Гума бывае двух відаў: натуральная і сінтэтычная. Натуральны каўчук атрымліваецца з латекса, млечнага соку, які змяшчаецца ў трапічных раслінах. Сінтэтычны каўчук вырабляецца з нафтапрадуктаў, а не з раслін.
Уводзіны: што такое сілікон і натуральны каўчук і ў чым асноўныя адрозненні?
Натуральны каўчук, атрыманы з латексу дрэва Hevea brasiliensis, быў асноўнай крыніцай каўчуку з моманту яго адкрыцця еўра-амерыканскімі даследчыкамі ў Паўднёвай Амерыцы ў 16 стагоддзі. Бразілія была асноўным пастаўшчыком да 1860-х гадоў, калі іншыя краіны (у прыватнасці, Малайзія і Інданезія) пачалі масавую вытворчасць каўчукавых дрэў. У цяперашні час натуральны каўчук па-ранейшаму з'яўляецца важным таварам з ацэначнай сусветнай вытворчасцю каля 14 мільёнаў тон у 2009 годзе. Сінтэтычны каўчук быў распрацаваны ў пачатку 1900-х гадоў з пераменным поспехам, і толькі падчас Другой сусветнай вайны яны пачалі масава вырабляцца на замену натуральны каўчук у многіх сферах прымянення. Найбольш паспяховым сінтэтычным каўчукам з'яўляецца полі(цыс-1,4-ізапрэн), або поліізапрэн (ВК), які мае фізічныя і хімічныя ўласцівасці, вельмі падобныя на натуральны каўчук.
гісторыя
Упершыню каўчук быў выкарыстаны карэннымі народамі Месаамерыкі. Самыя раннія археалагічныя сведчанні выкарыстання натуральнага каўчуку датуюцца культурай ольмекаў, дарэчы ў форме шароў. Гуму выкарыстоўвалі культуры майя і ацтэкаў - акрамя вырабу мячоў ацтэкі выкарыстоўвалі гуму для вырабу масак, сандалій і іншых прадметаў. Уласцівасці гумы падскокваць былі жыццёва важнымі для мезаамерыканскіх гульняў з мячом, такіх як улама, у якія гулялі да 2,000 чалавек. Да 1700 г. да н. э. ольмекі перайшлі ад вытворчасці гумовых прадметаў да выкарыстання іх у якасці фіктыўнага асяроддзя для малявання малюнкаў.
Натуральны каўчук - эластамер, які атрымліваюць з латекса. Гэты палімер незвычайны тым, што ён цалкам (за рэдкімі выключэннямі) складаецца з цыс-1,4-поліізапрэну, без ненасычанасці (гэта значыць двайных сувязей) паміж двума асноўнымі ланцугамі, звязанымі з суседнімі атамамі ў галоўным ланцугу. Ланцугі размешчаны ў асобных канфігурацыях «S» (гл. малюнак), што надае натуральнаму каўчуку эластычнасць у шырокім дыяпазоне тэмператур ад кропкі замярзання да прыкладна 170 °C (340 °F).
вытворчасць
Сіліконавы каўчук вырабляецца з неарганічных або сінтэтычных палімераў, у той час як натуральны каўчук атрымліваецца з латэксаў некаторых раслін. Хімічна сіліконавы каўчук адрозніваецца ад натуральнага каўчуку з-за наяўнасці метыльных груп у сіліконавых ланцугах, у той час як натуральны каўчук мае толькі вінілавыя групы ў сваіх ланцугах. Месца зацвярдзення сіліконавай гумы таксама адрозніваецца ад натуральнай гумы. Месцы цвярдзення - гэта месцы ўздоўж палімернага хрыбта, дзе можа адбывацца сшыванне. У сіліконавых каўчуках тэхналогія выкарыстоўвае гідралізуемыя сіланы ў якасці месца отвержденія, у той час як у тэхналогіі натуральных каўчукаў у якасці месца отвержденія выкарыстоўваюцца атамы серы.
