Materiāls, ko iegūst, vulkanizējot gumiju. Gumija (gumijas vulkanizācijas produkts)
Gumija Gumija (no latīņu valodas sveķi "sveķi") ir elastīgs materiāls, ko iegūst, vulkanizējot gumiju Gumijas Dabiski vai sintētiski elastomēri, kam raksturīga elastība, ūdensizturība un elektroizolācijas īpašības, no kuriem vulkanizējot iegūst gumijas un ebonītus.
To izmanto riepu ražošanai dažādiem transportlīdzekļiem, blīves, šļūtenes, konveijera lentes, medicīnas, sadzīves un higiēnas preces u.c. ar vulkanizācijas metodi Iegūst no dabiskā vai sintētiskā kaučuka ar vulkanizācijas metodi - sajaucot ar vulkanizējošu līdzekli (parasti ar sēru). ), kam seko apkure
Gumijas vēsture sākas ar Amerikas kontinenta atklāšanu. Centrālās un Dienvidamerikas pamatiedzīvotāji, savācot gumijas koku (hevea) piena sulas, saņēma gumiju. Kolumbs arī pamanīja, ka indiešu spēlēs izmantotās smagās monolītās no melnas elastīgās masas bumbiņas atlec daudz labāk nekā eiropiešiem zināmās ādas bumbas.
Bez bumbiņām gumija tika izmantota arī ikdienā: gatavojot traukus, aiztaisot pīrāga dibenus, veidojot ūdensizturīgas "zeķes", gumija tika izmantota arī kā līme: ar to indiāņi līmēja spalvas pie ķermeņa dekorēšanai.Bet Kolumba vēstījums par nezināmu vielu ar neparastām īpašībām Eiropā palika nepamanīta , lai gan nav šaubu , ka konkistadori un Jaunās pasaules pirmie kolonisti plaši izmantoja gumiju .
Eiropa ar gumiju pa īstam iepazinās 1738. gadā, kad no Amerikas atgriezušais ceļotājs S. Kodamins uzdāvināja Francijas Zinātņu akadēmijai gumijas paraugus un demonstrēja, kā to iegūt. Pirmo reizi gumija netika praktiski izmantota Eiropā.
Pirmā un vienīgā izmantošana apmēram 80 gadus bija dzēšgumju ražošana zīmuļu atzīmju dzēšanai uz papīra. Gumijas izmantošanas šaurība bija saistīta ar gumijas žūšanu un sacietēšanu. Viņš arī izgudroja ūdensnecaurlaidīgu audumu, ko iegūst, piesūcinot blīvu vielu ar gumijas šķīdumu petrolejā. No šī materiāla viņi sāka izgatavot ūdensizturīgus lietusmēteļus (ar auduma izgudrotāja vārdu saņēma vispārpieņemto nosaukumu "macintosh"), galošas, ūdensizturīgus pasta maisiņus.
1839. gadā amerikāņu izgudrotājs Čārlzs Gudjērs atrada veidu, kā stabilizēt gumijas elastību, sajaucot jēlgumiju ar sēru un pēc tam karsējot. Šo metodi sauc par vulkanizāciju, un tas, iespējams, ir pirmais rūpnieciskās polimerizācijas process. Vulkanizācijas rezultātā iegūto izstrādājumu sauca par gumiju.Pēc Goodyear atklāšanas gumiju plaši izmantoja mašīnbūvē kā dažādas blīves un uzmavas un topošajā elektriskajā rūpniecībā, kuras nozarei bija ļoti nepieciešama laba izolācijas gumija. materiāls kabeļu ražošanai.
Attīstošā mašīnbūve un elektrotehnika, vēlāk arī automobiļu rūpniecība patērēja arvien vairāk gumijas. Tas prasīja arvien vairāk izejvielu. Pieaugot pieprasījumam Dienvidamerikā, sāka veidoties un strauji attīstīties milzīgas gumijas stādu plantācijas, audzējot šos augus monokultūrā. Vēlāk gumijas augu audzēšanas centrs pārcēlās uz Indonēziju un Ceilonu.
