고무를 가황하여 얻은 재료. 고무(고무 가황품)

고무 고무(라틴어 레지나 "수지"에서 유래)는 고무의 가황에 의해 얻어지는 탄성 재료 고무 고무 탄성, 내수성 및 전기 절연성을 특징으로 하는 합성 엘라스토머, 고무 및 에보나이트는 가황에 의해 얻어진다

가황법으로 각종 차량용 타이어, 씰, 호스, 컨베이어 벨트, 의료, 생활용품, 위생용품 등의 제조에 사용 천연고무 또는 합성고무에서 가황법으로 얻음 - 가황제(보통 유황과 혼합) ) 이어서 가열

고무의 역사는 아메리카 대륙의 발견과 함께 시작됩니다. 고무 나무 (hevea)의 유백색 수액을 수집하는 중남미 원주민 인구는 고무를 받았습니다. 콜럼버스는 또한 인디언 게임에 사용된 검은색 탄성 덩어리로 만든 무거운 일체형 공이 유럽인에게 알려진 가죽 공보다 훨씬 더 잘 튀는 것을 발견했습니다.

공 외에도 고무는 일상 생활에서 사용되었습니다: 접시 만들기, 파이 바닥 밀봉, 방수 "스타킹" 만들기, 고무는 접착제로도 사용되었습니다: 그것으로 인디언들은 장식을 위해 깃털을 몸에 붙였습니다. 그러나 콜럼버스의 메시지 유럽에서는 특이한 성질을 가진 미지의 물질에 대해 눈에 띄지 않았지만, 신대륙의 정복자들과 최초의 정착자들이 고무를 널리 사용했다는 것은 의심의 여지가 없습니다.

유럽은 1738년 미국에서 돌아온 여행자 S. Kodamine이 고무 샘플을 프랑스 과학 아카데미에 제출하고 고무를 얻는 방법을 시연하면서 고무에 대해 실제로 알게 되었습니다. 처음으로 고무는 유럽에서 실용화되지 않았습니다.

약 80년 동안 처음이자 유일한 용도는 종이에 연필 자국을 지우는 지우개 제조였습니다. 고무 사용의 협소함은 고무의 건조 및 경화로 인한 것입니다. 그는 또한 등유에 고무를 녹인 용액으로 고밀도 물질을 함침시켜 얻은 방수 직물을 발명했습니다. 이 문제에서 그들은 방수 비옷 (직물 발명가의 이름으로 "매킨토시"라는 일반적인 이름을 받음), 덧옷, 방수 우편 가방을 만들기 시작했습니다.

1839년 미국 발명가 찰스 굿이어(Charles Goodyear)는 조고무와 황을 혼합한 다음 가열하여 고무의 탄성을 안정화시키는 방법을 발견했습니다. 이 방법을 가황이라고 하며 아마도 최초의 산업적 중합 공정일 것입니다. 가황하여 얻은 제품을 고무라고 하였으며, 굿이어(Goodyear)의 발견 이후 고무는 기계 공학에서 각종 씰과 슬리브로 널리 사용되었으며, 전기 산업에서 우수한 절연 탄성이 절실히 필요한 신흥 전기 산업에서 널리 사용되었습니다. 케이블 제조용 재료.

발전하는 기계 및 전기 공학, 그리고 후에 자동차 산업은 점점 더 많은 고무를 소비했습니다. 이를 위해서는 점점 더 많은 원자재가 필요했습니다. 남아메리카의 수요 증가로 인해 고무 식물의 거대한 농장이 출현하고 빠르게 발전하기 시작하여 이러한 식물을 단일 재배로 재배했습니다. 나중에 고무 공장의 중심지는 인도네시아와 실론으로 이전되었습니다.

고무가 널리 사용되기 시작하고 천연 고무 공급원이 증가하는 수요를 감당할 수 없게 되자 고무 농장 형태의 원료 기반을 대체해야 한다는 것이 분명해졌습니다. 농장이 여러 국가(주요 국가는 영국)가 독점 소유하고 있었고 고무 공장을 재배하고 고무를 수집하는 노동과 높은 운송 비용으로 인해 원자재가 상당히 비쌌다는 사실로 인해 문제가 악화되었습니다. 대체 원료 탐색은 두 가지 방법으로 진행되었습니다. 아열대 및 온대 기후에서 재배 가능한 고무 식물 탐색 비채소 원료에서 합성 고무 생산

합성 고무 생산은 이 분야의 개척자가 된 소련에서 집중적으로 발전하기 시작했습니다. 이것은 집약적으로 발전하는 산업을 위한 고무의 급격한 부족, 소련 영토에 효과적인 천연 고무 베어링 공장의 부족, 일부 국가의 지배 세력이 간섭하려고 시도함에 따른 해외 고무 공급의 제한 때문이었습니다. 소련의 산업화 과정과 함께. 일부 외국 전문가들의 회의론에도 불구하고 합성고무의 대규모 공업 생산을 확립하는 문제가 성공적으로 해결되었습니다.

