно улучшены термообработкой маточной смеси бутилкаучука и газовой сажи при температуре от 150 до 230° С. Недавно бутилкаучук нашел новое применение как материал для протекторов шин ввиду его хороших ходовых характеристик, отсутствия шума и превосходного сцепления с дорогой. Бутилкаучук несовместим с натуральным каучуком и SBR и, значит, не может быть смешан с ними. Однако после хлорирования до хлорбутилкаучука он становится совместимым с натуральным каучуком и SBR. Хлорбутилкаучук сохраняет низкую газопроницаемость. Это свойство используется при изготовлении смешанных продуктов хлорбутилкаучука с натуральным каучуком или SBR, которые служат для производства внутреннего слоя бескамерных шин.
Этиленпропиленовый каучук. Сополимеры этилена и пропилена могут быть получены в широких диапазонах составов и молекулярных масс. Эластомеры, содержащие 60-70% этилена, вулканизуются с пероксидами и дают вулканизат с хорошими свойствами. Этиленпропиленовый каучук имеет превосходную атмосферо- и озоностойкость, высокую термо-, масло- и износостойкость, но также и высокую воздухопроницаемость. Такой каучук изготавливается из дешевых сырьевых материалов и находит многочисленные применения в промышленности. Наиболее широко применяемым типом этиленпропиленового каучука является тройной этиленпропиленовый каучук (с диеновым сомономером). Он используется в основном для изготовления оболочек проводов и кабелей, однослойной кровли и в качестве присадки для смазочных масел. Его малая плотность и превосходная озоно- и атмосферостойкость обусловливают его применение в качестве кровельного материала.
Вистанекс. Вистанекс, или полиизобутилен, — полимер изобутилена, также получаемый при низких температурах. Он подобен каучуку по свойствам, но в отличие от каучука является насыщенным углеводородом и, значит, не может быть подвергнут вулканизации. Полиизобутилен озоностоек.
Коросил. Коросил, каучукоподобный материал, — это пластифицированный поливинилхлорид, приготовленный из винилхлорида, который, в свою очередь, получают из ацетилена и хлороводородной кислоты. Коросил замечательно стоек к действию окислителей, в том числе озона, азотной и хромовой кислот, и поэтому используется для внутренней облицовки цистерн с целью защиты их от коррозии. Он непроницаем для воды, масел и газов и в силу этого находит применение как покрытие для тканей и бумаги. Каландрованный материал используется в производстве плащей, душевых занавесок и обоев. Низкое водопоглощение, высокая электрическая прочность, негорючесть и высокое сопротивление старению делают пластифицированный поливинилхлорид пригодным для изготовления изоляции проводов и кабелей.
Полиуретан. Класс эластомеров, известных как полиуретаны, находит применение в производстве пеноматериалов, клеев, покрытий и формованных изделий. Изготовление полиуретанов включает несколько стадий. Сначала получают сложный полиэфир реакцией дикарбоновой кислоты, например адипиновой, с многоатомным спиртом, в частности этиленгликолем или диэтиленгликолем. Полиэфир обрабатывают диизоцианатом, например толуилен-2,4-диизоцианатом или метилендифенилендиизоцианатом. Продукт этой реакции обрабатывают водой и подходящим катализатором, в частности n-этилморфолином, и получают упругий или гибкий пенополиуретан. Добавляя диизоцианат, получают формованные изделия, в том числе шины. Меняя соотношение гликоля и дикарбоновой кислоты в процессе производства сложного полиэфира, можно изготовить полиуретаны, которые используются как клеи или перерабатываются в твердые или гибкие пеноматериалы либо формованные изделия. Пенополиуретаны огнестойки, имеют высокую прочность на растяжение, очень высокое сопротивление раздиру и истиранию. Они проявляют исключительно высокую несущую способность и хорошее сопротивление старению. Вулканизованные полиуретановые каучуки имеют высокие прочность на растяжение, сопротивление истиранию, раздиру и старению. Был разработан процесс получения полиуретанового каучука на основе простого полиэфира. Такой каучук хорошо ведет себя при низких температурах и устойчив к старению.
Кремнийорганический каучук. Кремнийорганические каучуки не имеют себе равных по пригодности к эксплуатации в широком температурном интервале (от -73 до 315° С). Для вулканизованных кремнийорганических каучуков была достигнута прочность на растяжение около 14 МПа. Их сопротивление старению и диэлектрические характеристики также весьма высоки.
Хайпалон (хлорсульфоэтиленовый каучук). Этот эластомер хлорсульфонированного полиэтилена получают обработкой полиэтилена хлором и двуокисью серы. Вулканизованный хайпалон чрезвычайно озоно- и атмосферостоек и имеет хорошую термо- и химическую стойкость.
Фторсодержащие эластомеры. Эластомер кель-F — сополимер хлортрифторэтилена и винилиденфторида. Этот каучук имеет хорошую термо- и маслостойкость. Он стоек к действию коррозионно-активных веществ, негорюч и пригоден к эксплуатации в интервале от -26 до 200° С. Витон А и флюорел — сополимеры гексафторпропилена и винилиденфторида. Эти эластомеры отличаются превосходной стойкостью к действию тепла, кислорода, озона, атмосферных факторов и солнечного света. Они имеют удовлетворительные низкотемпературные характеристики и пригодны к эксплуатации до -21° С. Фторсодержащие эластомеры используются в тех приложениях, где требуется стойкость к действию тепла и масел.
Специализированные эластомеры. Производятся специализированные эластомеры с разнообразными физическими свойствами. Многие из них очень дороги. Наиболее важные из них — акрилатные каучуки, хлорсульфонированный полиэтилен, сополимеры простых и сложных эфиров, полимеры на основе эпихлоргидрина, фторированные полимеры и термопластичные блок-сополимеры. Они используются для изготовления уплотнений, прокладок, шлангов, оболочек проводов и кабелей и клеев.
См. также
ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ;
ПЛАСТМАССЫ;
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ.
ЛИТЕРАТУРА
Справочник резинщика. М., 1971 Догадкин Б.А. Химия эластомеров. М., 1981 Лепетов В.А., Юрцев Л.Н. Расчеты и конструирование резиновых изделий. Л., 1987

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество.
2000.

Резина — это… Что такое Резина?

Рези́на (от лат. resina «смола») — эластичный материал, получаемый вулканизацией каучука. По степени вулканизации резины разделяются на мягкие (1—3 % серы), полутвёрдые и твёрдые (30 % серы) (эбонит). Плотность — 1,2 т/м3, либо 1,2 кг/дм3.

Применение

Резина используется в производстве автомобильных шин и резино-технических изделий, пасики, прокладки.
Широкое применение резина обрела в производстве презервативов (средство контрацепции).

Изделия из резины в промышленности

Для получения прорезиненных тканей берут льняную или бумажную ткань и резиновый клей, представляющий резиновую смесь, растворённую в бензине или бензоле. Клей тщательно и равномерно размазывают и впрессовывают в ткань; после просушки и испарения растворителя получают прорезиненную ткань.

Для изготовления прокладочного материала, способного выдерживать высокие температуры, применяют паронит, представляющий резиновую смесь, в которую введено асбестовое волокно. Такую смесь смешивают с бензином, пропускают через вальцы и вулканизируют в виде листов толщиной от 0,2 до 6 мм.

Для получения резиновых трубок и профилей сырую резину пропускают через шприц-машину, где сильно разогретая (до 100—110°) смесь продавливается через профилирующую головку. В результате получают профиль, который подвергают вулканизации.

Изготовление дюритовых рукавов происходит следующим образом: из каландрированной резины вырезают полосы и накладывают их на металлический дорн, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру рукава. Края полос смазывают резиновым клеем и прикатывают роликом, затем накладывают один или несколько парных слоев ткани и промазывают их резиновым клеем, а сверху накладывают слой резины. После этого собранный рукав подвергают вулканизации.

Автомобильные камеры изготовляют из резиновых труб, шприцованных или склеенных вдоль камеры. Существует два способа изготовления камер: формовый и дорновый. Дорновые камеры вулканизируют на металлических или изогнутых дорнах. Эти камеры имеют один или два поперечных стыка. После стыкования камеры в месте стыка подвергают вулканизации. При формовом способе камеры вулканизируют в индивидуальных вулканизаторах, снабженных автоматическим регулятором температуры. Чтобы избежать склеивания стенок, внутрь камеры вводят тальк.

Автомобильные покрышки собирают на специальных станках из нескольких слоев особой ткани (корд), покрытой резиновым слоем. Тканевый каркас, то есть скелет шины, тщательно прикатывают, а кромки слоев ткани заворачивают. Снаружи каркас покрывают двумя слоями металлокордного брекера, затем в беговой части толстым слоем резины, называемым протектором, а на боковины накладывают более тонкий слой резины. Подготовленную таким образом шину (сырую шину) подвергают вулканизации. Перед вулканизацией на внутреннюю часть сырой шины наносят специальную разделительную смазку(окрашивают)для исключения залипания к диафрагме и лучшего скольжения диафрагмы во внутренней полости шины при формовании.

Хранение резиновых изделий

Шкафы для резиновых изделий должны иметь плотно закрывающиеся дверцы, гладкую внутреннюю поверхность. Жгуты, зонды хранятся в подвешенном состоянии на съемных вешалках, расположенных под крышкой шкафа. Резиновые грелки, накладные круги, пузыри для льда хранят слегка надутыми. Съемные резиновые части приборов необходимо хранить отдельно. Эластичные катетеры, перчатки, бужи, резиновые бинты, напальчники хранят в плотно закрытых коробках, пересыпав тальком. Резиновые бинты пересыпают тальком по всей поверхности и хранят в скатанном виде.

