Estas du specoj de kaŭĉuko: natura kaj sinteza. Natura kaŭĉuko venas de latekso, lakta suko trovita en tropikaj plantoj. Sinteza kaŭĉuko estas farita el naftaj produktoj kaj ne venas de plantoj.
Enkonduko: kio estas silikono kaj natura kaŭĉuko, kaj kiuj estas la ŝlosilaj diferencoj?
Natura kaŭĉuko, venanta de latekso de Hevea brasiliensis arbo, estis la ĉeffonto de kaŭĉuko ekde sia eltrovo de eŭro-amerikaj esploristoj en Sudameriko en la 16-a jarcento. Brazilo estis la ĉefprovizanto ĝis la 1860-aj jaroj kiam aliaj landoj (precipe Malajzio kaj Indonezio) komencis amasproduktadon de kaŭĉukarboj. Nuntempe, natura kaŭĉuko daŭre estas grava krudvaro kun laŭtaksa tutmonda produktado de proksimume 14 milionoj da tunoj en 2009. Sintezaj kaŭĉukoj estis evoluigitaj en la fruaj 1900-aj jaroj kun ŝanĝiĝanta sukceso kaj daŭris ĝis 1,4-a Mondmilito ke ili estis amasproduktitaj por anstataŭigi. natura kaŭĉuko en multaj aplikoj. La plej sukcesa sinteza kaŭĉuko estas poli(cis-XNUMX-izopreno), aŭ poliizopreno (IR), kiu havas fizikajn kaj kemiajn ecojn tre similajn al tiuj de natura kaŭĉuko.
historio
La unua uzo de kaŭĉuko estis de la indiĝenaj kulturoj de Mezameriko. La plej fruaj arkeologiaj signoj de la uzo de natura kaŭĉuko datiĝas al la Olmeka kulturo, cetere en la formo de pilkoj. Kaŭĉuko estis uzita de la majaaj kaj aztekoj kulturoj - krom fari pilkojn aztekoj uzis kaŭĉukon por fari maskojn, sandalojn kaj aliajn objektojn. La resaltecoj de kaŭĉuko estis decidaj al Mezamerikaj pilkludoj kiel ekzemple ulamo, kiu estis ludita fare de nekredeblaj 2,000 homoj. Antaŭ 1700 a.K. la olmekoj transiris de farado de kaŭĉukaj objektoj al uzi ĝin kiel fikcian rimedon por pentri bildojn.
Natura kaŭĉuko estas elastomero, kiu estas akirita el latekso. Tiu polimero estas nekutima ĉar ĝi estas kunmetita tute (kun maloftaj esceptoj) de cis-1,4-poliizopreno, kun neniu malsaturiĝo (t.e., duoblaj ligoj) inter la du ĉefaj ĉenoj ligitaj al apudaj atomoj en la ĉefĉeno. La katenoj estas aranĝitaj en individuaj "S" konfiguracioj (vidu bildon), kiu donas al natura kaŭĉuko sian elastecon en larĝa temperaturo de sub frostpunkto ĝis proksimume 170 °C (340 °F).
produktado
Silicona kaŭĉuko estas farita el neorganikaj, aŭ sintezaj, polimeroj dum natura kaŭĉuko venas de latekso de certaj plantoj. Kemie, silikonkaŭĉuko estas diferenca de natura kaŭĉuko pro la ĉeesto de metilgrupoj en silikonkatenoj dum natura kaŭĉuko havas nur vinilgrupojn en iliaj ĉenoj. La kuracloko de silikona kaŭĉuko ankaŭ estas malsama ol tiu de natura kaŭĉuko. Kuracejoj estas lokoj laŭ la polimera spino kie krucligo povas okazi. En silikonkaŭĉukoj, la teknologio uzas hidrolizeblajn silanojn kiel kuraclokojn, dum en naturaj kaŭĉukoj teknologio utiligas sulfuratomojn kiel la kuraclokon.
