Kétféle gumi létezik: természetes és szintetikus. A természetes gumi latexből, a trópusi növényekben található tejszerű nedvből származik. A szintetikus gumi kőolajtermékekből készül, és nem növényekből származik.
Bevezetés: mi a szilikon és a természetes gumi, és mik a legfontosabb különbségek?
A Hevea brasiliensis fa latexéből származó természetes gumi a gumi fő forrása azóta, hogy az euro-amerikai felfedezők felfedezték Dél-Amerikában a 16. században. Brazília volt a fő szállító egészen az 1860-as évekig, amikor más országok (különösen Malajzia és Indonézia) megkezdték a gumifák tömeges gyártását. A természetes gumi jelenleg még mindig fontos árucikk, 14-ben a becslések szerint a globális termelés körülbelül 2009 millió tonna volt. A szintetikus gumikat az 1900-as évek elején fejlesztették ki változó sikerrel, és csak a második világháborúig kezdték el tömegesen gyártani őket, hogy helyettesítsék őket. természetes gumi számos alkalmazásban. A legsikeresebb szintetikus gumi a poli(cisz-1,4-izoprén) vagy poliizoprén (IR), amelynek fizikai és kémiai tulajdonságai nagyon hasonlóak a természetes gumiéhoz.
Történelem
A gumit először a mezoamerikai őslakos kultúrák használták. A természetes gumi használatának legkorábbi régészeti bizonyítékai az olmék kultúrából származnak, történetesen golyók formájában. A gumit a maja és az azték kultúra használta – a labdák készítése mellett az aztékok a gumiból maszkokat, szandálokat és egyéb tárgyakat is készítettek. A gumi pattogtató tulajdonságai létfontosságúak voltak a mezoamerikai labdajátékok, például az ulama számára, amelyet több mint 2,000 ember játszott. Kr.e. 1700-ra az olmékok a gumitárgyak készítéséről áttértek a képfestés fiktív médiumára.
A természetes gumi latexből nyert elasztomer. Ez a polimer abban szokatlan, hogy teljes egészében (ritka kivételekkel) cisz-1,4-poliizoprénből áll, és nincs telítetlenség (vagyis kettős kötés) a főlánc szomszédos atomjaihoz kötődő két főlánc között. A láncok egyedi „S” konfigurációkban vannak elrendezve (lásd a képet), ami biztosítja a természetes gumi rugalmasságát széles hőmérséklet-tartományban, fagypont alattitól körülbelül 170 °C-ig (340 °F).
Termelés
A szilikongumi szervetlen vagy szintetikus polimerekből készül, míg a természetes gumi bizonyos növények latexeiből származik. Kémiailag a szilikongumi eltér a természetes gumitól a szilikonláncokban lévő metilcsoportok miatt, míg a természetes gumi láncaiban csak vinilcsoportok vannak. A szilikongumi kötési helye is más, mint a természetes gumié. A térhálósodási helyek olyan helyek a polimer gerinc mentén, ahol térhálósodás lejátszódhat. A szilikon gumiknál a thecnology hidrolizálható szilánokat használ térhálósodási helyként, míg a természetes gumiknál a technológia kénatomokat használ térhálósodási helyként.
A szilikongumi egy szervetlen elasztomer, amely szilíciumból és oxigénből áll. Polisziloxán néven is ismert. A természetes gumival ellentétben a szilikongumi polimerláncaiban nincs kettős kötés. Ez kevésbé érzékeny az oxidációra és a hő és napfény hatására bekövetkező lebomlásra. A szilikonguminak magasabb az olvadáspontja is, mint a természetes guminak, ezért alkalmasabb magas hőmérsékletű alkalmazások.
A természetes gumi izoprén egységekből álló szerves elasztomer. Polimer láncaiban kettős kötések találhatók, amelyek érzékenyek a hő és napfény hatására bekövetkező oxidációra és lebomlásra. A természetes gumi olvadáspontja is alacsonyabb, mint a szilikongumié, ezért kevésbé alkalmas magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz.
Összetétel: miből állnak ezek a gumik?
Szilikon gumi összetétele
A szilikongumi Si-O-Si gerincű polimerekből áll. Ezeken a polimereken kívül a szilikongumi adalékanyagokat is tartalmaz, például töltőanyagokat, pigmenteket és gyógyító anyagokat. A szilikongumi összetétele testreszabható a meghatározott tulajdonságok elérése érdekében.
A kereskedelmi forgalomban kapható szilikongumik többsége vulkanizált, ami azt jelenti, hogy vegyszerekkel vagy hővel kezelték fizikai tulajdonságaik javítása érdekében. A vulkanizálás biztosítja a szilikonguminak a magas hőmérsékletekkel szembeni ellenálló képességét, és összességében tartósabbá teszi.