Pēc tam, kad gumija sāka plaši izmantot un dabiskie gumijas avoti nespēja segt pieaugošo pieprasījumu, kļuva skaidrs, ka izejmateriālu bāzei ir jārod aizstājējs gumijas plantāciju veidā. Problēmu saasināja apstāklis, ka plantācijas piederēja vairākām valstīm (galvenā bija Lielbritānija), turklāt izejvielas bija diezgan dārgas gumijas stādu audzēšanas un gumijas savākšanas darbietilpības un augsto transportēšanas izmaksu dēļ. Alternatīvu izejvielu meklēšana noritēja divos veidos: gumijas augu meklēšana, ko varētu audzēt subtropu un mērenā klimatā Sintētisko kaučuku ražošana no augu izcelsmes izejvielām.
Sintētiskā kaučuka ražošana sāka intensīvi attīstīties PSRS, kas kļuva par pionieri šajā jomā. To izraisīja akūts gumijas trūkums intensīvi attīstošajai rūpniecībai, efektīvu dabīgo kaučuku nesošo rūpnīcu trūkums PSRS teritorijā un gumijas piegādes ierobežojumi no ārvalstīm, jo dažu valstu valdošās aprindas mēģināja iejaukties. ar PSRS industrializācijas procesu. Problēma par sintētiskā kaučuka liela mēroga rūpnieciskās ražošanas izveidošanu tika veiksmīgi atrisināta, neskatoties uz dažu ārvalstu ekspertu skepsi.
Universālas lietošanas gumijas izmanto tajos izstrādājumos, kuros svarīga ir pati gumijas būtība un nav īpašu prasību gala produktam.Speciālās lietošanas gumijas ir šaurākas darbības jomas un tiek izmantotas, lai piešķirtu gumijas - tehnisko izstrādājumu (riepas, jostas, apavu zoles utt.) e.) noteikta īpašība, piemēram, nodilumizturība, eļļas izturība, salizturība, palielināta saķere ar slapju ceļu utt.
Stirola butadiēna galvenās īpašības ir: augsta izturība, noturība pret plīsumiem, elastība un nodilumizturība. Šī gumija tiek uzskatīta par labāko vispārējas nozīmes gumiju, pateicoties tās izcilajām īpašībām, augstai nodilumizturībai un augstajam pildījuma procentam. Izmanto lielākajai daļai gumijas izstrādājumu (tostarp ražošanā). košļājamās gumijas)
Galvenās butilkaučuka priekšrocības ir izturība pret daudzām agresīvām vidēm, tostarp sārmiem, ūdeņraža peroksīdu, dažām augu eļļām un augstas dielektriskās īpašības. Vissvarīgākā butilkaučuka pielietojuma joma ir riepu ražošana. Turklāt butilkaučuks tiek izmantots dažādu gumijas izstrādājumu ražošanā, kas ir izturīgi pret augstu temperatūru un agresīvu vidi, gumijotus audumus.
Viena no daudzajām pielietošanas jomām ir pārklājumi āra sporta un rotaļu laukumiem.Etilēna-propilēna gumija ir piemērota šļūteņu, izolācijas, pretslīdes profilu, plēšu ražošanai.Šīm gumijām ir divi būtiski trūkumi. Tos nevar sajaukt ar citām vienkāršām gumijām, un tie nav izturīgi pret eļļu.
[-CH2-CH=CH-CH2-]n - [-CH2-CH(CN)-]m Nitrilbutadiēna gumija - sintētisks polimērs, butadiēna kopolimerizācijas produkts ar akrilnitrilu ļoti laba izturība pret eļļām un benzīniem izturība pret naftas hidrauliskajiem šķidrumiem pret oglekļa šķīdinātājiem izturība pret sārmiem un šķīdinātājiem plašs darbības diapazons: no -57°C līdz +120°C. slikta izturība pret ozonu, saules gaismu un dabīgiem oksidētājiem slikta izturība pret oksidētiem šķīdinātājiem
Hloroprēna gumija kristalizējas zem spriedzes, kā rezultātā gumijām, kuru pamatā ir tā, ir augsta izturība. To izmanto gumijas izstrādājumu ražošanai: konveijera lentes, lentes, uzmavas, šļūtenes, ūdenslīdēju tērpi, elektroizolācijas materiāli. Izgatavo arī vadu un kabeļu apvalkus, aizsargpārklājumus. Liela rūpnieciska nozīme ir līmvielām un hloroprēna lateksiem.Hloroprēna gumija ir elastīga gaiši dzeltena masa.