범용고무는 고무의 본성이 중요하고 완제품에 대한 특별한 요구사항이 없는 제품에 사용되며, 특수목적고무는 그 범위가 좁아 고무-공업제품(타이어, 벨트, 신발 밑창 등) e.) 내마모성, 내유성, 내한성, 젖은 접지력 증가 등과 같은 주어진 속성

스티렌 부타디엔의 주요 특성은 다음과 같습니다. 고강도, 내인열성, 탄성 및 내마모성 이 고무는 높은 내마모성과 높은 충전율의 우수한 특성으로 인해 최고의 범용 고무로 간주됩니다. 대부분의 고무 제품(제조 포함)에 사용됩니다. 껌)

부틸 고무의 주요 장점은 알칼리, 과산화수소, 일부 식물성 기름 및 고유전 특성을 비롯한 많은 공격적인 매체에 대한 내성입니다. 부틸 고무의 가장 중요한 적용 분야는 타이어 생산입니다. 또한, 부틸 고무는 고온 및 혹독한 환경에 강한 다양한 고무 제품, 고무 처리된 직물의 생산에 사용됩니다.

다양한 응용 분야 중 하나는 야외 스포츠 및 놀이터용 코팅입니다.에틸렌-프로필렌 고무는 호스, 단열재, 미끄럼 방지 프로파일, 벨로우즈의 생산에 적합합니다.이러한 고무에는 두 가지 중요한 단점이 있습니다. 다른 단순 고무와 혼합할 수 없으며 내유성이 없습니다.

[-CH2-CH=CH-CH2-]n - [-CH2-CH(CN)-]m 니트릴 부타디엔 고무 - 합성 고분자, 부타디엔과 아크릴로니트릴의 공중합 생성물 오일 및 가솔린에 대한 내성이 매우 우수 석유 유압유에 대한 내성 -57°C ~ +120°C의 넓은 작동 범위: 알칼리 및 용매에 대한 탄소 용매 내성. 오존, 햇빛 및 천연 산화제에 대한 저항성이 낮음 산화된 용매에 대한 저항성이 낮음

클로로프렌 고무는 장력 하에서 결정화되어 고무를 기반으로 하는 고무의 강도가 높습니다. 컨베이어 벨트, 벨트, 슬리브, 호스, 잠수복, 전기 절연 재료와 같은 고무 제품 생산에 사용됩니다. 그들은 또한 전선 및 케이블의 외피, 보호 코팅을 제조합니다. 접착제와 클로로프렌 라텍스는 산업적으로 매우 중요하며 클로로프렌 고무는 탄성이 있는 밝은 노란색 덩어리입니다.

실록산 고무는 열, 서리 및 내화성 증가, 잔류 압축 변형 축적에 대한 내성 등 일련의 고유한 특성을 가지고 있습니다. 이들은 매우 중요한 기술 영역에서 사용되며 상대적으로 높은 비용이 더 긴 서비스 수명으로 보답합니다. 탄화수소 고무 기반 고무에 비해

가황은 황 또는 티우람과 같은 황 함유 화합물과 완전히 혼합된 고무를 가열하는 과정입니다.

혼합물은 130 - 160 ° C의 온도에서 가열됩니다. 이 경우 고무 거대 분자 사이에 유형의 결합이 형성됩니다.

및 심지어 폴리설파이드 결합:

혼합물에서 황의 질량 분율이 큰 경우. 가황 과정은 부타디엔(디비닐) 고무로부터 고무를 얻는 예를 사용하여 아래에 나와 있습니다. 단순화를 위해 모든 가교는 단일 황 원자를 통해 표시됩니다. 사실, 이황화 다리가 있을 수 있으며 에보나이트가 얻어지면 8개의 황 원자를 포함하는 다리가 됩니다.

고무는 자동차 및 트랙터 장비 및 항공기용 타이어, 컨베이어 벨트 및 에스컬레이터 난간용 타이어 제조에 널리 사용되는 탄성 재료입니다. 또한 호스, 물개, 잠수부 및 화학 물질 보호복, 보트, 신발 제조용.

고무를 얻으려면 고무와 혼합된 황의 질량 분율이 0.5~7% 범위여야 합니다.

