Կաուչուկի երկու տեսակ կա՝ բնական և սինթետիկ։ Բնական կաուչուկը ստացվում է լատեքսից՝ արևադարձային բույսերում հայտնաբերված կաթնագույն հյութից: Սինթետիկ կաուչուկը պատրաստված է նավթամթերքից և չի ստացվում բույսերից։
Ներածություն. որո՞նք են սիլիկոնը և բնական կաուչուկը, և որո՞նք են հիմնական տարբերությունները:
Բնական կաուչուկը, որը ստացվում է Hevea brasiliensis ծառի լատեքսից, եղել է կաուչուկի հիմնական աղբյուրը 16-րդ դարում Հարավային Ամերիկայում եվրո-ամերիկյան հետազոտողների կողմից դրա հայտնաբերումից ի վեր: Բրազիլիան հիմնական մատակարարն էր մինչև 1860-ական թվականները, երբ այլ երկրներ (հատկապես Մալայզիան և Ինդոնեզիան) սկսեցին ռետինե ծառերի զանգվածային արտադրություն: Ներկայումս բնական կաուչուկը դեռևս կարևոր ապրանք է, 14 թվականին մոտ 2009 միլիոն տոննա համաշխարհային արտադրությամբ: Սինթետիկ կաուչուկները մշակվել են 1900-ականների սկզբին՝ տարբեր հաջողություններով, և միայն Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից հետո դրանք զանգվածաբար արտադրվել են փոխարինելու համար: բնական կաուչուկը բազմաթիվ կիրառություններում: Ամենահաջող սինթետիկ կաուչուկը պոլի (cis-1,4-isoprene) կամ պոլիիզոպրենն է (IR), որն ունի ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ, որոնք շատ նման են բնական կաուչուկին:
պատմություն
Կաուչուկի առաջին օգտագործումը եղել է Մեսոամերիկայի բնիկ մշակույթների կողմից: Բնական կաուչուկի կիրառման ամենավաղ հնագիտական ապացույցները վերաբերում են Օլմեկի մշակույթին, ի դեպ, գնդակների տեսքով: Ռետինն օգտագործում էին մայաների և ացտեկների մշակույթները, բացի գնդակներ պատրաստելուց, ացտեկները ռետինից օգտագործում էին դիմակներ, սանդալներ և այլ առարկաներ պատրաստելու համար: Կաուչուկի ցատկող հատկությունները կենսական նշանակություն ունեն մեսոամերիկյան գնդակով խաղերի համար, ինչպիսիք են ուլամաները, որոնք խաղում էին մինչև 2,000 մարդ: Մ.թ.ա. 1700 թվականին Օլմեկները ռետինե առարկաներ պատրաստելուց անցել էին դրանք որպես պատկերներ նկարելու գեղարվեստական միջոց օգտագործելու։
Բնական կաուչուկը էլաստոմեր է, որը ստացվում է լատեքսից։ Այս պոլիմերը անսովոր է նրանով, որ այն ամբողջությամբ (հազվադեպ բացառություններով) կազմված է cis-1,4-պոլիիզոպրենից, առանց չհագեցվածության (այսինքն՝ կրկնակի կապերի) հիմնական շղթայի հարակից ատոմների հետ կապված երկու հիմնական շղթաների միջև: Շղթաները դասավորված են առանձին «S» կոնֆիգուրացիաներով (տես նկարը), ինչը բնական կաուչուկին տալիս է իր առաձգականությունը լայն ջերմաստիճանի միջակայքում՝ սառեցման կետից մինչև մոտ 170 °C (340 °F):
արտադրություն