Siloksāna gumijām ir virkne unikālu īpašību: paaugstināta termiskā, sala un ugunsizturība, izturība pret atlikušo kompresijas deformāciju uzkrāšanos u.c. Tās tiek izmantotas ļoti nozīmīgās tehnoloģiju jomās, un to salīdzinoši augstās izmaksas atmaksājas ar ilgāku kalpošanas laiku. salīdzinot ar gumijām, kuru pamatā ir ogļūdeņraža gumijas
Vulkanizācija ir process, kurā karsē gumijas, kas rūpīgi sajauktas ar sēru vai sēru saturošiem savienojumiem, piemēram, tiurāmu:
Maisījumu karsē 130 - 160 ° C temperatūrā. Šajā gadījumā starp gumijas makromolekulām veidojas šāda veida saites:
un pat polisulfīda saites:
ja sēra masas daļa maisījumā ir liela. Vulkanizācijas process ir parādīts zemāk, izmantojot piemēru gumijas iegūšanai no butadiēna (divinil) gumijas. Vienkāršības labad visas šķērssaites ir parādītas caur vienu sēra atomu. Faktiski var būt disulfīda tilti, un, ja tiek iegūts ebonīts, tad tilti, kas satur 8 sēra atomus.
Gumija ir elastīgs materiāls, ko plaši izmanto automobiļu un traktortehnikas un lidmašīnu riepu ražošanai, konveijera lentēm un eskalatoru margām. Un arī šļūteņu, blīvējumu, ūdenslīdēju un ķīmiskās aizsardzības tērpu, laivu, apavu ražošanai.
Lai iegūtu gumiju, sēra masas daļai maisījumā ar gumiju jābūt diapazonā no 0,5 līdz 7%.
Ebonīts ir tumši brūnas vai melnas krāsas materiāls. Dielektriķis, kas labi der visa veida mehāniskai apstrādei, nav higroskopisks, neuzsūc gāzes, ir izturīgs pret skābēm un sārmiem, uzbriest oglekļa disulfīdā (CS 2) un šķidros ogļūdeņražos. 70 - 80 ° C temperatūrā tas mīkstina. Virs 200°C tas pārogļojas bez kušanas. Tas ir viegli uzliesmojošs, tāpēc to arvien vairāk aizstāj ar citiem materiāliem.
Lai iegūtu ebonītu, sēra masas daļai maisījumā ar gumiju jābūt vismaz 15%, bet var sasniegt 34%.
Ebonītu izmanto elektropreču, akumulatoru kannu, skābju un sārmu uzglabāšanas konteineru ražošanai.
| Tēma vai tēmas sadaļa | Lappuse |
| Alkadiēni - definīcija un klasifikācija | |
| Alkadiēni ar kumulētām dubultsaitēm | |
| Alens, viņa fiziskās īpašības | |
| Alēna elektroniskā struktūra | |
| Alēna telpiskā struktūra | |
| Alēna ķīmiskās īpašības. Ūdens pieslēgums. Ketoenola tautomērija | |
| Citu polāro molekulu piesaiste alēnam | |
| Izolēti alkadiēni. Nepolāru un polāru molekulu pievienošanas reakcijas tām. | |
| Simetrisku izolētu alkadiēnu jonu hidrogenēšana. Kursanov-Parnes reakcija. Selektivitāte šajā reakcijā | |
| Konjugētie alkadiēni. Divinils. Tā elektroniskā struktūra. | |
| Divinila telpiskā struktūra. | |
| Nepolāru (H 2, Cl 2, Br 2 un I 2) un polāru molekulu piesaiste konjugētajiem diēniem pozīcijās 1 - 4 un 1 - 2. Selektivitāte šajā reakcijā | |
| Divinila reakcija ar ūdeņradi | |
| Izoprēna reakcija ar bromu | |
| Nepolāru molekulu pievienošanās reakcijas produktu skaita atkarība no simetrijas esamības vai neesamības konjugēto diēnu struktūrā | |
| Polāro molekulu pievienošanās reakcijas produktu skaita atkarība no konjugēto diēnu struktūras | |
| Divinila reakcija ar hlorūdeņradi | |
| Izoprēna reakcija ar ūdeni | |
| Konjugēto alkadiēnu polimerizācija | |
| Nestereoregulāras butadiēna gumijas iegūšana | |
| Stereoregulāras izoprēna gumijas iegūšana | |
| Ziegler-Natta katalizatori | |