Сіліконавы каўчук - гэта неарганічны эластамер, які складаецца з крэмнію і кіслароду. Ён таксама вядомы як полисилоксан. У адрозненне ад натуральнага каўчуку, сіліконавы каўчук не мае двайных сувязяў у палімерных ланцугах. Гэта робіць яго менш успрымальным да акіслення і дэградацыі пад уздзеяннем цяпла і сонечнага святла. Сіліконавы каўчук таксама мае больш высокую тэмпературу плаўлення, чым натуральны каўчук, што робіць яго больш прыдатным для высокатэмпературныя аплікацыі.
Натуральны каўчук - гэта арганічны эластамер, які складаецца з блокаў ізапрэну. Ён мае двайныя сувязі ў сваіх палімерных ланцугах, якія робяць яго ўспрымальным да акіслення і дэградацыі пад уздзеяннем цяпла і сонечнага святла. Натуральны каўчук таксама мае больш нізкую тэмпературу плаўлення, чым сіліконавая гума, што робіць яго менш прыдатным для прымянення пры высокіх тэмпературах.
Склад: з чаго складаецца кожная з гэтых гумак?
Склад сіліконавай гумы
Сіліконавая гума складаецца з палімераў з Si-O-Si асновамі. У дадатак да гэтых палімераў, сіліконавы каўчук таксама змяшчае такія дадаткі, як напаўняльнікі, пігменты і ледзяныя рэчывы. Склад сіліконавай гумы можна наладзіць для дасягнення пэўных уласцівасцяў.
Большасць камерцыйнай сіліконавай гумы вулканізавана, што азначае, што яны былі апрацаваны хімікатамі або цяплом для паляпшэння сваіх фізічных уласцівасцей. Вулканізацыя надае сіліконавай гуме ўстойлівасць да высокіх тэмператур і робіць яе ў цэлым больш трывалай.
Склад натуральнага каўчуку
Натуральны каўчук складаецца з палімераў з ізапрэнавай асновай. Гэтыя палімеры ўтрымліваюцца ў соку некаторых дрэў, асабліва ў бразільскай гевеі. Іх малекулярная структура ўяўляе сабой ланцужок атамаў вугляроду, з некалькімі атамамі вадароду, прымацаванымі да ланцугоў. Гэтыя атамы вадароду робяць натуральны каўчук эластычным. Той жа працэс (гідраванне) выкарыстоўваецца для вытворчасці сінтэтычнага каўчуку.
Уласцівасці: якія фізічныя ўласцівасці яны маюць?
Ёсць некалькі ключавых уласцівасцяў, якія адрозніваюць сіліконавую гуму ад натуральнай гумы. Адным з іх з'яўляецца яго трываласць; сіліконавы каўчук можа вытрымліваць экстрэмальныя тэмпературы, ультрафіялетавае святло і ўздзеянне азону, не разбураючыся, у той час як натуральны каўчук з часам дэградуе ў гэтых умовах. Акрамя таго, сіліконавая гума значна больш устойлівая да ўздзеяння хімічных рэчываў, чым натуральная гума, што робіць яе пераважным выбарам для прымянення, дзе яна можа кантактаваць з рэзкімі хімікатамі або растваральнікамі. Нарэшце, сіліконавы каўчук мае значна меншую шчыльнасць, чым натуральны каўчук, што азначае, што ён лягчэйшы і больш гнуткі. Гэтыя ўласцівасці робяць сіліконавы каўчук ідэальным матэрыялам для многіх прамысловых і спажывецкіх ужыванняў.
Сіліконавы каўчук - гэта эластамер, які складаецца з сілікону, які сам з'яўляецца палімерам, які змяшчае крэмній разам з вугляродам, вадародам і кіслародам. Сіліконавая гума мае шэраг пераваг, якія робяць яе ідэальнай для выкарыстання ў розных сферах прымянення.
Ён надзвычай тэрмаўстойлівы, што азначае, што ён можа вытрымліваць высокія тэмпературы без дэградацыі. Гэта робіць яго ідэальным для выкарыстання там, дзе існуе рызыка цеплавога пашкоджання, напрыклад, у сіліконавы аўтамабільныя пракладкі і герметыкі.
