Bi kautxu mota daude: naturala eta sintetikoa. Kautxu naturala latexetik dator, landare tropikaletan aurkitzen den esne-izerditik. Kautxu sintetikoa petrolio-produktuetatik egiten da eta ez da landareetatik dator.
Sarrera: zer dira silikona eta kautxu naturala, eta zeintzuk dira desberdintasun nagusiak?
Kautxu naturala, Hevea brasiliensis zuhaitzaren latexetik datorrena, kautxu-iturri nagusia izan da esploratzaile euroamerikarrek Hego Amerikan aurkitu zutenetik XVI. Brasil izan zen hornitzaile nagusia 16ko hamarkadara arte, beste herrialde batzuek (batez ere Malaysia eta Indonesia) kautxu zuhaitzen ekoizpen masiboa hasi zuten arte. Gaur egun, kautxu naturala produktu garrantzitsua da oraindik 1860an 14 milioi tona inguruko ekoizpen globalarekin. Kautxu sintetikoak 2009eko hamarkadaren hasieran garatu ziren arrakasta ezberdinarekin eta Bigarren Mundu Gerra arte ez ziren masiboki ekoiztu ordezkatzeko. kautxu naturala aplikazio askotan. Kautxu sintetiko arrakastatsuena poli(cis-1900-isoprenoa) edo poliisoprenoa (IR) da, kautxu naturalaren oso antzeko propietate fisiko eta kimikoak dituena.
Historia
Kautxuaren lehen erabilera Mesoamerikako kultura indigenek izan zuten. Kautxu naturalaren erabileraren froga arkeologikorik zaharrenak Olmek kulturakoak dira, bola formakoak, kasu. Kautxua maia eta azteka kulturek erabiltzen zuten: pilotak egiteaz gain, aztekek kautxua erabiltzen zuten maskarak, sandaliak eta bestelako objektuak egiteko. Gomaren errebote-propietateak ezinbestekoak ziren Mesoamerikako pilota-jokoetan, hala nola ulama, 2,000 lagunek jokatzen baitzuten. K.a. 1700. urterako olmekoak gomazko objektuak izatetik irudiak margotzeko fikziozko euskarri gisa erabiltzera igaro ziren.
Kautxu naturala latexetik lortzen den elastomero bat da. Polimero hau ezohikoa da, oso-osorik (salbuespenak salbuespen) cis-1,4-poliisoprenoz osatuta dagoelako, kate nagusiko ondoko atomoei loturiko bi kate nagusien artean insaturaziorik gabe (hau da, lotura bikoitzak). Kateak "S" konfigurazio indibidualetan antolatuta daude (ikus irudia), eta horrek elastikotasuna ematen dio kautxu naturalari izozte-puntutik beherako tenperatura-tarte zabalean 170 °C (340 °F) arte.
produkzio
Silikonazko kautxua polimero inorganikoz edo sintetikoz egina dago, eta kautxu naturala landare batzuen latexetatik dator. Kimikoki, silikonazko kautxua kautxu naturalaren desberdina da silikonazko kateetan metil taldeen presentzia dela eta, kautxu naturalak kateetan binilo taldeak baino ez ditu. Silikonazko kautxuaren sendatze gunea ere kautxu naturalarena baino desberdina da. Sendatze guneak polimeroaren bizkarrezurreko lekuak dira, non gurutzaketa egin daitekeen. Silikonazko kautxuetan, teknologiak silano hidrolizagarriak erabiltzen ditu sendatzeko gune gisa, eta kautxu naturalen teknologiak sufre atomoak erabiltzen ditu sendatze gune gisa.
Silikonazko kautxua silizioz eta oxigenoz osatutako elastomero ez-organikoa da. Polisiloxano bezala ere ezagutzen da. Kautxu naturala ez bezala, silikonazko kautxuak ez du lotura bikoitza bere polimero-kateetan. Honek beroaren eta eguzki-argiaren ondorioz oxidazio eta degradazio gutxiago jasan ditzake. Silikonazko kautxuak ere kautxu naturalak baino urtze-puntu altuagoa du, eta horretarako egokiagoa da tenperatura altuko aplikazioak.
Kautxu naturala isoprenoz osatutako elastomero organiko bat da. Lotura bikoitzak ditu bere polimero-kateetan, eta beroaren eta eguzki-argiaren ondorioz oxidazioa eta degradazioa jasan dezakete. Kautxu naturalak, gainera, silikonazko kautxuak baino urtze-puntu baxuagoa du, eta ez da hain egokia tenperatura altuko aplikazioetarako.
Konposizioa: zertaz osatuta dago goma horietako bakoitza?
Silikonazko kautxuaren osaera
Silikonazko kautxua Si-O-Si bizkarrezurra duten polimeroz osatuta dago. Polimero horiez gain, silikonazko kautxuak gehigarriak ere baditu, hala nola betegarriak, pigmentuak eta sendagarriak. Silikonazko kautxuaren konposizioa pertsonalizatu daiteke propietate zehatzak lortzeko.
Merkataritza silikonazko kautxu gehienak bulkanizatuak dira, hau da, produktu kimikoekin edo beroarekin tratatu dira propietate fisikoak hobetzeko. Bulkanizazioak silikonazko kautxuari erresistentzia ematen dio tenperatura altuen aurrean eta iraunkorragoa egiten du orokorrean.