| Hloroprēna iegūšanas paņēmiens, tā polimerizācija un vulkanizācija | |
| Hloroprēna gumijas vulkanizācija | |
| Hloroprēna gumijas īpašības un pielietojums | |
| 1,3-butadiēna iegūšanas metodes | |
| 1,3-butadiēna fizikālās īpašības | |
| Divinila iegūšanas metode no etilspirta saskaņā ar S.V. Ļebedevs | |
| Divpakāpju metode divinila iegūšanai, dehidrogenējot etanolu un dehidratējot etanola un etanola maisījumu | |
| Metode divinila iegūšanai no saistīto naftas gāzu butāna-butilēna frakcijas | |
| Izoprēna iegūšanas metodes | |
| "Dioksāna" metode izoprēna iegūšanai no 2-metilpropēna un diviem moliem metanola | |
| Metode izoprēna ražošanai, dehidrogenējot 2-metilbutānu | |
| Metode izoprēna iegūšanai pēc Favorska no acetona un acetilēna, hidrogenējot 2-metil-3-butin-2-olu, kas iegūts pirmajā posmā | |
| Izoprēna fizikālās un ķīmiskās īpašības | |
| Izoprēna reakcija ar maleīnskābes anhidrīdu - Dielsa-Aldera reakcija | |
| Gumiju vulkanizācija - gumijas un ebonīta iegūšana | |
| Gumijas uzklāšana | |
| Ebonīta veiktspējas īpašības un tā pielietojums | |
| Saturs |
Gumija tiek izmantota automašīnu riepu un gumijas izstrādājumu ražošanā
Gumijas izstrādājumi rūpniecībā (ražošanā).
Lai iegūtu gumijotus audumus, viņi ņem lina vai papīra audumu un gumijas līmi, kas ir benzīnā vai benzolā izšķīdināts gumijas maisījums. Līmi rūpīgi un vienmērīgi iesmērē un iespiež audumā; pēc žāvēšanas un šķīdinātāja iztvaicēšanas iegūst gumijotu audumu. Blīvju materiāla ražošanai, kas var izturēt augstu temperatūru, tiek izmantots paronīts, kas ir gumijas maisījums, kurā tiek ievadīta azbesta šķiedra. Šo maisījumu sajauc ar benzīnu, izlaiž cauri veltņiem un sacietē loksnēs ar biezumu no 0,2 līdz 6 mm. Lai iegūtu gumijas caurules, gumija tiek izlaista caur šļirces mašīnu, kur ļoti uzkarsēts (līdz 100-110 °) maisījums tiek izspiests caur vajadzīgā diametra galvu. Rezultātā tiek iegūta caurule, kas tiek pakļauta vulkanizācijai. Durīta uzmavu izgatavošana notiek šādi: no kalandrētas gumijas izgriež sloksnes un novieto uz metāla serdes, kurā ārējais diametrs ir vienāds ar uzmavas iekšējo diametru. Sloksņu malas nosmērē ar gumijas līmi un sarullē ar rullīti, tad uzklāj vienu vai vairākas auduma kārtas un nosmērē ar gumijas līmi, un virsū uzklāj gumijas kārtu. Pēc tam samontētā uzmava tiek pakļauta vulkanizācijai. Automobiļu kameras ir izgatavotas no gumijas caurulēm, presētas vai pielīmētas gar kameru. Ir divi kameru izgatavošanas veidi: formas un serdeņa. Stieņu kameras ir vulkanizētas uz metāla vai izliektiem serdeņiem. Šīm kamerām ir viens vai divi šķērsvirziena savienojumi. Pēc dokstacijas kameras krustojumā tiek pakļautas vulkanizācijai. Pelējuma metodē kameras tiek vulkanizētas atsevišķos vulkanizatoros, kas aprīkoti ar automātisko temperatūras regulatoru.Lai izvairītos no sienu līmēšanas, kamerā tiek ievadīts talks. Automobiļu riepas tiek montētas uz speciālām mašīnām no vairākiem speciāla auduma (korda) slāņiem, kas pārklāti ar gumijas slāni. Auduma rāmis, t.i. riepas skelets, rūpīgi velmēts, un auduma slāņu malas ir ietītas. Ārpus rāmis skriešanas daļā ir pārklāts ar biezu gumijas slāni, ko sauc par protektoru, un uz sānu sienām tiek uzklāts plānāks grebuma slānis. Šādi sagatavotā riepa tiek pakļauta vulkanizācijai.