Сіліконавая гума таксама валодае выдатнай устойлівасцю да нізкіх тэмператур. Гэта робіць яго ідэальным для выкарыстання там, дзе існуе рызыка пашкоджання холадам, напрыклад, у кантэйнерах для захоўвання харчовых прадуктаў.
Сіліконавая гума таксама вельмі трывалая. Ён не псуецца з часам, як натуральны каўчук, што азначае, што ён мае значна большы тэрмін службы. Гэта робіць яго ідэальным для выкарыстання ў прыкладаннях, дзе важная доўгатэрміновая надзейнасць, напрыклад, у медыцынскіх прыладах.
Натуральны каўчук - гэта эластамер, які здабываецца з малочна-белай вадкасці пад назвай латекс, якую вырабляюць шматлікія расліны. Ён дэманструе добрыя механічныя ўласцівасці, такія як эластычнасць, устойлівасць да ізаляцыі і трываласць на разрыў, а таксама выдатную воданепранікальнасць і электраізаляцыйныя ўласцівасці.
Уздзеянне на навакольнае асяроддзе: які след яны маюць?
Два асноўных тыпу гумы - сілікон і натуральны каўчук. Яны абодва маюць розныя экалагічныя сляды.
Натуральны каўчук вырабляецца з соку некаторых дрэў і з'яўляецца аднаўляльным рэсурсам. Ён лёгка руйнуецца ў навакольным асяроддзі і не вылучае шкодных таксінаў. Вытворчасць натуральнага каўчуку сапраўды патрабуе вялікіх аб'ёмаў зямлі, што можа мець негатыўны ўплыў на экасістэмы.
Сіліконавая гума вырабляецца з сінтэтычных матэрыялаў і не з'яўляецца аднаўляльным рэсурсам. Ён не лёгка распадаецца ў навакольным асяроддзі і можа вылучаць шкодныя таксіны. Вытворчасць сіліконавай гумы не патрабуе вялікіх аб'ёмаў зямлі, але сінтэтычныя матэрыялы, з якіх яна вырабляецца, могуць быць шкоднымі для навакольнага асяроддзя.
Кошт: колькі яны каштуюць?
Кошт - гэта заўсёды важны фактар, які трэба ўлічваць пры выбары матэрыялу для вашага праекта. Такім чынам, колькі каштуюць сілікон і натуральны каўчук?
Сіліконавы каўчук звычайна каштуе даражэй, чым натуральны каўчук. Гэта таму, што сіліконавая гума мае лепшую цеплаўстойлівасць і хімічную ўстойлівасць, чым натуральная гума. Акрамя таго, сіліконавы каўчук можа вытрымліваць больш высокія тэмпературы, чым натуральны каўчук, што робіць яго пераважным выбарам для многіх ужыванняў.
Натуральны каўчук, з іншага боку, менш дарагі, чым сіліконавая гума. Гэта таму, што натуральны каўчук не так устойлівы да ўздзеяння цяпла і хімічных рэчываў, як сіліконавая гума. Тым не менш, натуральны каўчук можа быць выкарыстаны ў больш шырокім дыяпазоне прымянення, чым сіліконавая гума з-за яго меншага кошту.
Выснова: якая гума ў цэлым лепш?
Як сіліконавы, так і натуральны каўчук маюць свае плюсы і мінусы. Гэта сапраўды залежыць ад вашых канкрэтных патрэбаў адносна таго, які з іх будзе працаваць лепш для вас. Калі вам патрэбен матэрыял, які можа вытрымліваць высокія тэмпературы, то сіліконавая гума - гэта ваш шлях. Калі вам патрэбен матэрыял, які больш эластычны і мае больш высокую трываласць на разрыў, то натуральны каўчук - лепшы выбар. У рэшце рэшт, лепшая гума для вашых патрэб залежыць ад таго, якія атрыбуты для вас найбольш важныя.