Silicona kaŭĉuko estas neorganika elastomero kunmetita de silicio kaj oksigeno. Ĝi ankaŭ estas konata kiel polisiloksano. Male al natura kaŭĉuko, silikona kaŭĉuko ne havas duoblajn ligojn en siaj polimeraj ĉenoj. Ĉi tio igas ĝin malpli sentema al oksigenado kaj degenero per varmo kaj sunlumo. Silicona kaŭĉuko ankaŭ havas pli altan frostopunkton ol natura kaŭĉuko, igante ĝin pli taŭga por alt-temperaturaj aplikoj.
Natura kaŭĉuko estas organika elastomero kunmetita de izoprenaj unuoj. Ĝi havas duoblajn ligojn en siaj polimeraj ĉenoj, kiuj igas ĝin sentema al oksigenado kaj degenero per varmo kaj sunlumo. Natura kaŭĉuko ankaŭ havas pli malaltan frostopunkton ol silikona kaŭĉuko, igante ĝin malpli taŭga por alt-temperaturaj aplikoj.
Kunmetaĵo: el kio konsistas ĉiu el ĉi tiuj kaŭĉukoj?
Kunmetaĵo de Silicona Kaŭĉuko
Silicona kaŭĉuko konsistas el polimeroj kun Si-O-Si spinoj. Aldone al ĉi tiuj polimeroj, silikona kaŭĉuko ankaŭ enhavas aldonaĵojn kiel ekzemple plenigaĵoj, pigmentoj kaj kuraciloj. La komponado de silikona kaŭĉuko povas esti personecigita por atingi specifajn proprietojn.
La plimulto de komercaj silikonkaŭĉukoj estas vulkanigitaj, kio signifas, ke ili estis traktitaj per kemiaĵoj aŭ varmego por plibonigi siajn fizikajn ecojn. Vulkanigo donas al silikona kaŭĉuko sian reziston al altaj temperaturoj kaj igas ĝin pli fortika entute.
Kunmetaĵo de Natura Kaŭĉuko
Natura kaŭĉuko konsistas el polimeroj kun izoprenaj spinoj. Tiuj polimeroj estas trovitaj en la suko de certaj arboj, plej precipe la Hevea brasiliensis arbo. Ilia molekula strukturo estas ĉeno de karbonatomoj, kun pluraj hidrogenatomoj alkroĉitaj al la ĉenoj. Ĉi tiuj hidrogenatomoj estas kiuj faras naturan kaŭĉukon elasta. La sama procezo (hidrogenado) estas uzata por fari sintezajn kaŭĉukojn.
Propraĵoj: kiajn fizikajn ecojn ili havas?
Estas pluraj ŝlosilaj propraĵoj, kiuj distingas silikonan kaŭĉukon de natura kaŭĉuko. Unu estas ĝia fortikeco; silikona kaŭĉuko povas elteni ekstremajn temperaturojn, UV-lumon kaj Ozonan ekspozicion sen rompiĝi, dum natura kaŭĉuko degradiĝos kun la tempo sub ĉi tiuj kondiĉoj. Aldone, silikona kaŭĉuko estas multe pli imuna al kemiaĵoj ol natura kaŭĉuko, igante ĝin la preferata elekto por aplikoj kie ĝi povas veni en kontakto kun severaj kemiaĵoj aŭ solviloj. Fine, silikona kaŭĉuko havas multe pli malaltan densecon ol natura kaŭĉuko, kio signifas, ke ĝi estas pli malpeza kaj pli fleksebla. Ĉi tiuj propraĵoj igas silikona kaŭĉuko la ideala materialo por multaj industriaj kaj konsumantaj aplikoj.
Siliconkaŭĉuko estas elastomero kunmetita de silikono - mem polimero - enhavanta silicion kune kun karbono, hidrogeno kaj oksigeno. Silicona kaŭĉuko havas kelkajn avantaĝojn kiuj faras ĝin ideala por uzo en multaj malsamaj aplikoj.