Természetes gumi összetétele
A természetes gumi izoprén gerincű polimerekből áll. Ezek a polimerek bizonyos fák, különösen a Hevea brasiliensis fa nedvében találhatók. Molekulaszerkezetük szénatomokból álló lánc, a láncokhoz több hidrogénatom kapcsolódik. Ezek a hidrogénatomok teszik rugalmassá a természetes gumit. Ugyanezt az eljárást (hidrogénezést) alkalmazzák a szintetikus gumik előállítására is.
Tulajdonságok: milyen fizikai tulajdonságaik vannak?
Számos kulcsfontosságú tulajdonság különbözteti meg a szilikongumit a természetes gumitól. Az egyik a tartóssága; A szilikongumi lebomlás nélkül ellenáll a szélsőséges hőmérsékleteknek, UV fénynek és ózonnak, míg a természetes gumi idővel lebomlik ilyen körülmények között. Ezenkívül a szilikongumi sokkal ellenállóbb a vegyszerekkel szemben, mint a természetes gumi, ezért előnyös választás olyan alkalmazásokhoz, ahol durva vegyszerekkel vagy oldószerekkel érintkezhet. Végül, a szilikongumi sűrűsége sokkal kisebb, mint a természetes gumié, vagyis könnyebb és rugalmasabb. Ezek a tulajdonságok a szilikongumit ideális anyaggá teszik számos ipari és fogyasztói alkalmazáshoz.
A szilikongumi szilikonból – maga is polimerből – álló elasztomer, amely szilíciumot tartalmaz szénnel, hidrogénnel és oxigénnel együtt. A szilikongumi számos előnnyel rendelkezik, amelyek ideálissá teszik számos alkalmazáshoz.
Rendkívül hőálló, ami azt jelenti, hogy ellenáll a magas hőmérsékletnek anélkül, hogy leromlana. Ez tökéletessé teszi olyan alkalmazásokhoz, ahol fennáll a hőkárosodás veszélye, például beltérben szilikon autóipari tömítések és tömítőanyagok.
A szilikongumi kiválóan ellenáll a hideg hőmérsékletnek is. Ez ideálissá teszi olyan alkalmazásokhoz, ahol fennáll a hidegkárosodás veszélye, például élelmiszertároló edényekben.
A szilikon gumi is nagyon tartós. Idővel nem bomlik le, mint a természetes gumi, vagyis sokkal hosszabb az élettartama. Ez tökéletessé teszi olyan alkalmazásokhoz, ahol fontos a hosszú távú megbízhatóság, például orvosi eszközökben.
A természetes gumi egy elasztomer, amelyet a tejfehér latex nevű folyadékból vonnak ki, amelyet számos növény termel. Jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint például a rugalmasság, a kopásállóság és a szakítószilárdság, valamint kiváló vízálló és elektromos szigetelési tulajdonságokkal rendelkezik.
Környezeti hatás: milyen lábnyomuk van?
A gumi két fő típusa a szilikon és a természetes gumi. Mindkettőnek más a környezeti lábnyoma.
A természetes gumi bizonyos fák nedvéből készül, és megújuló erőforrás. Könnyen lebomlik a környezetben, és nem bocsát ki káros méreganyagokat. A természetes gumi előállításához nagy mennyiségű földre van szükség, ami negatív hatással lehet az ökoszisztémákra.
A szilikongumi szintetikus anyagokból készül, és nem megújuló erőforrás. Nem bomlik le könnyen a környezetben, és káros méreganyagokat bocsáthat ki. A szilikongumi előállítása nem igényel nagy földterületet, de a szintetikus anyagok, amelyekből készül, károsak lehetnek a környezetre.
Költség: mennyibe kerülnek?
A költség mindig fontos tényező, amelyet figyelembe kell venni a projekt anyagának kiválasztásakor. Szóval, mennyibe kerül a szilikon és a természetes gumi?
A szilikon gumi jellemzően drágább, mint a természetes gumi. Ennek az az oka, hogy a szilikonguminak jobb a hőállósága és a vegyszerállósága, mint a természetes guminak. Ezenkívül a szilikongumi ellenáll a magasabb hőmérsékletnek, mint a természetes gumi, így számos alkalmazás számára előnyös választás.
A természetes gumi viszont olcsóbb, mint a szilikongumi. Ennek az az oka, hogy a természetes gumi nem olyan ellenálló a hővel és a vegyszerekkel szemben, mint a szilikongumi. A természetes gumi azonban alacsonyabb költsége miatt szélesebb körben használható, mint a szilikongumi.
Következtetés: összességében melyik gumi a jobb?
Mind a szilikon guminak, mind a természetes guminak megvannak az előnyei és hátrányai. Valójában az Ön egyedi igényeitől függ, hogy melyik válik be jobban az Ön számára. Ha olyan anyagra van szüksége, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek, akkor a szilikongumi a megfelelő út. Ha rugalmasabb és nagyobb szakítószilárdságú anyagra van szüksége, akkor a természetes gumi a jobb választás. Végső soron az Ön igényeinek leginkább megfelelő gumi attól függ, hogy mely tulajdonságok a legfontosabbak az Ön számára.