Отдельно хранят прорезиненную ткань в рулонах, горизонтально подвешенную на стойках. Можно хранить ее на полках, уложенной не более чем в 5 рядов. Эластичные лаковые бужи, катетеры, зонды хранят в сухом месте. Изделия бракуются, если появляется их клейкость и размягчение.

При затвердении резиновых перчаток их помещают в теплый 5%-ный раствор аммиака на 15 мин, затем их разминают и держат 15 мин в 5%-ном водно-глицериновом растворе с температурой +40—50 °С.

Источники

1. Дзевульский В. М. Технология металлов и дерева. — М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы. 1995.С.438-440.

Примечания

Ссылки

С чего начинается шина | Журнал Популярная Механика

Они должны плакать. Плакать белыми тягучими слезами, раз в пять дней. Иначе мы не сможем ездить.

Круглый предмет падает на землю и магическим образом отскакивает от нее прямо в руки индейцу: команда Колумба зачарована увиденным. Разбитый подагрой американец гладит латекс утюгом, варит, жарит и запекает его на кухне. Его голодная семья с ужасом наблюдает за опытами: ах, если б только латекс был съедобным! Чарльз Гудьир наконец изобретает технологию превращения латекса в более прочный и стабильный материал под названием резина, но счастья ему она не приносит. Он умирает больным, нищим и безвестным. Англичанин Генри Уикхэм тайком вывозит тысячи семян гевеи из Бразилии. Гевею высаживают в британских колониях на Малайском полуострове, и через какое-то время крупнейшая южноамериканская страна превращается из монополиста латекса в его импортера! Это лишь несколько эпизодов из жизни латекса, материала с невероятно захватывающей историей…

Микроциклус, злой и ужасный

Несколько месяцев назад «Популярная механика» решила выяснить, из чего делают автомобильные шины, и так увлеклась расследованием, что несколько дней провела в бразильском штате Байя, на каучуковых плантациях.

Направлявшиеся на Токийский автосалон автомобильные журналисты, с которыми мы встретились в аэропорту «Шереметьево-2», могли бы удивиться, что мы с ними летим в разные концы света. Ведь сегодня практически 95% натуральной резины производится в Юго-Восточной Азии, главным образом в Индонезии, Таиланде и Малайзии. Туда обычно и отправляются все желающие узнать, как «выращивают шины». На родине же этого материала, в Бразилии, сегодня производится менее 1% латекса в мире! И все же в штат Байя мы отправлялись не случайно: только здесь и еще в Париже находится лаборатория по изучению гриба Microcyclus ulei. По вине этого паразита мир в скором будущем может остаться без натуральной резины!

Если бы не микроциклус, Бразилии сегодня не приходилось бы закупать за рубежом более 100 000 т латекса. Нынешние объемы производства этого материала в стране покрывают лишь 40% национального спроса. Проблема в том, что местный микроскопический грибок с остервенением набрасывается на листья гевеи, поражает их, а деревья, тратя все свои силы на восстановление листьев, больше не способны производить латекс. Настоящим провалом обернулся проект Fordlandia, инициированный в 1920-х годах Генри Фордом. Чтобы не закупать латекс у англичан, изобретатель конвейера открыл огромную каучуковую плантацию недалеко от Амазонки в Бразилии, но из-за поражения растений грибком и ряда организационных просчетов американская компания понесла огромные убытки и в конце концов решила избавиться от плантации. Беда не обошла стороной и одну из самых крупных шинных компаний в мире — Michelin. Плантация, на которой мы находимся, была куплена французской компанией в 1984 году у терпевшей огромные убытки американской фирмы Fire-stone (ныне подразделение Bridge-stone). Сделка оказалась крайне неудачной для французов. Выяснилось, что многие деревья на плантации поражены микроциклусом. Химические способы борьбы дороги и малоэффективны: над плантацией должны были постоянно кружить самолеты с химикатами, и все равно таким образом грибок не уничтожить. К тому же цены на натуральную резину на международном рынке резко упали.

Как долго нагревается двигатель автомобиля: эксперимент


На бразильских плантациях

Как долго нагревается двигатель автомобиля: эксперимент

От индейской игры пок-та-пок до гигантской шинной индустрии современности, резина вот уже три тысячелетия присутствует в жизни человечества.
1600 лет до нашей эры. Обитатели Мезоамерики, историко-культурного региона, простирающегося от центра Мексики до Никарагуа, начинают играть в пок-та-пок. Мяч для этой древнейшей командной игры, похожей на баскетбол с элементами волейбола, делали из белого сока растения Castilla elastica. Чтобы латекс затвердел и стал прыгучим, индейцы смешивали его с соком лозы Ipomoea alba. В течение 10 минут полученный раствор затвердевал и приобретал свойства, присущие резине. Это был древней аналог вулканизации, придуманной три тысячелетия спустя Чарльзом Гудьиром. Индейцы также использовали латекс для изготовления непромокаемых тканей, обуви и емкостей для хранения воды и продуктов.
1452 год. Колумб открывает Америку и знакомится с прыгающими мячиками из латекса. О них Колумб упоминает как о забавной диковинке, не придавая ей какого-то значения. В результате последующие три столетия европейцы даже не задумываются о том, что резина — стоящий материал.
1731 год. Французский географ Шарль Кондамин во время путешествия в Южную Америку открывает для себя латекс и, впечатленный свойствами этого материала, привозит его в Европу. Латексом наконец-то заинтересовываются ученые и коммерсанты. В 1770 году англичанин Джозеф Пристли представляет миру каучуковый ластик, затем латексом начинают пропитывать ткань. Первым крупным производителем непромокаемых плащей становится английский химик Чарльз Макинтош — вскоре его фамилия становится нарицательной.
1839 год. Люди в галошах и макинтошах больше не боятся дождливой погоды, но теперь их страшат перепады температуры. В холодные дни их одежда становится ломкой, а в жару размягчается, превращаясь в липкую массу. Кроме того, от нее исходит неприятный запах. Химики проводят бесчисленные эксперименты, пытаясь сделать латекс более стабильным. В результате процесс вулканизации каучука совершенно случайно открыл Чарльз Гудьир. Выяснилось, что при нагревании с серой латекс теряет липкость и ломкость.
1876 год. Англичанин Генри Уикхэм тайком вывозит из Бразилии, поставлявшей каучук всей Европе, партию семян гевеи. Растения высаживают в британских колониях на Малайском полуострове. Дерево отлично прижилось и спустя годы именно эти места стали основным местом добычи каучука, тогда как природные запасы каучука в Бразилии постепенно истощились.
1901 год. Русский ученый Кондаков синтезирует каучук из бутадиена. В России эта технология применения не нашла, но на основе ее немцы разработали свою технологию производства шин для армейских машин.
Конец 1920-х годов. В России и Германии разрабатывают метод создания недорогой и неплохой резины. Спустя 15 лет в США синтезируют неопрен, который по ряду качеств превосходит натуральную резину.
Конец XX века. За счет применения в составе шин кремнезема удалось снизить коэффициент сопротивления качения на 30%, уменьшив расход топлива автомобиля примерно на 6−9%.

Война объявлена

Руководству Michelin надо было незамедлительно принимать решение. Можно было, например, наладить на плантации производство других культур, но шинная компания не видела смысла заниматься новым для себя бизнесом. Другой альтернативой была продажа земли, но тогда бы пришлось уволить всех работников плантации. Движимые идеями социальной ответственности топ-менеджеры Michelin решили сохранить рабочие места. Компания пошла на беспрецедентный ход: была объявлена полномасштабная война с микроциклусом. Совместно с французским научным центром CIRAD компания занялась длительными исследованиями, чтобы найти эффективные методы борьбы с грибком.

Чего боятся в Азии

Первоначально ученые хотели вывести растения, полностью невосприимчивые к заболеванию, но выяснилось, что грибок легко мутирует, а значит, через некоторое время появятся новые виды паразита, которые будут уничтожать и «защищенные» сорта гевеи. Выходом из ситуации стало выведение сортов, которые страдают от грибка, но в минимальной мере: заболевание практически не сказывается на урожае. После двух десятилетий научной работы было выведено 14 сортов высокопроизводительной гевеи, устойчивой к грибу-паразиту. Впервые в истории человек нашел эффективный способ борьбы с паразитом каучукового дерева!

Поскольку микроциклус поражает только листья гевеи и водится только в Южной Америке, где латекса производится сравнительно немного, победа ученых может показаться незначительной. Однако специалисты утверждают, что появление микроциклуса в Азии — всего лишь вопрос времени. Если это случится, то всей авиации азиатских стран не хватит для борьбы с ним химическими средствами, и миру придется на некоторое время остаться без натуральной резины. Десять миллионов человек, работающих в отрасли, рискуют потерять работу. И только высадкой устойчивых к грибку растений можно спасти ситуацию.

Любопытно, что слово «каучук», которое в России часто используют для обозначения натуральной резины или застывшего сока гевеи, в других языках относится только к дереву. Вас поймут, если вы скажете по‑английски или по‑португальски «каучуковое дерево» или «каучуковая плантация», но не поймут, что вы имеете в виду, если скажете просто «каучук». Правильней всего называть застывший сок растения гевеи латексом. С помощью вулканизации, технологии, изобретенной Чарльзом Гудьиром, латекс превращают в натуральную резину — более прочный и устойчивый к воздействиям температуры материал.

Фабрика слез

Перед нами высокие деревья, рассаженные в определенном порядке. Раз в пять дней специально обученный человек надрезает дерево на уровне груди, и с него, как молоко, стекает сок растения в подвешенный ниже горшочек. Когда с дерева стекал сок, индейцам казалось, что оно плачет. Поэтому они стали называть это растение «плачущим деревом» — от индейских слов кау («дерево») и учу («плакать»).