Gumijas izstrādājumu uzglabāšana.
Uzglabājot gumiju, jāievēro šādi nosacījumi:
1. Gaisa temperatūra nedrīkst būt zemāka par 5° un nepārsniedz 15°; mitrums 40-60%.
2. Dienas gaismas trūkums, kura dēļ logi jāpārklāj ar dzeltenu vai sarkanu krāsu, kas nepārlaiž ultravioletos starus.
3. Gumijas izstrādājumi jāguļ uz koka plauktiem, kuriem jāatrodas vismaz 1 m attālumā no apkures ierīcēm.
4. Gumijas izstrādājumi jāiesaiņo ar papīru vai audumu un jāiepako kastēs; piedurknēm jābūt izstieptām, bet neatstātām. Riepas nevar sakraut; tos ieteicams novietot uz protektora daļas rindā uz bagāžniekiem.
Avoti: 1. Dzevuļskis V.M. Metālu un koka tehnoloģija. - M.: Valsts lauksaimniecības literatūras izdevniecība. 1995.S.438-440.
Saites
- N. Korzinovs. Cīņa par gumiju
Wikimedia fonds. 2010 .
Skatiet, kas ir "Gumija (gumijas vulkanizācijas produkts)" citās vārdnīcās:
Gumija (no latīņu valodas resina - sveķi), vulkanizāts, gumijas vulkanizācijas produkts (skat. Dabīgais kaučuks, Sintētiskās gumijas). Tehniskais R. ir kompozītmateriāls, kas var saturēt līdz 15–20 sastāvdaļām, kas R. veic dažādas. ... ...
gumijas- gumija - polimēru materiāls; gumijas vulkanizācijas produkts. No citiem polimēru materiāliem, piemēram, plastmasas, tas atšķiras ar spēju veikt lielas atgriezeniskas, tā sauktās ļoti elastīgās deformācijas plašā temperatūras diapazonā. Gumijas… Enciklopēdija "Mājoklis"
R. vispārīgs nosaukums materiālu grupai, kas iegūta, vulkanizējot gumiju. Tehniskais R. ir gumijas maisījuma vulkanizācijas produkts, kas satur no 5 6 līdz 15 20 dažādām sastāvdaļām, kas atvieglo gumijas apstrādi un nodrošina produktam nepieciešamo ... ... Tehnoloģiju enciklopēdija
Gumija- ir gumijas un sēra īpašas apstrādes (vulkanizācijas) produkts ar dažādām piedevām. Piezīme. No citiem materiāliem tas atšķiras ar augstajām elastīgajām īpašībām, kas raksturīgas gumijai, galvenajai gumijas izejvielai. ... Būvmateriālu terminu, definīciju un skaidrojumu enciklopēdija
I Gumijas (no latīņu valodas sveķu sveķu) vulkanizāts, gumijas vulkanizācijas produkts (sk. Vulkanizācija) (sk. Dabīgais kaučuks, Sintētiskās gumijas). Tehniskais R. kompozītmateriāls, kas var saturēt līdz 15 20 sastāvdaļām, ... ... Lielā padomju enciklopēdija
gumijas Enciklopēdija "Aviācija"
gumijas- gaisa kuģu rūpniecībā. R. - vispārīgs nosaukums materiālu grupai, kas iegūta, vulkanizējot gumiju. Tehniskā kaučuka ir gumijas maisījuma vulkanizācijas produkts, kas satur no 5–6 līdz 15–20 dažādām sastāvdaļām, kas atvieglo gumijas apstrādi ... Enciklopēdija "Aviācija"
- (no lat. sveķu sveķi), vulkanizāts, gumijas vulkanizācijas produkts. maisījumi (kompozīcijas, kas satur gumiju, vulkanizatorus, pildvielas, plastifikatorus, antioksidantus un citas sastāvdaļas). Struktūra. materiāls ar unikālu īpašību kompleksu… Lielā enciklopēdiskā politehniskā vārdnīca
- (no lat. sveķu sveķiem) (vulkanizāts), elastīgs materiāls, kas rodas, vulkanizējot dabisko un sintētisko kaučuku. Tas ir šķērssaistīts elastomēra produkts ķīmisko gumijas molekulu šķērssavienojuma rezultātā. savienojumiem. Kvīts. R… Ķīmiskā enciklopēdija
Gumija ir viela, ko iegūst no kaučuka augiem, kas aug galvenokārt tropos un satur pienainu šķidrumu (lateksu) saknēs, stumbrā, zaros, lapās vai augļos vai zem mizas. Gumija ir kompozīciju vulkanizācijas produkts, kura pamatā ir ... ... Collier enciklopēdija
Sintētisku vai dabīgu vielu, kurai piemīt elastības īpašības, elektriskās izolācijas īpašības un ūdens izturība, sauc par gumiju. Šādas vielas vulkanizācija, veicot reakcijas ar noteiktiem ķīmiskiem elementiem vai jonizējošā starojuma ietekmē, izraisa gumijas veidošanos.