에보나이트는 짙은 갈색 또는 검은 색의 재료입니다. 모든 유형의 기계적 처리에 적합한 유전체는 흡습성이 아니며 가스를 흡수하지 않으며 산 및 알칼리에 내성이 있으며 이황화탄소(CS 2) 및 액체 탄화수소에서 팽창합니다. 70 - 80 ° C에서 부드러워집니다. 200 ° C 이상에서는 녹지 않고 탄다. 가연성이 높기 때문에 점점 다른 재료로 대체되고 있습니다.

에보나이트를 얻으려면 고무와 혼합된 황의 질량 분율이 15% 이상이어야 하지만 34%에 도달할 수 있습니다.

에보나이트는 전기 제품, 배터리 캔, 산 및 알칼리 저장용 용기 제조에 사용됩니다.

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고무는 자동차 타이어 및 고무 제품 생산에 사용됩니다.

산업(제조)의 고무 제품.

고무 처리된 직물을 얻기 위해 린넨 또는 종이 직물과 고무 접착제를 사용합니다. 이는 가솔린 또는 벤젠에 용해된 고무 혼합물입니다. 접착제는 조심스럽게 고르게 번지고 천에 눌러집니다. 건조 및 용매 증발 후 고무 처리된 직물이 얻어진다. 고온에 견딜 수 있는 개스킷 재료의 제조에는 석면 섬유가 도입된 고무 혼합물인 파로나이트가 사용됩니다. 이 혼합물을 가솔린과 혼합하고 롤러를 통과하여 0.2~6mm 두께의 시트로 경화합니다. 고무 튜브를 얻기 위해 고무는 주사기 기계를 통과하며, 여기에서 고온(최대 100-110 °) 혼합물이 필요한 직경의 헤드를 통해 강제로 통과됩니다. 결과적으로 가황 처리 된 튜브가 얻어집니다. durite 슬리브의 제조는 다음과 같습니다. 스트립은 캘린더링된 고무로 절단되어 외경이 슬리브의 내경과 동일한 금속 코어에 놓입니다. 스트립의 가장자리에 고무 접착제가 묻히고 롤러로 굴린 다음 하나 이상의 천 층이 도포되고 고무 접착제가 묻히고 고무 층이 맨 위에 적용됩니다. 그 후, 조립된 슬리브는 가황 처리됩니다. 자동차 챔버는 고무 파이프로 만들어지며 챔버를 따라 압출되거나 접착됩니다. 챔버를 만드는 방법에는 모양과 맨드릴의 두 가지가 있습니다. 맨드릴 챔버는 금속 또는 곡선 맨드릴에 가황 처리됩니다. 이 챔버에는 하나 또는 두 개의 가로 조인트가 있습니다. 도킹 후 접합부의 챔버는 가황 처리됩니다. 몰드 방식에서 챔버는 자동 온도 조절기가 장착된 개별 가황기에서 가황됩니다.벽의 접착을 피하기 위해 탈크가 챔버에 도입됩니다. 자동차 타이어는 고무 층으로 코팅된 특수 직물(코드)의 여러 층으로 특수 기계에 조립됩니다. 패브릭 프레임, 즉. 타이어 뼈대를 조심스럽게 말아서 천 층의 가장자리를 감쌉니다. 바깥쪽 프레임은 트레드라고 하는 두꺼운 고무층으로 주행 부분을 덮고 측벽에는 더 얇은 조각 층이 적용됩니다. 이렇게 준비된 타이어는 가황 처리됩니다.

고무 제품의 보관.

고무를 보관할 때는 다음 조건을 준수해야 합니다.

1. 공기 온도는 5° 미만, 15°를 초과하지 않아야 합니다. 습도 40-60%.

2. 햇빛이 부족하여 창문이 자외선을 투과하지 않는 노란색 또는 빨간색 페인트로 덮어야 합니다.

3. 고무 제품은 가열 장치에서 최소 1m 떨어진 곳에 위치해야 하는 나무 선반에 놓아야 합니다.

4. 고무 제품은 종이나 천으로 싸서 상자에 포장해야 합니다. 소매는 늘어나야 하지만 행크에 남아 있지 않아야 합니다. 타이어는 쌓을 수 없습니다. 랙의 트레드 부분에 일렬로 배치하는 것이 좋습니다.

출처: 1. Dzevulsky VM 금속과 나무의 기술. - M.: 농업 문학의 국영 출판사. 1995.S.438-440.

연결

N. 코르지노프. 고무를 위한 전쟁

위키미디어 재단. 2010년 .