Ни в коем случае не стоит поддаваться искушению попробовать сок гевеи на вкус. Дело в том, что при взаимодействии с кислородом воздуха сок превращается в эластичную твердую массу. Так что выпить сока просто не удастся: получится лишь покушать резину.

Сколько «шин» вырастает на одной гевее? Ответ зависит от того, какие колеса мы имеем в виду. Если легковые, то ежегодного урожая одной гевеи (а это около 5 кг латекса) может хватить на несколько десятков шин. Если же брать грузовые, то для производства одного колеса может потребоваться несколько деревьев. И дело тут вовсе не в том, что шины для коммерческого транспорта больше и тяжелее. Достоинство натурального материала, в отличие от синтетики, — его высокая ходимость и способность выдерживать серьезные вертикальные нагрузки. Это как раз то, что нужно грузовикам! Поэтому некоторые шины грузовиков и автобусов могут состоять на 85% из натурального каучука, хотя обычно в них содержится 30−40% этого материала. В шинах легковых автомобилей натуральной резины всего 15−20%: ресурс шин для обычных машин не самая важная характеристика.

В авиационных шинах низкая истираемость и способность выдерживать высокие нагрузки — самые главные характеристики. Поэтому их делают исключительно из натуральной резины. В случае с шинами для «Формулы-1» срок службы мало кого волнует, куда важнее коэффициент сцепления колеса с дорожным полотном, поэтому эти колеса состоят только из синтетической резины. По крайней мере так предполагает директор нашей плантации Жерар Бокё, давний сотрудник компании Michelin. Информация о составе «формульных» шин, разумеется, держится в секрете, но до недавнего времени болиды «Формулы-1» ездили как на покрышках Bridgestone (нынешний монополист), так и Michelin. Так что можно полагать, что наш хозяин владеет «инсайдерской» информацией.

Жерар Бокё — интересный собеседник. Выращиванием латекса он занимается около 30 лет и не понаслышке знает, что происходит в этой области. Оказывается, за последние десятилетия благодаря научным исследованиям производительность некоторых плантаций возросла примерно втрое!

Но все равно эти успехи не останавливают роста суммарной площади каучуковых плантаций в мире. С каждым годом мировая потребность в резине увеличивается примерно на 3%. Примерно 40% всей производимой резины — натуральная, так что каучуковых деревьев в мире становится все больше. Параллельно строятся новые заводы по производству искусственной резины. «Кстати, вы знаете, что СССР была первой в мире страной, начавшей крупномасштабное производство искусственной резины?» — интересуется у русской группы Жерар. Конечно! Правда, стоит признать, что первыми искусственную резину открыли все-таки немцы. Им пришлось это сделать.

Лист гевеи, пораженный микроциклусом.

Как прожить без гевеи?

Если бы ночью во время Первой мировой в лагерь австро-немецких войск проник лазутчик, то его внимание несомненно привлекли бы армейские грузовики противника. Точнее, способ их стоянки. Практически все они были поддомкрачены и «спали» с вывешенными колесами. Необычное зрелище объяснялось просто: впервые в истории в массовом порядке немецкие военные «обули» свои машины в шины из синтетического каучука.

Когда началась Первая мировая, Великобритания устроила каучуковую блокаду Германии, так что немецким военным ничего не оставалось, как ездить на истершихся покрышках. Разумеется, это сильно нервировало немецкое командование, поэтому генералы вскоре вспомнили, что всего за несколько лет до войны кайзеру Вильгельму II был подарен автомобиль на шинах из искусственной резины. Их произвели на свет немецкие химики. Ходили слухи, что кайзер шинами остался доволен, а когда служебный автомобиль прошел 6000 км без единого прокола (впечатляющий показатель для того времени), даже предложил перевести на «метиловые» шины весь парк своих автомобилей. Однако «непрокалываемые» шины были не так хороши, как полагал кайзер. Они не прокалывались и не сдувались просто потому, что не были пневматическими и целиком состояли из синтетического каучука!

Между гевеями высажены деревья какао. Растения дополняют друг друга: гевея дает какао тень, а какао страхует плантацию, принося доход даже в неблагоприятные для гевеи годы.

Известие о том, что немецкая армия вскоре будет снабжена «кайзеровскими» шинами, первоначально было воспринято с радостью. Но когда их установили на армейские машины, водители приуныли. Выяснилось, что метиловая резина окисляется под воздействием кислорода воздуха. Кроме того, было замечено, что если грузовик оставить ночевать на таких шинах, то они деформируются. Поэтому военным приходилось снимать нагрузку с шин при длительной стоянке.

Когда война закончилась, немецкие водители вспоминали те шины как страшный сон. И тем не менее то, что немцы выпускали синтетическую резину в промышленных масштабах (за время войны было произведено 2500 т), уже само по себе было достижением. После войны ученые многих стран начали заниматься синтезом резины, но особенно серьезно к делу подошли в нашей стране.

Советский каучук

Еще в 1901 году русский химик Иван Кондаков синтезировал эластичный полимер из диметилбутадиена. Именно этот способ немцы взяли за основу при производстве синтетической резины. Однако в России никогда такой резины не производили. До Первой мировой наши заводы покупали за рубежом до 12 000 т латекса ежегодно, с приходом советской власти объемы импорта возросли еще больше, что не могло не огорчать руководство страны.

В конце 1920-х годов Сталин заявил: «У нас в стране имеется все, кроме каучука. Но через год-два и у нас будет свой каучук». Чтобы удовлетворить призыв вождя, советские ботаники стали искать растения, способные заменить гевею. Выяснилось, что каучук можно производить из одуванчика кок-сагыз, росшего в горах Средней Азии. Его начали выращивать в советских колхозах, но ожидания не оправдались: импортируемый латекс был и качественней, и дешевле.

Рецепт «легковой» шины компании Michelin У специалистов компании Michelin мы узнали, какие вещества необходимы для получения протектора шины для легкового автомобиля. Итак, вот что нужно для того, чтобы получить 200 кг такого материала: 100 кг резины (примерно 85 кг синтетической и 15 кг натуральной), 35 кг сажи, 35 кг кремнезема, 20 кг минерального масла, 4 кг смолы, 2 кг антиоксиданта, 2 кг воска, 4 кг оксида цинка, 1,5 кг стеариновой кислоты, 1 кг ускорителя вулканизации и 1,5 кг серы.

Поскольку ботаники не справились с заданием, отдуваться пришлось химикам. И здесь стране повезло: исследователь Сергей Лебедев, который еще до революции пытался синтезировать резину, смог в сжатые сроки предложить недорогой способ получения искусственного латекса. По технологии Лебедева его производили из бутадиена, который, в свою очередь, изготавливали из спирта. В 1931 году в Ленинграде заработал единственный в мире на тот момент завод по выпуску синтетического каучука. После удачного дебюта тут же строятся заводы-гиганты по производству синтетической резины в Ярославле, Воронеже и Ефремове… С 1934 по 1936 год объемы выпуска синтетического каучука возросли с 11 000 до 40 000 т. Так что в 1937 году уже более 70% резины в СССР изготавливали из отечественного синтетического латекса.

Примерно в то же самое время, что и в Советском Союзе, технологию получения искусственного латекса на основе бутадиена разработали и в Германии. Однако в ходе очередной войны немцам она не пригодилась. Малайские запасы каучука на этот раз контролировала Япония, а роль державы, страдающей от резинового голода, выпала Соединенным Штатам. Поскольку Америка никогда не испытывала нужды в этом материале, опыта производства синтетической резины у нее не было. Зато здесь трудились многие известные химики и технологи, так что буквально за несколько месяцев было налажено производство резины по технологии, аналогичной той, что применялась в СССР. Чуть позднее в Америке появился и другой синтетической латекс, получивший название неопрен. Было выяснено, что новый материал более устойчив к органическим растворителям, чем натуральная резина. Впервые в истории было четко продемонстрировано, что синтетический материал может не просто быть заменителем природного, но и превосходить его по качеству. С тех пор были разработаны десятки заменителей латекса, каждый для конкретной задачи. А шинные производители нашли оптимальное соотношение между натуральной резиной и синтетикой для каждого типа колес.

Рецепт шины

Однако шина состоит не только из резины. Один из непременных элементов состава шины и резины как таковой — сера. Она используется в ходе процесса вулканизации и превращает липкий и ломкий латекс в прочную, устойчивую к воздействию температуры резину.

Примерно с 1915 года в шины стали также добавлять сажу. Именно благодаря этому наполнителю шины имеют черный цвет. Ведь сам латекс белый. Молекулы углерода, встраивающиеся в цепочки латекса, дополнительно упрочняют состав, предотвращают вероятность образования трещин. Углеродные добавки также повышают износостойкость протектора.

Сравнительно недавно в шинах стали использовать новый наполнитель — кремнезем. Благодаря этому удалось снизить сопротивление качения колес (а соответственно, и расходы топлива) и при этом обеспечить хорошее сцепление колес с дорожным полотном при низкой температуре, не потеряв в ходимости шин.

Ну а что нас ждет в будущем? Какими будут шины через 10−20 лет? Специалисты нескольких шинных компаний, которым мы задали этот вопрос, не дали нам точного рецепта таких шин, но сообщили, что состав протектора будет изощренней; вполне возможно, что найдут применение новые материалы, новые типы синтетической резины. А вот соотношение между натуральной и синтетической резиной в шинах будущего, скорее всего, сильно не изменится. По крайней мере производители на это надеются. Микроциклус пока еще живет только в Южной Америке…

Статья опубликована в журнале «Популярная механика»
(№2, Февраль 2008).

резина — это… Что такое резина?