Kā radās gumija?
Hronika par gumijas parādīšanos gumijas Eiropas valstīs aizsākās, kad Kolumbs 1493. gadā no jaunā kontinenta atveda neparastus dārgumus. Starp tiem bija pārsteidzoši lecošā bumbiņa, ko vietējie iedzīvotāji gatavoja no piena sulas, ko indieši sauca par "cauchu" (no "kau" - koks, "chu" - asaras, raudāt) un izmantoja to rituālās ceremonijās. Vārds iestrēga Spānijas karaļa galmā. Taču Eiropā neparastā materiāla esamība tika aizmirsta līdz pat 18. gadsimtam.
Vispārēja interese par gumiju radās tikai pēc tam, kad franču navigators C. Condamine 1738. gadā Parīzes Zinātņu akadēmijas zinātniekiem iepazīstināja ar noteiktu elastīgu materiālu, izstrādājumu paraugus no tā, tā aprakstu un ekstrakcijas metodēm. Sh Condamine šīs lietas atveda no ekspedīcijas uz Dienvidameriku. Tur iezemieši no īpašu koku sveķiem izgatavoja dažādus sadzīves priekšmetus. Šo materiālu sauc par "gumiju", no lat. sveķi - "sveķi". No tā laika sākās šīs vielas lietošanas veidu meklēšana.
Kas ir gumija?
Tomēr ir maz kopīga starp nosaukumu resina un jēdzienu, saskaņā ar kuru mēs šodien uztveram šo materiālu. Galu galā koku sveķi ir tikai gumijas izejviela.
Gumijas vulkanizācija ļauj būtiski uzlabot tās kvalitāti, padarīt to elastīgāku, stiprāku un izturīgāku. Tieši šis process ļauj iegūt daudzas gumijas šķirnes tehniskiem, tehnoloģiskiem un sadzīves nolūkiem.
Gumijas vērtība
Mūsdienās masīvākais saņēma gumijas ražošanā. Mūsdienu rūpniecība ražo dažādu veidu auto, aviācijas, velosipēdu riepas. To izmanto visu veidu blīvējumu ražošanā noņemamiem elementiem hidrauliskajās, pneimatiskajās un vakuuma ierīcēs.
Produkts, kas iegūts gumijas vulkanizācijas procesā ar sēru un citiem ķīmiskiem elementiem, tiek izmantots elektroizolācijai, medicīnas un laboratorijas instrumentu un ierīču ražošanā. Turklāt no dažādām gumijām tiek izgatavoti lieljaudas, pretkorozijas pārklājumi katliem un caurulēm, dažāda veida līmvielas un plānsienu augstas stiprības mazie izstrādājumi. Mākslīgās kaučuka sintēze ļāva izveidot dažus cietās raķešu degvielas veidus, kur šis materiāls pilda degvielas lomu.
Kas ir gumijas vulkanizācija un ko tā dara?
Vulkanizācijas tehnoloģiskais process ietver gumijas, sēra un citu vielu sajaukšanu vajadzīgajās proporcijās. Tie ir termiski apstrādāti. Karsējot gumiju ar sēra līdzekli, šīs vielas molekulas tiek savstarpēji saistītas ar sēra saitēm. Dažas to grupas veido vienu trīsdimensiju telpisko režģi.
Gumijas sastāvā ir liels daudzums ogļūdeņraža poliizoprēna (C5H8) n, olbaltumvielas, aminoskābes, taukskābes, dažu metālu sāļi un citi piemaisījumi.
Dabiskā kaučuka molekulā var būt līdz 40 tūkstošiem elementāru vienību, tā ūdenī nešķīst, bet lieliski sadalās.Taču, ja gumija spēj gandrīz pilnībā izšķīst benzīnā, tad gumija tikai uzbriest. tajā.