Kautxu Naturalaren Osaera
Kautxu naturala Isopreno bizkarrezurra duten polimeroz osatuta dago. Polimero hauek zenbait zuhaitzen izerdian aurkitzen dira, batez ere Hevea brasiliensis zuhaitzean. Haien egitura molekularra karbono atomoen kate bat da, eta kateei hainbat hidrogeno atomo lotuta daude. Hidrogeno atomo hauek dira kautxu naturala elastiko egiten dutenak. Prozesu bera (hidrogenazioa) erabiltzen da kautxu sintetikoak egiteko.
Propietateak: zein propietate fisiko dituzte?
Hainbat propietate nagusi daude silikonazko kautxua kautxu naturaletik bereizten dutenak. Bata bere iraunkortasuna da; silikonazko kautxuak muturreko tenperaturak, UV argia eta ozonoaren esposizioa jasan ditzake hautsi gabe, eta kautxu naturala denborarekin degradatuko da baldintza hauetan. Gainera, silikonazko kautxua produktu kimikoekiko askoz ere erresistenteagoa da kautxu naturala baino, eta produktu kimiko edo disolbatzaile gogorrekin kontaktuan egon daitezkeen aplikazioetarako hobetsia da. Azkenik, silikonazko kautxuak kautxu naturalak baino dentsitate askoz txikiagoa du, hau da, pisu arinagoa eta malguagoa da. Propietate horiei esker, silikonazko kautxua material ezin hobea da industria- eta kontsumo-aplikazio askotarako.
Silikonazko kautxua silikonaz osatutako elastomero bat da, polimero bat, karbonoarekin, hidrogenoarekin eta oxigenoarekin batera silizioa duena. Silikonazko kautxuak hainbat abantaila ditu eta hainbat aplikaziotan erabiltzeko aproposa da.
Beroarekiko oso erresistentea da, hau da, tenperatura altuak jasan ditzake degradatu gabe. Horrek ezin hobea da beroa kaltetzeko arriskua dagoen aplikazioetan erabiltzeko, adibidez Silikona automobilgintzako juntak eta zigilatzaileak.
Silikonazko kautxuak ere tenperatura hotzetan erresistentzia bikaina du. Horri esker, hotzak kaltetzeko arriskua dagoen aplikazioetan erabiltzeko aproposa da, hala nola elikagaiak biltegiratzeko ontzietan.
Silikonazko kautxua ere oso iraunkorra da. Ez da denborarekin kautxu naturalak egiten duen bezala degradatzen, hau da, askoz ere iraupen luzeagoa du. Horri esker, epe luzerako fidagarritasuna garrantzitsua den aplikazioetan erabiltzeko ezin hobea da, adibidez, gailu medikoetan.
Kautxu naturala landare ugarik ekoizten duten latex izeneko esne-fluido zuritik ateratzen den elastomero bat da. Propietate mekaniko onak erakusten ditu, hala nola elastikotasuna, urradura-erresistentzia eta trakzio-erresistentzia, baita urarekiko erresistentzia eta isolamendu elektrikoaren propietate bikainak ere.
Ingurumen-inpaktua: nolako aztarna dute?
Bi kautxu mota nagusiak silikona eta kautxu naturala dira. Biek ingurumen-aztarna desberdinak dituzte.
Kautxu naturala zenbait zuhaitzen izerditik egiten da, eta baliabide berriztagarria da. Ingurunean erraz apurtzen da eta ez ditu toxina kaltegarriak askatzen. Kautxu naturalaren ekoizpenak lur-kopuru handiak behar ditu eta horrek eragin negatiboa izan dezake ekosistemetan.
Silikonazko kautxua material sintetikoz egina dago eta ez da baliabide berriztagarria. Ez da ingurunean erraz apurtzen eta toxina kaltegarriak askatu ditzake. Silikonazko kautxua ekoizteko ez da lur-kopuru handirik behar, baina berau egindako material sintetikoak kaltegarriak izan daitezke ingurumenarentzat.
Kostua: zenbat balio dute?
Kostua beti da kontuan hartu beharreko faktore garrantzitsua zure proiekturako materiala aukeratzerakoan. Beraz, zenbat balio dute silikona eta kautxu naturalak?
Silikonazko kautxua normalean kautxu naturala baino garestiagoa da. Hau da, silikonazko kautxuak beroarekiko erresistentzia eta erresistentzia kimiko hobea duelako kautxu naturalak baino. Gainera, silikonazko kautxuak kautxu naturalak baino tenperatura altuagoak jasan ditzake, eta aplikazio askotarako hobetsitako aukera da.
Kautxu naturala, berriz, silikonazko kautxua baino garestiagoa da. Hau da, kautxu naturala ez delako silikonazko kautxua bezain beroarekiko eta produktu kimikoekiko erresistentea. Hala ere, kautxu naturala silikonazko kautxua baino aplikazio sorta zabalagoan erabil daiteke bere kostu baxuagoa dela eta.
Ondorioa: zein goma da hobea orokorrean?
Bai silikonazko kautxuak bai kautxu naturalak alde onak eta txarrak dituzte. Benetan zure behar espezifikoen araberakoa da zein den hobeto funtzionatuko dizun. Tenperatura altuak jasan ditzakeen material bat behar baduzu, silikonazko kautxua da bidea. Elastikoagoa den eta trakzio-erresistentzia handiagoa duen material bat behar baduzu, orduan kautxu naturala da aukerarik onena. Azken finean, zure beharretarako goma onena zuretzat garrantzitsuenak diren atributuen araberakoa da.