эластичный материал, образующийся при вулканизации натурального и синтетического каучуков. Натуральный (природный) каучук (от индейского «слёзы дерева»: «кау» – «дерево», «учу» – «плакать») – затвердевший млечный сок (латекс) тропического растения гевеи. В кон. 15 в. каучук был привезён в Европу. В 1839 г. американский изобретатель Ч. Гудьир, нагревая смесь сырого каучука с серой и свинцом, получил новый материал, который назвали резиной (от греческого rezinos – смола), а процесс её получения – по имени бога огня Вулкана – вулканизацией.


Резина – сетчатый эластомер; находясь в аморфном состоянии, она дольше, чем натуральный каучук, сохраняет свои механические свойства.

С развитием автомобилестроения резины, вырабатываемой из млечного сока гевеи, стало не хватать. Синтез первого искусственного (синтетического) каучука был осуществлён в 1931 г. русским химиком С. В. Лебедевым. Резину из каучука получают вулканизацией сложных композиций, содержащих, помимо каучука, вулканизующие агенты, активаторы вулканизации, наполнители, пластификаторы, красители, модификаторы, порообразователи, противостарители и другие компоненты. Каучук смешивают с ингредиентами в смесителе или на вальцах, изготовляют полуфабрикаты, собирают заготовки и подвергают их вулканизации при 130–200 °C. В результате вулканизации фиксируется форма изделия, оно приобретает необходимую прочность, эластичность, твёрдость и другие ценные свойства. Деформация обратимого растяжения резины достигает 500—1000 %. Свойства резины существенно меняются при комбинировании каучуков различных типов или их модификации активными наполнителями (высокодисперсная сажа, силикагель). Резина почти не поглощает воду; при длительном хранении и эксплуатации стареет, снижается её прочность и эластичность. Срок службы зависит от условий работы и составляет от нескольких дней до нескольких десятков лет.

Резины общего назначения работают при температурах от –50 до 150 °C; используются для изготовления автомобильных шин, транспортёрных лент, приводных ремней, амортизаторов, резиновой обуви. Теплостойкие резины сохраняют свои свойства при 150–200 °C. Морозостойкие резины пригодны для эксплуатации при температурах (от –50 до –150 °C). Масло – и бензостойкие резины длительно работают в контакте с топливами, маслами, смазками и пр.; из них делают уплотнители, кольца, рукава, шланги. Резины, стойкие к действию агрессивных сред (кислоты, щёлочи, окислители), применяют при изготовлении уплотнителей, фланцев, шлангов химической аппаратуры. Диэлектрические резины с малыми диэлектрическими потерями и высокой электрической прочностью используются в изоляции проводов и кабелей, специальной обуви, перчатках, коврах и др. Электропроводящие резины идут на изготовление антистатических резинотехнических изделий, высоковольтных кабелей и кабелей дальней связи. Существуют также вакуумные, фрикционные, пищевые резины, медицинская резина, огнестойкая и радиационностойкая резина, а также прозрачные, цветные и пористые (губчатые) резины. Более половины мирового производства резины идёт на изготовление автомобильных шин.

Из резины общего назначения изготавливают автомобильные шины

Из резины общего назначения изготавливают автомобильные шины


Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн.
2006.

Натуральный каучук: основные свойства, производство, применение

Каучук, говоря сухим языком, это полимер, натурального происхождения, в основании которого лежит полиизопрен. После проведения операции вулканизации из него получают резину.

Природный каучукПриродный каучук Природный каучук

Натуральный каучук применяют при изготовлении покрышек, амортизирующих устройств, санитарных и гигиенических предметов.

История открытия натурального каучука

Человечество знает это сырье достаточно давно, по крайней мере, южноамериканские инки еще до прибытия на материк Христофора Колумба играли в мяч, сделанный из обработанного латекса.

Этот материал добывался из сока дерева под названием Гевея. Изначально он обладает белым цветом, но с течением времени, он начинает твердеть и менять цвет на темно-коричневый или черный.

Индейцы уже в те времена применяли его для изготовления тканей, обуви, емкостей для переноса и хранения воды и, конечно, использовали шарики, сделанные из этого материала, для развлечения.

Но предметы, изготовленные из натурального качества в теплую погоду, начинали прилипать, а в холодную становились очень хрупкими.

После того, как испанские моряки привезли натуральный каучук привезли в Старый свет, прошло более 300 лет, прежде чем его начали рассматривать, но как диковинный материал, а как сырье для производства разного типа продукции.

Предпринимались разные попытки изготовления обуви и одежды и, как правило, все кончалось неудачей. Это длилось до 1839 года, пока ученый Чарльз Гудьир (Charles Goodyear) не открыл процесс вулканизации каучука. На основании результатов ранее проведенных исследований, он провел эксперимент – на каучук нанес слой серы и положил на разогретую печь. Результатом такого эксперимента стало появление первого в мире образца резины. Этот процесс назвали вулканизацией.

История открытия натурального каучукаИстория открытия натурального каучука

История открытия натурального каучука

Изобретение процесса вулканизации привело к массовому внедрению натурального каучука. Уже с середины XIX века процесс производства изделий из резины принял массовый характер и того сырья, которое добывали из гевеи стало не хватать, не смотря на то, на острове Ява, Суматра были основаны плантации на котором выращивали это растение.

Таким образом, перед химиками встала задача по получению материала, способного заменить натуральное сырье. На решение этой задачи ушел целый век. В процессе, проводившихся исследований, которые проводились во многих странах, стало ясно, что для получения заменителя необходимо устранить следующие проблемы:

  1. Синтезировать изопрен из других материалов.
  2. Осуществить полимеризацию полученного изопрена.
  3. Выявить вещества, способные оставить распад каучука.

Лишь в тридцатых годах ХХ века ученые смогли создать установку по промышленному производству синтетического каучука. Кстати, сложно переоценить вклад отечественных ученых в решение задач по производству синтетического каучука.

Для синтеза искусственного сырья был использован дивинил, получаемый из спирта. То есть натуральный и синтетический каучук, производят на основе разных веществ.

Процесс производства натурального каучука

Производство натурального сырья основано на коагуляции латекса, так называют сок, выделяемый каучуконосами. Другими словами, в процессе производства, происходит укрупнение частиц мелкого размера, содержащихся в латексе в более крупные.

Получение натурального каучука

Получение натурального каучука

Как уже отмечалось, латекс, в том или ином виде содержится во многих растениях, прием он может находиться в корневой системе и стебле, такой каучук называют паренхимным, тот, который, содержится в листьях называют хлоренхимным, а тот, который находят в млечном соке называют латексным или латекс.

Практически весь натуральный каучук добывают из деревьев. С момента начала промышленной добычи этого сырья ни одно растение не превзошло гевею. Она изначально росла в Южной Америке и до сих пор из нее добывают 96% натурального продукта в мировой экономике. Млечный сок, который несет в себе латекс начинают добывать из этого растения с момента достижения им 12 лет. Одно дерево может выдать от 3 до 7,5 кг продукта в год. Как только дерево перестает выделять сок, его удаляют с плантации и отправляют на переработку.

Латекс состоит из:

  • воды до 70%;
  • натурального каучука – 25 – 70%;
  • протеина и натуральных минералов 1 – 2 %.

Для добычи латекса на стволе растения выполняют надрез в виде буквы V, из него добывают порядка 45- 60 г сырья. Добытое молочко сливают в один большой поддон. В нем добытое сырье отстаивают длительное время, и тут происходит реакция получения натурального каучука.

V-образный надрез на стволе дерева Гевея

Через определенное время молочко становится плотной массой, которую в последствии пропускают через валковый пресс. Это необходимо для избавления от лишней влаги. В итоге такой обработки образуется плотный брикет. На завершающем этапе, полученный полуфабрикат проходит сушку, и масса меняет цвет с белого на темный.

После сушки, полуфабрикаты готовят к отправке на предприятия по переработке натурального каучука. На них полученное сырье проходит операцию вулканизации каучука и происходит синтез готовой продукции – резины.

Промышленная революция, свершившаяся на рубеже XIX – XX веков вызвала рост потребности в каучуке. Это привело к тому, что стали появляться новые плантации и кроме Южной Америки гевею стали выращивать в Малайзии, во Вьетнаме и пр.

Производительность одного гектара плантации составляет порядка 1 – 2 тн каучука в год.

Промышленное применение

Самое массовое использование природного каучука на практике — это изготовление резины. В основе этого процесса лежит реакция вулканизации, разработанная еще в XIX веке.

Для получения резины, в сырье добавляют различные компоненты, способствующие образования длинномерных молекул, соединенных между собой поперечными связями. Такое строение и обеспечивает резине возможность сжатия и растяжения практически при любой температуре.

Промышленное применение натурального каучукаПромышленное применение натурального каучука

Промышленное применение натурального каучука

Продукт вулканизации – резина предназначается для применения различных отраслях. Е применяют для производства покрышек и камер для любой техники, работающей на колесном ходу.

Кроме того, каучук служит основой для производства различных уплотнений применяемых для работ по тепло-,гидро- и звукоизоляции. Без него не может обойтись и медицина, в частности при производстве перчаток, презервативов. Кроме того, множество изделий из него применяют в медицинских приборах и оборудовании.

Покрышки из натурального каучукаПокрышки из натурального каучука
Покрышки из натурального каучука
Натуральный каучук в роли уплотнителяНатуральный каучук в роли уплотнителя
Натуральный каучук в роли уплотнителя

Каучук применяют и в такой отрасли как ракетная. Его используют как основу для производства твердого топлива для ракет. В частности он используется как топливо, а наполнителем выступает порошок селитры, а окислителем выступает перхлорат аммония.