Šī materiāla vulkanizācija palīdz samazināt gumijas plastiskās īpašības, optimizē tās uzbriest un šķīdību tiešā saskarē ar organiskajiem šķīdinātājiem.
Gumijas vulkanizācijas process nodrošina iegūtajam materiālam izturīgākas īpašības. Gumija, kas izgatavota, izmantojot šo tehnoloģiju, spēj saglabāt elastību plašā temperatūras diapazonā. Tajā pašā laikā tehnoloģiskā procesa pārkāpumi sēra pievienošanas palielināšanās veidā izraisa materiāla cietības parādīšanos un elastības spēju zudumu. Rezultātā tiek iegūta pavisam cita viela, ko sauc par ebonītu. Pirms mūsdienu ebonīta parādīšanās tas tika uzskatīts par vienu no labākajiem izolācijas materiāliem.
Alternatīvās metodes
Tomēr zinātne, kā jūs zināt, nestāv uz vietas. Mūsdienās ir zināmi arī citi vulkanizējošie līdzekļi, taču sērs joprojām ir augstākā prioritāte. Lai paātrinātu gumijas vulkanizāciju, tiek izmantots 2-merkaptobenztiazols un daži tā atvasinājumi. Kā alternatīvu metodi jonizējošo starojumu veic, izmantojot noteiktus organiskos peroksīdus.
Parasti jebkura veida vulkanizācijā kā izejvielu izmanto gumijas un dažādu piedevu maisījumu, piešķirot gumijai vajadzīgās īpašības vai uzlabojot tās kvalitāti. Pildvielu, piemēram, ogļu un krīta, pievienošana palīdz samazināt iegūtā materiāla izmaksas.
Tehnoloģiskā procesa rezultātā gumijas vulkanizācijas produkts iegūst augstu izturību un labu elastību. Tāpēc dažādu veidu dabiskās un sintētiskās gumijas tiek izmantotas kā izejvielas gumijas ražošanā.
Turpmākās attīstības perspektīvas
Pateicoties sintētiskā kaučuka ražošanas tehnoloģiju attīstībai, gumijas ražošana vairs nav pilnībā atkarīga no dabīgā materiāla. Tomēr mūsdienu tehnoloģijas nav izspiedušas dabas resursa potenciālu. Līdz šim dabiskā kaučuka patēriņa daļa rūpnieciskiem nolūkiem ir aptuveni 30%.
Dabas resursa unikālās īpašības padara gumiju neaizvietojamu. Tas ir nepieciešams liela izmēra gumijas izstrādājumu ražošanā, piemēram, riepu ražošanā īpašam aprīkojumam. Slavenākie riepu ražotāji pasaulē savās tehnoloģijās izmanto dabisko un sintētisko kaučuku maisījumus. Tāpēc lielākā daļa dabisko izejvielu izmantojuma attiecas uz nozares riepu sektoru.
Galvenie veidi, kā iegūt gumiju dabā:
1) gumiju iegūst no dažu augu pienainās sulas, galvenokārt Hevea, kuras dzimtene ir Brazīlija;
2) Hevea kokiem tiek veikti iegriezumi gumijas iegūšanai;
3) tiek savākta piena sula, kas izdalās no iegriezumiem un ir gumijas koloidāls šķīdums;
4) pēc tam notiek koagulācija ar elektrolīta (skābes šķīduma) iedarbībā vai karsējot;
5) koagulācijas rezultātā izdalās gumija.
Galvenās gumijas īpašības:
1) vissvarīgākā gumijas īpašība ir tā elastība.
Elastība- šī ir īpašība piedzīvot ievērojamas elastīgās deformācijas ar relatīvi mazu darbības spēku, piemēram, izstiepjot, saspiežot un pēc spēka pārtraukšanas atjaunojot iepriekšējo formu;
2) vērtīga gumijas īpašība praktiskai lietošanai ir arī ūdens un gāzu necaurlaidība.
Eiropā gumijas izstrādājumi (galoši, ūdensnecaurlaidīgi apģērbi) sāka izplatīties no 19. gadsimta sākuma. Slavenais zinātnieks Goodyear atklāja gumijas vulkanizācijas process- pārvēršot to gumijā, karsējot ar sēru, kas ļāva iegūt izturīgu un elastīgu gumiju.