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고무는 주로 열대 지방에서 자라는 고무 식물에서 얻은 물질로 뿌리, 줄기, 가지, 잎 또는 과일 또는 나무 껍질 아래에 유백색 액체(라텍스)를 함유하고 있습니다. 고무는 ... ... 콜리어 백과사전

탄성, 전기절연성, 내수성 등의 성질을 가진 합성물 또는 천연물을 고무라고 합니다. 특정 화학 원소와 관련된 반응을 수행하거나 이온화 방사선의 영향을 받아 이러한 물질을 가황하면 고무가 형성됩니다.

고무는 어떻게 생겼습니까?

고무 유럽 국가에서 고무 출현에 대한 연대기는 1493년 콜럼버스가 신대륙에서 기이한 보물을 가져왔을 때 시작되었습니다. 그 중에는 현지 원주민이 우유 주스로 만든 놀랍도록 탄력 있는 공이 있었는데, 인디언들은 이 주스를 "카우추"("카우"-나무, "추"-눈물, 울음)라고 불렀고 의식 의식에 사용했습니다. 이름은 스페인 왕실에 붙어 있습니다. 그러나 유럽에서는 18세기까지 특이한 물질의 존재가 잊혀졌다.

고무에 대한 일반적인 관심은 1738년 프랑스의 항해사 C. Condamine이 파리 과학 아카데미의 과학자들에게 특정 탄성 물질, 제품 샘플, 설명 및 추출 방법을 제시한 후에야 발생했습니다. Sh. Condamine은 남미 탐험에서 이것들을 가져왔습니다. 그곳에서 원주민들은 특별한 나무의 수지로 다양한 가정 용품을 만들었습니다. 이 재료는 위도에서 "고무"라고합니다. 수지 - "수지". 그때부터 이 물질을 사용하는 방법을 찾기 시작했습니다.

고무 란 무엇입니까?

그러나 레지나라는 이름과 오늘날 우리가 이 자료를 인식하는 개념 사이에는 공통점이 거의 없습니다. 결국 나무 수지는 고무의 원료일 뿐입니다.

고무의 가황은 품질을 크게 향상시키고 탄력 있고 강하고 내구성있게 만듭니다. 기술, 기술 및 국내 목적을 위해 다양한 종류의 고무를 얻을 수 있는 것은 이 과정입니다.

고무의 가치

오늘날, 고무 생산에서 가장 많이 받았습니다. 현대 산업은 자동차, 항공, 자전거 타이어에 대한 다양한 유형을 생산합니다. 유압, 공압 및 진공 장치의 탈착식 요소에 대한 모든 종류의 씰 제조에 사용됩니다.

황 및 기타 화학 원소로 고무를 가황하는 과정에서 얻은 제품은 의료 및 실험실 기기 및 장치 생산에서 전기 절연에 사용됩니다. 그 밖에도 보일러, 파이프 등의 고내식성 도료, 각종 접착제, 박판 고강도 소형 제품 등에도 각종 고무가 사용됩니다. 인조고무의 합성은 이 물질이 연료의 역할을 하는 일부 유형의 고체 로켓 연료를 만드는 것을 가능하게 했습니다.

고무 가황이란 무엇이며 어떤 역할을 합니까?

가황의 기술적 과정에는 고무, 황 및 기타 물질을 필요한 비율로 혼합하는 것이 포함됩니다. 그들은 열처리됩니다. 고무가 유황제로 가열되면이 물질의 분자는 유황 결합에 의해 서로 결합됩니다. 그들의 그룹 중 일부는 단일 3차원 공간 격자를 형성합니다.

고무의 구성은 다량의 탄화수소 폴리이소프렌(C5H8) n, 단백질, 아미노산, 지방산, 일부 금속의 염 및 기타 불순물을 포함합니다.

천연고무 1분자에는 기본단위가 40,000개까지 존재할 수 있으며 물에는 녹지 않지만 완벽하게 분해됩니다. 그러나 고무가 가솔린에 거의 완전히 녹을 수 있다면 고무는 부풀어 오를 뿐입니다. 그 안에.

이 재료의 가황은 고무의 소성 특성을 줄이는 데 도움이 되고 유기 용매와 직접 접촉할 때 고무의 팽창 정도와 용해도를 최적화합니다.

고무 가황 공정은 결과 재료에 보다 내구성 있는 특성을 제공합니다. 이 기술을 사용하여 만든 고무는 넓은 온도 범위에서 탄성을 유지할 수 있습니다. 동시에, 황 첨가 증가의 형태로 기술 과정을 위반하면 재료의 경도가 나타나고 탄성 능력이 손실됩니다. 결과는 에보나이트라고 불리는 완전히 다른 물질입니다. 현대 에보나이트가 출현하기 전에는 최고의 단열재 중 하나로 여겨졌습니다.