Важнейшие виды натурального каучука

В 1969 году вступил в действие стандарт, регламентирующий качества природного продукта. В нем весь каучук разделен на 8 типов, состоящих из 35 сортов. К основным можно отнести:

  • рифленый смокед-шит, иногда его называют копченый лист;
  • светлый креп, он имеет светло-кремовый цвет и множество других.

Качество природного каучука оценивают по результатам осмотра и верификации его с эталонным образцом. Кроме этого, применяется классификация каучука в соответствии с техническими нормами и правилами. В них нормируются количества допустимых примесей.

Формы натурального каучукаФормы натурального каучука

Формы натурального каучука

Кроме природного каучука предприятия — изготовители проивзодят целую гамму продукции с разными технологическими параметрами и механическими характеристиками они могут быть произведены в различной форме, например, в порошкообразной форме. Компании-производители этого сырья постоянно ведут исследования в части улучшения качества природного каучука и роста отдачи каучуконосов.

Одна из разновидностей каучука – это гуттаперча, иногда ее называют балата. Ее добывают в Малайзии. Гуттаперча отличаеться меньшей эластичностью. Это вызвано тем, что она имеет другое строение макромолекул. Эту разновидность каучука в начале ХХ века использовалась для изоляции морских кабелей связи. Надо отметить, что этот полимер не нашел массового использования в промышленности. В наши дни ее применяют для изготовления жевательной резинки. Кроме этого ее применяют дантисты, для приготовления пломб. Еще одно применение гуттаперчи – изготовление мячей для гольфа.

Сорта марки RSS

Это изделие состоит из каучука, который обработали коагуляцией и просушенных при помощи дыма. После просушки, листы разделяют на три основных сорта. Сорт RSS1- это самый чистый продукт, но самым распространенным принято считать RSS3. Самым чистым сортом является RSS1, однако наиболее распространенным является RSS3. Сорта этой группы применяют тогда, когда необходимо максимально твердое сырье. Каучук этой марки идет на изготовление покрышек, облицовку стен и пр. Вместе с тем, эта марка считается самой трудной для обработки.

Производители натурального каучука руководствуются в своей работе нормативами TSR- Technically Specified Rubber – Технические Специализированные Каучуки. Эти нормы вступили в силу более 40 лет назад.

Этот нормативный документ регламентирует требования по качеству природного каучука, а также метода контроля каждого из существующих сортов продукции. В этом же документе предусмотрена единая система упаковки. Готовую продукцию укладывают в кипы в плотную полиэтилен. Вес такой кипы не должен превышать 35 кг. Готовые кипы, в количестве 36 штук, помещают на европоддон и обматывают пленкой. Вес такого поддона составляет 1260 кг.

В TSR внесены сорта природного каучука:

  • TSR CV сорт каучука со стабильной вязкостью;
  • TSR L сорт обладающей светлой окраской;
  • TSR 5, 10, 20 марки каучука синтезированного в результате коагуляции.

Все производители, которые производят и поставляют натуральный каучук, должны в обязательном порядке принять и следовать точным нормам для отдельных сортов продукции. В странах, где расположены самые крупные плантации, и мощности по производству каучука разработали и внедрили собственные нормы, на основании TSR, так в Индонезии работают нормы SIR, в Таиланде STR.

Сравнительные свойств каучуков и резин

Натуральный и синтетические каучуки нашли свое применение во многих отраслях промышленности, изделия из этих материалов мы каждый день видим на своей кухне или гараже. Проведем попытку сопоставления применяемости натурального и синтетического каучуков.

Основанием натурального каучука служит полиизопрен. Вулканизация позволяет изготавливать высококачественную резину, применяемую для изготовления покрышек, амортизационных устройств, предметов гигиены и санитарии.

Каучуки марки БСК (бутадиен-стирольные) тоже применяют для производства покрышек и камер для транспортных средств на колесном ходу. Кроме того из нее производят материалы, которые будут работать в условиях повышенной истираемости, например, ленты для конвейеров или подошвы для обуви. Еще один тип синтетических каучуков – изопреновый. Их применяют для изготовления спортивного инвентаря.

Кремнийорганические каучуки применяют для производства уплотнителей, иллюминаторов, трубопроводных систем для транспортировки воздуха с разной температурой. Свойства этого синтетического материала позволяют его использовать для работы с маслами, топливом и пр. Кроме этого, этот материал биоинертен, то есть не вступает в контакт с биологическими объектами и это позволяют его использовать для применения его для производства искусственных органов, например, эндопротезов.

Разработка и внедрение в серийное производство искусственных заменителей привело к расширению использования этих материалов в промышленности, строительстве и быту. Особенно это важно, потому что, многие параметры синтетических заменителей превосходят характеристики натуральных, например, стойкость к износу или воздействию УФ излучения.

Сравнительные свойства каучуковСравнительные свойства каучуков
Сравнительные свойства каучуков
Расшифровка сравнительных свойств каучуковРасшифровка сравнительных свойств каучуков
Расшифровка сравнительных свойств каучуков

Но это не означает, что работы по производству и исследованию натуральных каучуков прекращены. Практически все компании, производящие натуральный продукт постоянно продолжают работы по его совершенствованию, модификации и повышению отдачи каучукового молочка с существующих плантаций. Дело в том, что у натурального сырья есть определенные свойства, которые недоступны для синтетических аналогов.

Мировой кризис 2008 года, природные катаклизмы в азиатском и южноамериканских регионах привели к снижению производства натурального каучука на 4%, но с течением времени его производство восстановилось и постоянно, но с разным ускорением, стремится в верх. Среди мировых лидеров по потреблению этого продукта можно назвать КНР – свыше 4 000 тыс. тонн в год, Индию – свыше 1 000, но более 70% из этого объема приходится на долю натурального продукта.

Состав и строение натурального каучука

Природный каучук – это высокомолекулярный углеводород. Его молекулы содержат, так называемые двойные связи, обеспечивающие этому материалу химические свойства каучука

Состав природного каучука может быть описан формулой (C5H8)n, где n может равняться числу от 1000 до 3000. Эта формула говорит о том, что натуральный продукт  – это изопрен.

Натуральный каучукНатуральный каучук

Состав и строение натурального каучука

Молекула этого материала имеет большую длину, но даже с использованием современных электронных оптических устройств полностью ее рассмотреть не удается. Диаметр каучуковой молекулы равен диаметру одной молекулы. Если ее растянуть до определенного предела, то молекула примет зигзагообразную формулу. Это обеспечивают атомы углерода, которые являются основой этой молекулы. Именно способность этого материала возвращаться в исходное положение обеспечивает такие качества, как прочность и эластичность.

Растяжение каучука приводит к тому, что его молекулы раздвигаются в направлении, приложенного усилия. Если от него избавиться, то молекулы вернуться в первоначальное состояние.

Другими словами, молекулы природного сырья представляют собой пружину и ее можно растянуть до некоего предела. Основной компонент каучука – углеводород, состоящий из атомов углерода и водорода.

типов каучука — натуральный каучук, синтетический каучук, вулканизированный каучук

Types of Rubber

Типы резины

Никто не знает
резины и резинотехнических изделий. Фактически, резина стала незаменимой
часть жизни каждого. Итак, давайте узнаем о различных типах
каучук
, используемый для изготовления резинотехнических изделий, а также потребительских и
продукты ежедневного использования.

Что такое резина?

С технической точки зрения резина — это натуральный
полимер изопрена (обычно цис-1,4-полиизопрен).Это углеводород
полимер, встречающийся в виде молочного латекса в соке различных растений, а также может
производиться синтетически. Небольшой процент (около 5%) других материалов, таких как
белки, жирные кислоты, смолы и неорганические материалы (соли) также
присутствует в натуральном каучуке. Резина, как уже упоминалось ранее, тоже может быть
изготовлены искусственно или синтетически. Тип производимой резины
искусственно называется синтетический каучук.

Проще говоря, резину можно определить как липкое, эластичное твердое вещество, которое
производится из молочной жидкости, известной как латекс, полученной из различных типов
каучуковые деревья.

Различные типы резины

В основном есть два основных
категории, в которые могут быть помещены типы резины. Это- Естественные
Каучук и синтетический каучук. Иногда вулканизированная резина также считается
вид резины. Давайте узнаем обо всех этих типах резины.

Натуральный каучук

Эластичный материал, полученный из
латексный сок деревьев называется
натуральная резина. Натуральный каучук может быть
вулканизированные и обработанные в различные типы резиновых изделий.Различный
виды тропических и субтропических деревьев в регионах Амазонки, Юга
Восточная Азия и Африка производят молочно-жидкий латекс в виде
латексные трубки. Молекулы каучука, присутствующие в этих латексных трубках, состоят из
из 5 атомов углерода и 8 атомов водорода. Большое количество этих молекул каучука
соединяются друг с другом, образуя длинную цепочечную структуру. Эта цепочка
Молекулы каучука называют полимерами, которые придают каучуку свойство
эластичность.

Синтетический каучук

Любой вид искусственного эластомера (a
полимер) называется
синтетическая резина.Эластомер может быть
определяется как материал, обладающий свойством эластичности. Таким образом, тип
каучук, изготовленный из химикатов, который может заменить натуральный каучук.
синтетический каучук. Для изготовления используются различные типы полимеров.
синтетический каучук. За счет этого разные виды синтетических каучуков
обладают различными свойствами, адаптированными к конкретным потребностям резины
продукция отрасли. Чтобы иметь представление об этих различных синтетических
каучуков, читайте о Типах
Синтетический каучук

Производители, поставщики всех видов резины

У нас есть большой
база данных производителей и поставщиков всех видов резины и резины
материалы.Для больших объемов натурального каучука, а также вулканизированной резины
что касается всех видов синтетического каучука, отправьте нам онлайн-запрос и получите оперативную помощь
ответ от производителей и поставщиков натуральной резины.
Нажмите здесь, чтобы отправить запрос.