3) gumijai ir vēl labāka elastība, ar to neviens cits materiāls nevar līdzināties; tas ir stiprāks par gumiju un izturīgāks pret temperatūras izmaiņām.
Gumijas nozīme tautsaimniecībā ir līdzvērtīga tēraudam, naftai un oglēm.
Dabiskā kaučuka sastāvs un struktūra: a) kvalitatīvā analīze parāda, ka gumija sastāv no diviem elementiem - oglekļa un ūdeņraža, t.i., pieder pie ogļūdeņražu klases; b) tā kvantitatīvā analīze noved pie visvienkāršākās formulas C 5 H 8; c) molekulmasas noteikšana parāda, ka tā sasniedz vairākus simtus tūkstošu (150 000–500 000); d) gumija ir dabisks polimērs; e) tā molekulārā formula ir (C 5 H 8) n; f) gumijas makromolekulas veido izoprēna molekulas; g) gumijas molekulas, lai arī tām ir lineāra struktūra, tās nav izstieptas līnijā, bet tiek atkārtoti saliektas, it kā salocītas bumbiņās; h) izstiepjot gumiju, šādas molekulas iztaisnojas, gumijas paraugs no tā kļūst garāks.
Gumijas vulkanizācijas raksturīgās iezīmes:
1) dabiskās un sintētiskās gumijas galvenokārt tiek izmantotas gumijas veidā, jo tai ir daudz lielāka izturība, elastība un vairākas citas vērtīgas īpašības. Lai iegūtu gumiju, gumija tiek vulkanizēta;
2) no gumijas maisījuma ar sēru, pildvielām (īpaši svarīga pildviela ir sodrēji) un citām vielām tiek formēti un karsēti vēlamie izstrādājumi.
26. Aromātiskie ogļūdeņraži (arēni)
Aromātisko ogļūdeņražu raksturīgās iezīmes:
1)aromātiskie ogļūdeņraži (arēni) ir ogļūdeņraži, kuru molekulas satur vienu vai vairākus benzola gredzenus, piemēram:
a) benzols;
b) naftalīns;
c) antracēns;
2) vienkāršākais aromātisko ogļūdeņražu pārstāvis ir benzols, tā formula ir C 6 H 6;
3) jau 1865. gadā tika piedāvāta benzola kodola strukturālā formula ar mainīgām trīs dubultām un trim vienvietīgām saitēm;
4) zināmie aromātiskie ogļūdeņraži ar vairākām saitēm sānu ķēdēs, piemēram, stirols, kā arī polinukleārie, kas satur vairākus benzola kodolus (naftalīns).
Aromātisko ogļūdeņražu iegūšanas un izmantošanas metodes:
1) aromātiskos ogļūdeņražus satur akmeņogļu darva, kas iegūta, koksējot ogles;
2) vēl viens nozīmīgs to ieguves avots ir dažu atradņu, piemēram, Maikopas, nafta;
3) lai apmierinātu milzīgo pieprasījumu pēc aromātiskajiem ogļūdeņražiem, tos iegūst arī katalītiski aromatizējot acikliskos naftas ogļūdeņražus.
Šo problēmu veiksmīgi atrisināja N.D. Zelinskis un viņa skolēni B.A. Kazanskis un A.F. Plate, kurš daudzus piesātinātos ogļūdeņražus pārveidoja aromātiskajos.
Tātad no C 7 H 16 heptāna, karsējot katalizatora klātbūtnē, iegūst toluolu;
4) aromātiskos ogļūdeņražus un to atvasinājumus plaši izmanto plastmasas, sintētisko krāsvielu, zāļu un sprāgstvielu, sintētisko kaučuku, mazgāšanas līdzekļu iegūšanai;
5) benzols un visi savienojumi, kas satur benzola kodolu, tiek saukti par aromātiskiem, jo pirmie pētītie šīs sērijas pārstāvji bija smaržvielas vai savienojumi, kas izolēti no dabīgām aromātiskām vielām;
6) tagad šajā sērijā ir arī neskaitāmi savienojumi, kuriem nav patīkamas smaržas, bet ir ķīmisko īpašību komplekss, ko sauc par aromātiskajām īpašībām;
7) kā sprāgstvielas tiek izmantoti arī daudzi citi aromātiskie polinitro savienojumi (satur trīs vai vairāk nitrogrupas - NO 2).
Notiek ielāde...