Эластичные материалы знакомы человеку с давних времен. Они тогда применялись преимущественно в бытовых целях. Сегодня без резины и каучука трудно представить развитие промышленности, транспорта и строительства и связи, повседневную жизнь людей.
Что появилось раньше
Еще до того, как Америку открыли европейцы, индейцы, жившие там, пользовались каучуком. Его получали из сока тропической гевеи. Высушенный сок коптили, получая непромокаемый и упругий материал. Он шел на изготовление емкостей для воды, игрушек, предметов культа. Из него делали примитивную обувь и одежду.
В середине XVIII века каучук путешественники привезли в Европу. Однако долго не могли найти способ его применения. За исключением стирающих карандаш ластиков. Считалось, что из-за его высыхания и затвердевания он не имеет перспектив практического применения. В следующем веке появились непромокаемые ткани, сумки и галоши, которые твердели в холодную погоду и становились мягкими в тепле.
Через сотню лет после появления каучука в Старом Свете был придуман способ, позволивший сделать эластичность этого материала устойчивой. Он получил название вулканизации. Его суть в смешивании сырого каучука с серой и дальнейшим разогревом этой смеси. Получившийся продукт стали называть резиной. Она начала широко использоваться в качестве уплотнителя и электроизолятора. В начале ХХ века в связи с ростом потребности в резине была решена проблема производства синтетических каучуков в промышленно развитых странах.
Куда идет латекс
Натуральный каучук добывают из каучуконосных деревьев, которые растут в тропических лесах или на специальных плантациях. Такое дерево начинает давать сок через семь лет. Для этого на нем ножом делается спиралевидное углубление, по которому в емкость попадает вытекающий сок белого цвета, называемый латексом. Спустя несколько часов набирается примерно полторы сотни граммов. После загустевания и высыхания образуются комочки натурального каучука. Такую процедуру можно проводить раз в два дня.
Каучуковое дерево
Всего в мире натуральный каучук достигает 40% в общем производстве и потреблении всех видов каучуков. Это примерно 9 млн. тонн.
Необработанный каучук растворяется в бензине, образуя каучуковый клей, и других органических растворителях. После вулканизации он только набухает, а не растворяется.
Кроме бензина он растворяется в бензоле, хлороформе, сероуглероде и других углеводородах. Он практически не растворяется и не набухает в спирте, воде и ацетоне.
Свыше половины натурального каучука идет на производство автошин. В странах Юго-Восточной Азии (Вьетнам, Индонезия, Малайзия и Таиланд) организовано крупномасштабное его производство.
Как делают резину
Оба эластичных материала неразрывно связаны. Резину получают из натурального или синтетического каучука в результате вулканизации. Добавляется наполнитель, которым чаще всего является сажа. Нагретый до 130-160 градусов каучук начинает взаимодействовать с серой. Во время этого технологического процесса молекулы каучука сшиваются в единую сетку с помощью атомов серы. Это резко повышает его эластичность и твердость, прочностные качества. Регулируется набухаемость и растворимость органическими растворителями.
Резина
Помимо серы для вулканизации применяются оксиды металлов, соединения аминного типа, убыстряющие процесс катализаторы, и другие химические компоненты. Они обеспечивают нужную пластичность, свойства против старения и другие эксплуатационные качества. В результате каучук превращается в резину. В зависимости от содержания серы образуется материал разной степени упругости. Самой мягкой получается резина с минимальным содержанием серы, а самой твердой та, в которой она составляет треть и более.
Производство резины
При изготовлении резины ей задаются определенные качества для производства изделий из нее:
- Кислотостойкость.
- устойчивость в агрессивных средах.
- Маслобензостойкость.
- устойчивость против высоких и низких температур.
- Озоностойкость.
- Электропроводимость и пр.
Резина широко применяется для изготовления шин для транспортных средств, различных шлангов и уплотнителей, лент транспортеров, бытовых, гигиенических и медицинских товаров.
В чем сходство и разница
Резина и каучук схожи, прежде всего, своей эластичностью и тем, что они могут перерабатываться. Их отличия существеннее.
Сырой каучук:
- Не пригоден для промышленного производства. В мире применяют не более 1% добываемого натурального каучука. В основном в виде резинового клея.
- У него низкая прочность, и высокая липучесть, которая сильно проявляется при высокой температуре. На морозе он твердеет и ломается. Полезные качества он приобретает только после вулканизации.
- При комнатной температуре начинается его старение, следствием которого становится потеря прочности и эластичности.
- Когда температура поднимается до 200 градусов, он разлагается с образованием низкомолекулярных углеводородов.
- Растворяется органическими растворителями типа бензина.
- Служит сырьем для производства резины.
Резина, полученная в результате вулканизации каучуков, служит для массового производства многих тысяч наименований различных изделий.
Из нее изготавливают:
- Шины для транспортных средств и авиационной техники.
- Разнообразные уплотнители, применяемые в промышленности и строительстве, различных видах техники.
- Электроизоляционные материалы.
- Приводные ремни, рукава для подачи жидкостей.
- Напольные покрытия и изолирующие пластины.
- Резиновую обувь и водоустойчивую одежду.
- Средства защиты от химического, радиационного и бактериологического воздействия (костюмы, перчатки, сапоги и пр.).
- Изделия медицинской техники и гигиены.
- Фурнитуру для одежды и пр.