Вулканизированная резина

Вулканизированная резина, хотя и изготовленная из
натуральный каучук иногда рассматривается как отдельный вид каучука. натуральный
каучук в исходном виде не подходит для промышленного или коммерческого использования.
цели.На самом деле у натурального каучука много таких свойств, которые снижают
возможность использования в качестве товарного каучука. Например, в нем слишком много воды
абсорбционная способность, низкая прочность на разрыв, очень низкая стойкость к истиранию и
он также легко поддается воздействию органических реагентов. Следовательно, процесс
вулканизация используется для улучшения свойств натурального каучука и
превратить его в полезный тип промышленного каучука.

Таким образом, вулканизация — это химический процесс, используемый для переработки каучука или
родственные полимеры в более прочные материалы путем добавления серы или эквивалента
вулканизующие.Вулканизированный резиновый материал менее липкий и имеет
превосходные механические свойства по сравнению с натуральным каучуком. Твердость
вулканизированная резина зависит от количества серы, используемой в процессе
и степень этой твердости определяет, в какой отрасли промышленности можно использовать
вулканизированная резина для изготовления различных изделий. Например, если 5%
сера используется при вулканизации, из нее получается резина для шин. эбонит
производится путем добавления от 20 до 25% серы, а резина корпуса батареи —
добавление 30% серы во время вулканизации.Прочие изделия из твердого
вулканизированная резина включает шары для боулинга, мундштуки для саксофона и т. д. Меньше
более твердая вулканизированная резина используется для изготовления различных бытовых и промышленных
резиновые изделия, такие как подошвы для обуви, шланги и т. д.

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

,

каучук | Тропические растения, нефть и природный газ

Каучук , эластичное вещество, полученное из выделений некоторых тропических растений (натуральный каучук) или полученное из нефти и природного газа (синтетический каучук). Благодаря своей эластичности, упругости и прочности резина является основным компонентом шин, используемых в автомобильных транспортных средствах, самолетах и ​​велосипедах. Более половины всей производимой резины идет на автомобильные шины; остальное идет на механические детали, такие как крепления, прокладки, ремни и шланги, а также на потребительские товары, такие как обувь, одежда, мебель и игрушки.

грузовых шин вынимают из форм грузовых шин вынимают из форм. © Чарли Вестерман

Основными химическими составляющими резины являются эластомеры или «эластичные полимеры», большие цепочечные молекулы, которые можно растягивать на большую длину и при этом восстанавливать свою первоначальную форму. Первым распространенным эластомером был полиизопрен, из которого делают натуральный каучук. Натуральный каучук, образованный в живом организме, состоит из твердых частиц, взвешенных в молочной жидкости, называемой латексом, который циркулирует во внутренних частях коры многих тропических и субтропических деревьев и кустарников, но преимущественно Hevea brasiliensis , высокого дерева из мягкой древесины, происходящего из в Бразилии.Натуральный каучук был впервые научно описан Шарлем-Мари де ла Кондамин и Франсуа Френо из Франции после экспедиции в Южную Америку в 1735 году. Английский химик Джозеф Пристли дал ему название каучук в 1770 году, когда обнаружил, что его можно использовать для протирания карандашей. Метки. Его крупный коммерческий успех пришел только после того, как Чарльз Гудиер изобрел процесс вулканизации в 1839 году.

Натуральный каучук по-прежнему занимает важное место на рынке; его устойчивость к накоплению тепла делает его ценным для шин, используемых на гоночных автомобилях, грузовиках, автобусах и самолетах.Тем не менее, он составляет менее половины производимого в промышленных масштабах каучука; остальное — это каучук, произведенный синтетически с помощью химических процессов, которые были частично известны в 19 веке, но не применялись в коммерческих целях до второй половины 20 века, после Второй мировой войны. Среди наиболее важных синтетических каучуков — бутадиеновый каучук, стирол-бутадиеновый каучук, неопрен, полисульфидные каучуки (тиоколы), бутилкаучук и силиконы. Синтетические каучуки, как и натуральные каучуки, могут быть упрочнены путем вулканизации, а также улучшены и модифицированы для специальных целей путем армирования другими материалами.

Существенные свойства полимеров, используемых для производства основных товарных каучуков, приведены в таблице.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской.
Подпишитесь сегодня

Свойства и применение коммерчески важных эластомеров
полимер тип Температура стеклования (° C) температура плавления (° C) термостойкость * маслостойкость * сопротивление изгибу * типичные продукты и приложения
* E = отлично, G = хорошо, F = удовлетворительно, P = плохо.
полиизопрен (натуральный каучук, изопреновый каучук) −70 25-P-P E шины, рессоры, колодки, клеи
сополимер стирол-бутадиен (бутадиен-стирольный каучук) −60-P-P G протекторы шин, клеи, ремни
полибутадиен (бутадиеновый каучук) −100 5-P-P F протекторы шин, башмаков, конвейерных лент
сополимер акрилонитрил-бутадиен (нитрильный каучук) от −50 до −25 G G F топливные шланги прокладки, ролики
изобутилен-изопреновый сополимер (бутилкаучук) −70 −5 F-P F накладки на шины, оконные планки
этилен-пропиленовый мономер (EPM), этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM) −55 F-P F гибкие уплотнения, электроизоляция
полихлоропрен (неопрен) −50 25 G G G шланги, ремни, пружины, прокладки
полисульфид (тиокол) −50 F E F уплотнения, сальники, ракетное топливо
полидиметилсилоксан (силикон) −125 −50 G F F пломбы, прокладки, имплантаты хирургические
фторэластомер −10 E E F Кольца круглые, уплотнения, прокладки
полиакрилатный эластомер от −15 до −40 G G F шланги, ремни, уплотнения, ткани с покрытием
полиэтилен (хлорированный, хлорсульфированный) −70 G G F Кольца круглые, уплотнения, прокладки
блок-сополимер стирол-изопрен-стирол (SIS), стирол-бутадиен-стирол (SBS) −60-P-P F автомобильные детали, обувь, клеи
Смесь EPDM-полипропилен −50 F-P F туфли, гибкие чехлы

Каучуковое дерево

В промышленных масштабах натуральный каучук получают почти исключительно из Hevea brasiliensis, дерева, произрастающего в Южной Америке, где оно растет в диком виде до высоты 34 метров (120 футов).Однако, выращенное на плантациях, дерево вырастает всего до 24 метров (80 футов), потому что углерод, необходимый для роста, также является важным компонентом каучука. Поскольку только углекислый газ из атмосферы может поставлять углерод растениям, этот элемент должен быть нормирован между двумя потребностями, когда дерево находится в активном производстве. Кроме того, если листва ограничена верхушкой дерева (для облегчения постукивания), потребление углекислого газа меньше, чем у дикого дерева. Другие деревья, кустарники и травянистые растения производят каучук, но, поскольку ни один из них не сравнится по эффективности с Hevea brasiliensis, отраслевые ботаники сосредоточили свои усилия исключительно на этом виде.

каучуковые деревья Латекс снимается с деревьев на каучуковой плантации недалеко от Куала-Лумпура, Малайзия. P. Morris / Ardea London

При выращивании Hevea, соблюдаются естественные контуры земли, а деревья защищены от ветра. Покровные культуры, посаженные рядом с каучуковыми деревьями, удерживают дождевую воду на наклонной поверхности и помогают удобрять почву, фиксируя атмосферный азот. Также используются стандартные методы садоводства, такие как выращивание в питомниках морозостойких подвоев и прививка на них, ручное опыление и вегетативное размножение (клонирование) для получения генетически однородного продукта.

Hevea растет только в четко обозначенных зонах тропиков и субтропиков, где никогда не бывает заморозков. Сильные годовые осадки составляют около 2500 мм (100 дюймов), с упором на влажную весну. Вследствие этих требований площади выращивания ограничены. Юго-Восточная Азия особенно хорошо расположена для выращивания каучука; то же самое можно сказать о некоторых частях Южной Азии и Западной Африки. Выращивание гевеи Hevea в Бразилии, ее естественной среде обитания, было практически уничтожено в начале 20-го века.

.

Что такое натуральный каучук и почему мы ищем новые источники? · Границы для молодых умов

Аннотация

Что такое резина и откуда она берется? Каучук — это натуральный продукт, производимый растениями, и он присутствует во многих товарах, используемых в нашей повседневной жизни. Каучук играл важную роль в истории человечества, на протяжении всего развития человеческих цивилизаций. Он по-прежнему играет важную роль, и поэтому нам необходимо искать новые источники каучука.В настоящее время 99% используемого нами натурального каучука добывается из дерева под названием Hevea brasiliensis . В этой статье мы подробно расскажем о лучших альтернативных источниках резины, доступных в настоящее время.

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук производится на заводах и классифицируется как полимер . Полимер — это химическое соединение с большими молекулами, состоящими из множества более мелких молекул одного вида. Некоторые полимеры существуют в природе, а другие производятся в лабораториях и на фабриках.

Натуральный каучук — один из важнейших полимеров для человеческого общества. Натуральный каучук — важное сырье, используемое при создании более 40 000 продуктов. Он используется в медицинских устройствах, хирургических перчатках, авиационных и автомобильных шинах, пустышках, одежде, игрушках и т. Д. Натуральный каучук получают из латекса , жидкости молочного цвета, присутствующей либо в латексных сосудах (каналах), либо в ячейках резины. -производящие растения. Около 20000 видов растений производят латекс, но только 2500 видов содержат каучук в своем латексе.Биологическая функция каучука для растений до конца не изучена. Однако было показано, что каучук помогает растениям заживать после повреждения, покрывая раны и останавливая кровотечение. Это блокирует попадание вредных бактерий и вирусов в растения.