대체 방법

그럼에도 불구하고 과학은 아시다시피 가만히 있지 않습니다. 오늘날 다른 가황제가 알려져 있지만 여전히 유황이 최우선 순위로 남아 있습니다. 고무의 가황을 촉진하기 위해 2-메르캅토벤즈티아졸과 그 유도체가 사용됩니다. 대체 기술로 이온화 방사선은 특정 유기 과산화물을 사용하여 수행됩니다.

일반적으로 모든 유형의 가황에서 고무와 다양한 첨가제의 혼합물이 공급원료로 사용되어 고무에 필요한 특성을 부여하거나 품질을 향상시킵니다. 카본 블랙 및 백악과 같은 충전제를 추가하면 결과 재료의 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다.

기술적인 과정의 결과, 고무 가황 제품은 높은 강도와 좋은 탄성을 얻습니다. 그렇기 때문에 다양한 종류의 천연고무와 합성고무가 고무 제조의 원료로 사용됩니다.

추가 개발 전망

합성고무 생산 기술의 발달로 고무 생산은 더 이상 천연 소재에 완전히 의존하지 않습니다. 그러나 현대 기술은 천연 자원의 잠재력을 대체하지 않았습니다. 현재까지 공업용 천연고무 소비 비중은 약 30%이다.

천연 자원의 고유한 특성으로 인해 고무는 대체할 수 없습니다. 특수 장비용 타이어 제조와 같은 대형 고무 제품 생산에 필요합니다. 세계에서 가장 유명한 타이어 제조업체는 기술에 천연 고무와 합성 고무의 혼합물을 사용합니다. 그렇기 때문에 천연 원료 사용의 가장 큰 비율을 차지하는 타이어 부문이 업계입니다.

자연에서 고무를 얻는 주요 방법:

1) 고무는 출생지가 브라질인 일부 식물, 주로 Hevea의 유백색 주스에서 얻습니다.

2) 고무를 얻기 위해 Hevea 나무에 절개를 가합니다.

3) 절개부에서 방출되고 고무의 콜로이드 용액인 유백액을 채취한다.

4) 그 후 전해질(산 용액)의 작용 또는 가열에 의해 응고된다.

5) 응고에 의해 고무가 방출된다.

고무의 주요 특성:

1) 고무의 가장 중요한 성질은 탄력.

탄력- 이것은 상대적으로 작은 작용력으로 상당한 탄성 변형을 경험하는 특성입니다. 예를 들어, 인장, 압축 및 힘 종료 후 이전 형태로 복원됩니다.

2) 실제 사용을 위한 고무의 귀중한 특성은 또한 물과 가스에 대한 불투과성입니다.

유럽에서는 19세기 초부터 고무 제품(신발, 방수 의류)이 보급되기 시작했습니다. 유명한 과학자 Goodyear가 발견한 고무 가황 공정- 유황으로 가열하여 고무로 만들어 내구성과 탄성이 있는 고무를 얻을 수 있음.

3) 고무는 탄성이 훨씬 우수합니다. 이 점에서 다른 재료는 비교할 수 없습니다. 고무보다 강하고 온도 변화에 더 강합니다.

국가 경제에서 차지하는 중요성 측면에서 고무는 철강, 석유 및 석탄과 동등합니다.

천연 고무의 구성 및 구조: a) 정성 분석은 고무가 탄소와 수소의 두 가지 요소로 구성되어 있음을 보여줍니다. 즉 탄화수소 종류에 속합니다. b) 정량 분석은 가장 간단한 공식 C 5 H 8로 이어집니다. c) 분자량의 측정은 수십만(150,000-500,000)에 도달함을 보여줍니다. d) 고무는 천연 고분자입니다. e) 분자식은 (C 5 H 8) n이다. f) 고무 고분자는 이소프렌 분자에 의해 형성됩니다. g) 고무 분자는 선형 구조를 가지고 있지만 선으로 늘어나지 않고 공처럼 접힌 것처럼 반복적으로 구부러집니다. h) 고무가 늘어나면 이러한 분자가 곧게 펴지고 고무 샘플은 이것에서 더 길어집니다.

고무 가황의 특징:

1) 천연 및 합성 고무는 훨씬 더 높은 강도, 탄성 및 기타 여러 가치 있는 특성을 가지고 있기 때문에 주로 고무 형태로 사용됩니다. 고무를 얻기 위해 고무는 가황 처리됩니다.

2) 고무와 황, 충전제(그을음은 특히 중요한 충전제) 및 기타 물질의 혼합물에서 원하는 제품을 성형하고 가열합니다.