Ĝi estas ekstreme varmo imuna, signifante ke ĝi povas elteni altajn temperaturojn sen degradado. Ĉi tio igas ĝin perfekta por uzo en aplikoj kie estas risko de varmeca damaĝo, kiel en silikono aŭtaj garkoj kaj sigelaĵoj.
Silicona kaŭĉuko ankaŭ havas bonegan reziston al malvarmaj temperaturoj. Ĉi tio igas ĝin ideala por uzo en aplikoj kie ekzistas risko de malvarma damaĝo, kiel ekzemple en manĝaĵaj ujoj.
Silicona kaŭĉuko ankaŭ estas tre fortika. Ĝi ne degradas kun la tempo kiel natura kaŭĉuko faras, kio signifas, ke ĝi havas multe pli longan vivdaŭron. Ĉi tio igas ĝin perfekta por uzo en aplikoj kie longdaŭra fidindeco estas grava, kiel ekzemple en medicinaj aparatoj.
Natura kaŭĉuko estas elastomero, kiu estas ĉerpita el la laktoblanka fluido nomata latekso, kiu estas produktita de multaj plantoj. Ĝi elmontras bonajn mekanikajn trajtojn kiel elastecon, abrazioreziston kaj tirstreĉon same kiel bonegan akvoreziston kaj elektrajn izolaj trajtoj.
Media efiko: kian piedsignon ili havas?
La du ĉefaj specoj de kaŭĉuko estas silikono kaj natura kaŭĉuko. Ili ambaŭ havas malsamajn mediajn spurojn.
Natura kaŭĉuko estas farita el la suko de certaj arboj, kaj estas renovigebla rimedo. Ĝi rompiĝas facile en la medio kaj ne liberigas malutilajn toksinojn. La produktado de natura kaŭĉuko postulas grandajn kvantojn de tero, kiu povas havi negativan efikon al ekosistemoj.
Silicona kaŭĉuko estas farita el sintezaj materialoj kaj ne estas renovigebla rimedo. Ĝi ne rompiĝas facile en la medio kaj povas liberigi malutilajn toksinojn. La produktado de silikona kaŭĉuko ne postulas grandajn kvantojn da tero, sed la sintezaj materialoj el kiuj ĝi estas farita povas esti damaĝaj al la medio.
Kosto: kiom ili kostas?
Kosto ĉiam estas grava faktoro por konsideri kiam vi elektas materialon por via projekto. Do, kiom kostas silikono kaj naturaj kaŭĉukoj?
Silicon-kaŭĉuko estas tipe pli multekosta ol natura kaŭĉuko. Ĉi tio estas ĉar silikona kaŭĉuko havas pli bonan varmegan reziston kaj kemian reziston ol natura kaŭĉuko. Krome, silikona kaŭĉuko povas elteni pli altajn temperaturojn ol natura kaŭĉuko, igante ĝin la preferata elekto por multaj aplikoj.
Natura kaŭĉuko, aliflanke, estas malpli multekosta ol silikona kaŭĉuko. Ĉi tio estas ĉar natura kaŭĉuko ne estas same imuna al varmo kaj kemiaĵoj kiel silikona kaŭĉuko. Tamen, natura kaŭĉuko povas esti uzata en pli larĝa gamo de aplikoj ol silikona kaŭĉuko pro ĝia pli malalta kosto.
Konkludo: kiu kaŭĉuko estas pli bona entute?
Kaj silikona kaŭĉuko kaj natura kaŭĉuko havas siajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn. Ĝi vere dependas de viaj specifaj bezonoj pri kiu unu funkcios pli bone por vi. Se vi bezonas materialon, kiu povas elteni altajn temperaturojn, tiam silikona kaŭĉuko estas la vojo por iri. Se vi bezonas materialon pli elastan kaj havas pli altan streĉan forton, tiam natura kaŭĉuko estas la pli bona elekto. Finfine, la plej bona kaŭĉuko por viaj bezonoj dependas de kiuj atributoj estas plej gravaj por vi.