Свойства резины включают высокую прочность и способность многократно растягиваться без разрушения. Смеси натурального каучука исключительно гибкие, хорошие электроизоляторы и устойчивы ко многим коррозионным веществам [1].

Синтетический (искусственный) каучук может быть произведен с помощью химического процесса, но люди не смогли произвести синтетический каучук, обладающий всеми свойствами натурального каучука. Таким образом, натуральный каучук нельзя заменить синтетическим каучуком в большинстве областей его применения. Вот почему натуральный каучук по-прежнему очень важен для человеческого общества [2].

История натурального каучука

Еще в 1600 году до нашей эры мезоамериканские народы в Мексике и Центральной Америке использовали жидкий каучук для лекарств, в ритуалах и для рисования.Только после завоевания Америки каучук стал использоваться в западном мире. Христофор Колумб был ответственным за открытие каучука в начале 1490-х годов. Коренные жители Гаити играли в футбол с мячом из резины, а позже, в 1615 году, Фрай Хуан де Торквемада писал о коренных и испанских поселенцах Южной Америки, носящих обувь, одежду и головные уборы, сделанные путем погружения ткани в латекс, что делает эти предметы более прочными и водонепроницаемыми. , Но с резиной были проблемы: она становилась липкой в ​​жаркую погоду, а в холодную погоду затвердевала и трескалась.

Спустя столетие, в 1734 году, Шарль Мари де ла Кондамин отправился в путешествие по Южной Америке. Там он нашел два разных дерева, содержащих латекс: Hevea brasiliensis (рис. 1B) и Castilla elastica [3], но только первое стало важным источником натурального каучука. Причина, по которой дерево гевеи преуспела над деревом Кастилья, заключалась в способе транспортировки латекса по стволу. Дерево гевеи соединило латексные трубки (рис. 1A), которые образуют сеть, тогда как дерево Кастилия не образует связанную систему.Благодаря подключенной системе, дерево гевеи истекает латексом, когда в его стволе делается специальный разрез (рис. 2). Без латексных трубок дерево Кастилья не пропускает латекс, что затрудняет сбор резины.

Figure 1 - (A) Hevea brasiliensis trunk section and magnification of a longitudinal section of the connected tubes.

  • Рисунок 1 — (A) Hevea brasiliensis стволовый разрез и увеличенный продольный разрез соединенных трубок.
  • (B) A Hevea brasiliensis плантация и рисунок листьев, цветов и плодов этого растения.

Figure 2 - Hevea brasiliensis, with a special incision made for latex extraction.

  • Рисунок 2 — Hevea brasiliensis , со специальным разрезом для экстракции латекса.

В 1839 году Чарльз Гудиер изобрел процесс вулканизации , решив многие проблемы, связанные с резиной. Вулканизация — это процесс обработки резины серой и нагреванием для ее упрочнения при сохранении ее эластичности. Он предотвращает плавление резины летом и растрескивание зимой. Через несколько лет после этого важного открытия, в 1888 году, Данлоп изобрел резиновую шину с воздушным наполнением, сделав каучук чрезвычайно важным сырьем во всем мире.Резина стала важным материалом для промышленной революции.

С 1850 по 1920 год бизнесмены подталкивали предпринимателей и торговцев к увеличению количества каучука, добываемого из амазонских деревьев. В то время бразильская Амазонка была единственным источником каучука, и они контролировали цены, что делало каучук дорогим. В то же время, по мере того, как все больше и больше промышленности развивались в Европе и США, находили все большее применение каучук [4]. Каучук был настолько важным материалом для бразильцев, что они запретили экспорт семян или саженцев каучука.Однако в 1876 году Х. А. Викхему удалось контрабандой переправить 70 000 семян каучука, спрятанных в банановых листьях, и доставить их в Англию. Из этих семян уцелело только 1900 саженцев, которые были отправлены в Малайзию, чтобы заложить первые каучуковые плантации в Азии. Это стало началом конца для Бразилии как главного производителя каучука в мире. Спустя 12 лет производство каучука на новых плантациях в Малайзии было таким же конкурентоспособным, как и на плантациях Амазонки, и вскоре эти плантации стали основными мировыми поставщиками натурального каучука (рис. 3).

Figure 3 - (A) Hevea brasiliensis originated in the Amazon and made its way to Malaysia, the main producer of natural rubber.

  • Рис. 3 — (A) Hevea brasiliensis возникла в Амазонии и дошла до Малайзии, основного производителя натурального каучука.
  • (B) Hevea brasiliensis . (C) Альтернативный источник каучука, гваюла ( Parthenium argentatum ). (D) Альтернативный источник каучука, одуванчик казахский ( Taraxacum koksaghyz ).

Генри Николас Ридли был ученым, который в 1888 году стал директором Сингапурского ботанического сада.Работая там, он нашел первые 11 каучуковых деревьев, посаженных в Малайзии, и начал продвигать создание плантаций каучуковых деревьев. Некоторое время спустя он разработал революционный метод сбора латекса с дерева Hevea путем непрерывного постукивания. Постукивание — это процесс удаления латекса с дерева. Это открытие позволило достичь гораздо более высокого выхода латекса, и каучук стал важным материалом в развитии Сингапура. Новые плантации были более конкурентоспособными по цене, поэтому с конца девятнадцатого века до Первой мировой войны сбор каучука из диких источников в тропической Америке резко сократился.Во время войны подача резины была прекращена. США, Германия и Россия начали поиск альтернативных источников каучука, натурального или синтетического, поскольку деревья Амазонки не давали достаточно каучука для их нужд [3]. В этих странах было начато несколько исследовательских программ, но после войны поставки каучука с малазийских плантаций возобновились, и усилия по поиску новых источников каучука практически прекратились.

В настоящее время около 90% натурального каучука производится в Азии, при этом Таиланд и Индонезия являются наиболее важными поставщиками каучука (поставляя более 60% натурального каучука в мире).

Почему мы ищем новые источники каучука?

В последние годы снова начались поиски альтернативных источников каучука. Для этого есть три основных причины:

1. Угрозы для дерева Hevea brasiliensis и его производства каучука

Прежде всего, каучуковые деревья подвержены нескольким болезням, а поскольку азиатские каучуковые плантации начинались с небольшого количества семян, все деревья генетически очень похожи. Меньшая генетическая изменчивость означает меньшую способность бороться с болезнями растений.Если заболевает одно дерево, болезнь может быстро распространиться на всю плантацию. Сегодня наиболее серьезным и опасным заболеванием, которым страдает Hevea brasiliensis , является южноамериканский фитофтороз. Это заболевание может вызвать разрушение целой плантации. Он по-прежнему ограничен тропической Америкой, но если он появится в Азии, это может означать конец каучуковых плантаций. В естественных условиях каучуковые деревья обычно растут с большим пространством между ними.В природе серьезное повреждение гевеи гевеи в результате фитофтороза в Южной Америке является необычным, потому что другие виды деревьев, растущие между каучуковыми деревьями, не восприимчивы к болезни и действуют как барьеры. Но на плантациях, где каучуковые деревья растут очень близко друг к другу, это может привести к летальному исходу.

Во-вторых, серьезной угрозой для рынка натурального каучука является очень конкурентный и быстрорастущий рынок пальмового масла и его побочных продуктов. Растет спрос как на каучук, так и на пальмовое масло, но в Малайзии площадь выращивания Hevea brasiliensis не уменьшается, однако площадь, предназначенная для выращивания масличной пальмы, увеличивается.Если непрерывный рост плантаций масличных пальм не прекратится, естественный лес или плантации гевеи должны будут стать меньше, чтобы освободить место для новых культур масличных пальм.

И последнее, но не менее важное: метчик резины — работа малооплачиваемая и сложная. Молодые люди склонны выбирать более привлекательную работу, что может привести к нехватке квалифицированных сборщиков каучука.

2. Резина из Hevea brasiliensis может вызвать серьезную аллергию

Протеины латекса в каучуке, изготовленном из Hevea brasiliensis , могут вызывать у некоторых людей тяжелую аллергию, даже если они подвергаются воздействию очень малых количеств.Белки латекса очень трудно отделить от каучука в процессе очистки. Поскольку эти аллергии могут быть очень опасными, альтернатива каучуку, не содержащая этих латексных белков, была бы предпочтительной.

3. Hevea brasiliensis производится только на одном участке

Условия, необходимые для выращивания каучуковых деревьев, очень специфичны и встречаются только в определенных регионах мира. Большая часть нашего натурального каучука производится в небольшом регионе Азии, что делает его поставки уязвимыми.Если азиатские плантации не смогут производить достаточно каучука, запасов каучука может оказаться недостаточно для удовлетворения мировых потребностей. Было бы полезно найти другие заводы по производству каучука, которые можно было бы выращивать в других частях света.

Есть ли альтернативные источники каучука?

Не все каучуковые заводы производят каучук хорошего качества. Некоторые растения, которые считались альтернативными источниками каучука, — это гваюла, русский одуванчик, резиновая кисть для кроликов, золотарник, подсолнечник, фиговое дерево и салат.Два из этих растений кажутся лучшей альтернативой Hevea brasiliensis : гуаюле и русскому одуванчику.

Гуаюле ( Parthenium argentatum ) — кустарник, произрастающий в районе северного плато в Мексике, который обычно растет на известняковых почвах в районах с очень низким уровнем осадков (рис. 3C). Гуаюле лучше всего растет при температуре от 18 до 49,5 ° C. В этих условиях он может прожить 30–40 лет. Каучук содержится в стеблях и корнях гваюлы, а также в отдельных клетках растения, а не в латексных сосудах или трубках.Содержание каучука в гваюле увеличивается в течение нескольких лет. Менее 1% каучука в мире производится из гваюли. Резина этого растения изучается для биомедицинских применений, потому что она не вызывает аллергии. Чтобы извлечь каучук из растения, ткань гваюлы должна быть тщательно размягчена и измельчена, чтобы высвободить частицы каучука, содержащиеся в отдельных клетках. Качество каучука из гваюлы недостаточно для всех целей, потому что он содержит больше примесей, чем каучук из Hevea brasiliensis .

Другой хороший вариант для каучука, русского или казахского одуванчика ( Taraxacum koksaghyz ) — это быстрорастущее растение с высококачественным каучуком, которое было обнаружено в 1931 году в Казахстане (Рисунок 3D). Казахский одуванчик растет очень близко к земле, может выращиваться в регионах с умеренными температурами и дает желтые цветочные головки (они выглядят как цветок, но представляют собой густую группу небольших цветков без стебля). Одуванчик казахский содержит каучук в листьях, цветках и корнях, но только каучук из корней подходит для экстракции из-за его более высокого качества и количества.Для экстракции каучука российские одуванчики необходимо прессовать или смешать [5]. У казахских одуванчиков есть еще одно преимущество — они также производят углевод, называемый инулин, который является веществом, которое можно использовать в пищевых продуктах, а также для производства лекарств от рака, биотоплива или даже биопластика (пластика, сделанного из натуральных продуктов). На данный момент извлекать каучук из казахских одуванчиков все еще слишком дорого. Надеемся, что благодаря исследованиям можно вывести растение с более крупной корневой системой и более высоким содержанием каучука.

Заключение

Несмотря на то, что каучуковое дерево является лучшим источником каучука, доступным сегодня, оно сталкивается с некоторыми серьезными угрозами. Каучук производится только из растений, выращенных в определенных уникальных областях. Чтобы расширить источники натурального каучука и избежать опасностей, связанных с ограниченным производством, мы должны искать новые каучуковые заводы и улучшать уже известные, чтобы попытаться сделать их экономически конкурентоспособными.

Глоссарий

Полимер : Химическое соединение, большие молекулы которого состоят из множества более мелких молекул одного вида.Некоторые полимеры существуют в природе, а другие производятся в лабораториях и на фабриках.

Латекс : Беловатая жидкость молочного цвета, содержащая белки, крахмал, алкалоиды и т. Д., Производимая многими растениями. В некоторых растениях он также содержит каучук.

Hevea Brasiliensis : Это дерево, произрастающее на Амазонке. Это очень важно с экономической точки зрения, потому что латекс, собранный с дерева, является основным источником натурального каучука.

Вулканизация : Процесс обработки резины серой и нагреванием для ее твердения с сохранением ее эластичности.

Rubber Tapping : Процесс сбора латекса с каучукового дерева. Перед восходом солнца в коре дерева делают канавку для сбора, а латекс собирают ближе к вечеру.

Удаление резины : Действие по извлечению или отделению резины от ткани корня.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить Наталью Карреро, Лору Баркер и Марселя Принса за их вклад в рецензирование текста.

Проект AIR получил финансирование из исследовательской и инновационной программы Европейского Союза Horizon 2020 в рамках грантового соглашения Марии Склодовской-Кюри № 752921.

Figure 3 - (A) Hevea brasiliensis originated in the Amazon and made its way to Malaysia, the main producer of natural rubber.


Список литературы

[1] Виджаярам Т. Р. 2009. Технический обзор резины. Внутр. J. Des. Произв. Tech. 3: 25–36.

[2] ван Бейлен, Дж., И Пуарье, Ю. 2007. Гуаюле и русский одуванчик как альтернативные источники натурального каучука. Крит. Rev. Biotech. 27: ​​217–31. DOI: 10.1080 / 07388550701775927

[3] Whaley, W. G. 1948. Каучук — основной источник для американского производства. Экон. Bot. 2: 198–216. DOI: 10.1007 / BF02859004

[4] Уллан де ла Роса, Ф. Дж. 2004. La era del caucho en el Amazonas (1870–1920): modelos de explotación y relaciones sociales de producción. Анал. Ракушки Am. 12: 183–204.

[5] van Beilen, J., and Poirier, Y. 2007. Выращивание новых культур для производства натурального каучука. Trends Biotechnol. 25: 522–9. DOI: 10.1016 / j.tibtech.2007.08.009

,

полученный каучук — определение — английский

Примеры предложений с «полученным каучуком», память переводов

патент-wipoProvided представляет собой технический углерод, который при использовании в качестве составного ингредиента резиновой смеси может улучшить обрабатываемость и усиливающие свойства полученный каучук, а также улучшающий экзотермические характеристики полученного каучука, и который подходит для использования в резиновых элементах, от которых требуется высокая износостойкость, таких как протекторы шин. Польские Патенты Способ получения резиновых порошков, содержащих кремнийсодержащий наполнитель и полученных из растворов каучуков в органических растворителях, и их применение Польские Патенты Кремнийорганические соединения, способ их получения, резиновые смеси и способ получения резиновых смесей Патентов-wipoЭта хлоропреновая резиновая смесь может быть получена путем смешивания хлоропренового каучука, который содержит от 5 до 20 мас.% звеньев 2,3-дихлорбутадиена, с натуральным каучуком при массовом соотношении хлоропреновый каучук / натуральный каучук от 60/40 до 95/5; а затем смешивание 100 массовых частей полученного каучукового компонента с 0.От 1 до 3,0 частей по массе этилентиомочевины и от 0,1 до 3,0 частей по массе тетрасульфида дипентаметилентиурама. PolishPatents Новые олигомерные соединения силиконового типа, способ их получения, их применение в резиновых смесях и в производстве резиновых формованных изделий, резиновых смесей как таковых и способ получения резиновых смесей патент-wipo Изобретение также относится к способу получения резиновых смесей. изделие из источника резиновых отходов, способ включает этапы измельчения источника резиновых отходов для получения резиновых крошек, комбинирования резиновых крошек со связующим компонентом и формирования усиленного формованного изделия из смеси резиновой крошки / связующего. патент-wipo Способ включает следующие этапы: смешивание гександиола с порошком отработанной резины в соответствии с соотношением, перемешивание и смачивание для получения модификатора резинового порошка; помещают матричный асфальт в реактор и нагревают до 90-170 ° C; добавление модификатора резинового порошка в реакционный котел в соответствии с соотношением; и повышение температуры до 190-210 ° C при перемешивании для получения асфальтовой резины. oj4 очень небольшие количества следующих веществ: термочувствительные вещества (обычно для получения термочувствительных латексов каучука), катионные поверхностно-активные вещества (обычно для получения электроположительных латексов каучука), антиоксиданты, коагулянты, крошащиеся агенты, морозостойкие агенты, пептизаторы, консерванты, стабилизаторы, вещества для регулирования вязкости или аналогичные добавки специального назначения eurlexheatheatheatheatheatheat (как правило, для получения термочувствительных латексов каучука), катионные поверхностно-активные вещества (обычно для получения электроположительных латексов каучука), антиоксиданты, коагулянты, крошащиеся агенты, морозостойкие агенты, пептизаторы, консерванты, стабилизаторы, агенты контроля вязкости или аналогичные добавки специального назначения патент-wipoМашина для получения резиновой стружки из отработанных шин патентов-wipoМетод получения резиновых гранул из использованных шины патенты-wipo Полученные резиновые смеси с указанными модифицированными наполнителями подходят для производства сильно армированных износостойких фасонных изделий, демонстрирующих низкое сопротивление качению и высокую износостойкость. патентов-wipo Благодаря технологии, предлагаемой в настоящем изобретении, диоксид кремния и латекс могут быть лучше смешаны, и дисперсность улучшится; а полученный каучуковый материал обладает превосходной износостойкостью, прочностью на разрыв и твердостью и может применяться в производстве шин и смежных отраслях промышленности. Изобретение относится к машине для получения резиновой стружки из отработанных шин, включающей в себя раму и первую пару режущих роликов, которые разрезают сегмент шины на полосы, когда указанный сегмент проходит между двумя режущими роликами. патентов-wipo Способ получения каучуковых растений определенной плоидности и генотипа, полезных для производства семян, размножения и улучшения урожая, включающий: (а) получение популяции каучуковых растений; (б) выбор из популяции подмножества отдельных растений с атипичным фенотипом; (c) оценка содержания ДНК растений в подмножестве; (d) классификация растений в подгруппе как гаплоидные, диплоидные или полиплоидные в соответствии с результатами этапа (с). патент-wipo Использование указанной пары реагентов, включающей эпоксидную смолу и аминный отвердитель, позволяет получать резиновые смеси, имеющие более высокую жесткость при низкой деформации по сравнению с традиционными резиновыми смесями без заметного ухудшения гистерезиса. Common crawlНаша продукция изготавливается из компонентов высшего качества, которые позволяют нам получать резиновые уплотнения с фиксированными характеристиками, которые соответствуют индивидуальным требованиям, таким как маслостойкость, кислотостойкость, маслостойкость, устойчивость к бензину и щелочам. патентов-wipo Процесс производства композитного корда резина-сталь и, таким образом, полученного композитного корда резина-сталь EurLex-2 (iii) очень небольшие количества следующего: термочувствительные вещества (обычно для получения термочувствительных латексов каучука), катионная поверхность -активные агенты (обычно для получения электроположительных латексов каучука), антиоксиданты, коагулянты, крошащиеся агенты, морозостойкие агенты, пептизаторы, консерванты, стабилизаторы, агенты контроля вязкости или аналогичные добавки специального назначения.

Показаны страницы 1. Найдено 837 предложения с фразой got rubber.Найдено за 11 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 1 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о