Սիլիկոնային կաուչուկը պատրաստված է անօրգանական կամ սինթետիկ պոլիմերներից, մինչդեռ բնական կաուչուկը ստացվում է որոշ բույսերի լատեքսներից: Քիմիապես սիլիկոնային կաուչուկը տարբերվում է բնական կաուչուկից՝ սիլիկոնային շղթաներում մեթիլ խմբերի առկայության պատճառով, մինչդեռ բնական կաուչուկն իր շղթաներում ունի միայն վինիլային խմբեր: Սիլիկոնային կաուչուկի բուժման վայրը նույնպես տարբերվում է բնական ռետինից: Բուժման վայրերը պոլիմերային ողնաշարի երկայնքով տեղեր են, որտեղ կարող է տեղի ունենալ խաչաձև կապ: Սիլիկոնային կաուչուկներում տեխնոլոգիան օգտագործում է հիդրոլիզվող սիլաններ՝ որպես բուժման վայրեր, մինչդեռ բնական կաուչուկներում տեխնոլոգիան օգտագործում է ծծմբի ատոմները որպես բուժման տեղ:
Սիլիկոնային կաուչուկը անօրգանական էլաստոմեր է, որը կազմված է սիլիցիումից և թթվածնից։ Այն նաև հայտնի է որպես պոլիսիլոքսան։ Ի տարբերություն բնական կաուչուկի՝ սիլիկոնային կաուչուկն իր պոլիմերային շղթաներում կրկնակի կապեր չունի։ Սա այն դարձնում է ավելի քիչ ենթակա օքսիդացման և քայքայման ջերմության և արևի լույսի հետևանքով: Սիլիկոնային կաուչուկը նույնպես ունի ավելի բարձր հալման կետ, քան բնական կաուչուկը, ինչը այն ավելի հարմար է դարձնում բարձր ջերմաստիճանի ծրագրեր.
Բնական կաուչուկը օրգանական էլաստոմեր է, որը կազմված է իզոպրենային միավորներից: Այն ունի կրկնակի կապեր իր պոլիմերային շղթաներում, որոնք այն ենթարկում են օքսիդացման և քայքայման ջերմության և արևի լույսի հետևանքով: Բնական կաուչուկը նաև ունի ավելի ցածր հալման կետ, քան սիլիկոնային կաուչուկը, ինչը այն դարձնում է ավելի քիչ հարմար բարձր ջերմաստիճանի օգտագործման համար:
Կազմը. ինչից է բաղկացած այս ռետիններից յուրաքանչյուրը:
Սիլիկոնե ռետինի բաղադրություն
Սիլիկոնային կաուչուկը կազմված է Si-O-Si ողնաշարով պոլիմերներից: Բացի այս պոլիմերներից, սիլիկոնային կաուչուկը պարունակում է նաև հավելումներ, ինչպիսիք են լցոնիչները, գունանյութերը և բուժիչ նյութերը: Սիլիկոնային կաուչուկի բաղադրությունը կարող է հարմարեցվել հատուկ հատկությունների հասնելու համար:
Առևտրային սիլիկոնե կաուչուկների մեծ մասը վուլկանացված է, ինչը նշանակում է, որ դրանք մշակվել են քիմիական նյութերով կամ ջերմությամբ՝ բարելավելու իրենց ֆիզիկական հատկությունները: Վուլկանացումը սիլիկոնային կաուչուկին տալիս է դիմադրություն բարձր ջերմաստիճանների նկատմամբ և այն ընդհանուր առմամբ ավելի դիմացկուն է դարձնում:
Բնական կաուչուկի բաղադրություն
Բնական կաուչուկը կազմված է իզոպրենային ողնաշարով պոլիմերներից: Այս պոլիմերները հայտնաբերված են որոշ ծառերի հյութում, հատկապես՝ Hevea brasiliensis ծառի մեջ: Նրանց մոլեկուլային կառուցվածքը ածխածնի ատոմների շղթա է, որի շղթաներին կցված են ջրածնի մի քանի ատոմներ։ Ջրածնի այս ատոմներն են բնական կաուչուկը դարձնում առաձգական: Նույն պրոցեսը (հիդրոգենացում) օգտագործվում է սինթետիկ կաուչուկներ պատրաստելու համար։
Հատկություններ. ի՞նչ ֆիզիկական հատկություններ ունեն դրանք:
Կան մի քանի հիմնական հատկություններ, որոնք տարբերում են սիլիկոնային կաուչուկը բնական ռետինից: Մեկը դրա ամրությունն է. Սիլիկոնային կաուչուկը կարող է դիմակայել ծայրահեղ ջերմաստիճաններին, ուլտրամանուշակագույն լույսին և օզոնի ազդեցությանը առանց քայքայվելու, մինչդեռ բնական կաուչուկը ժամանակի ընթացքում քայքայվում է այս պայմաններում: Բացի այդ, սիլիկոնային կաուչուկը շատ ավելի դիմացկուն է քիմիական նյութերի նկատմամբ, քան բնական կաուչուկը, ինչը այն դարձնում է նախընտրելի ընտրություն այն կիրառությունների համար, որտեղ այն կարող է շփվել կոշտ քիմիական նյութերի կամ լուծիչների հետ: Ի վերջո, սիլիկոնային կաուչուկը շատ ավելի ցածր խտություն ունի, քան բնական կաուչուկը, ինչը նշանակում է, որ այն ավելի թեթև է քաշով և ավելի ճկուն: Այս հատկությունները սիլիկոնային կաուչուկը դարձնում են իդեալական նյութ շատ արդյունաբերական և սպառողական կիրառությունների համար:
Սիլիկոնային կաուչուկը էլաստոմեր է, որը կազմված է սիլիկոնից, որն ինքնին պոլիմեր է, որը պարունակում է սիլիցիում ածխածնի, ջրածնի և թթվածնի հետ միասին: Սիլիկոնային կաուչուկն ունի մի շարք առավելություններ, որոնք այն դարձնում են իդեալական շատ տարբեր ծրագրերում օգտագործելու համար:
Այն չափազանց ջերմակայուն է, ինչը նշանակում է, որ այն կարող է դիմակայել բարձր ջերմաստիճաններին՝ առանց քայքայվելու: Սա այն դարձնում է կատարյալ օգտագործման համար այն ծրագրերում, որտեղ առկա է ջերմային վնասման վտանգ, օրինակ՝ ներսում silicone ավտոմոբիլային միջադիրներ և հերմետիկներ:
Սիլիկոնային կաուչուկը նույնպես գերազանց դիմադրություն ունի ցուրտ ջերմաստիճանի նկատմամբ: Սա այն դարձնում է իդեալական օգտագործման համար այն ծրագրերում, որտեղ առկա է ցրտից վնասվելու վտանգ, օրինակ՝ սննդամթերքի պահպանման տարաներում:
Սիլիկոնե ռետինը նույնպես շատ դիմացկուն է։ Այն ժամանակի ընթացքում չի քայքայվում, ինչպես բնական կաուչուկը, ինչը նշանակում է, որ այն ունի շատ ավելի երկար կյանք: Սա այն դարձնում է կատարյալ օգտագործման համար այնպիսի ծրագրերում, որտեղ երկարաժամկետ հուսալիությունը կարևոր է, օրինակ՝ բժշկական սարքերում:
Բնական կաուչուկը էլաստոմեր է, որը արդյունահանվում է լատեքս կոչվող կաթնային սպիտակ հեղուկից, որն արտադրվում է բազմաթիվ բույսերի կողմից: Այն ցուցադրում է լավ մեխանիկական հատկություններ, ինչպիսիք են առաձգականությունը, քայքայումի դիմադրությունը և առաձգական ուժը, ինչպես նաև գերազանց ջրի դիմադրություն և էլեկտրական մեկուսիչ հատկություններ:
Շրջակա միջավայրի վրա ազդեցություն. ինչպիսի՞ հետք ունեն դրանք:
Կաուչուկի երկու հիմնական տեսակներն են սիլիկոնը և բնական կաուչուկը: Նրանք երկուսն էլ ունեն տարբեր բնապահպանական հետքեր:
Բնական կաուչուկը պատրաստվում է որոշ ծառերի հյութից և հանդիսանում է վերականգնվող ռեսուրս: Այն հեշտությամբ քայքայվում է շրջակա միջավայրում և չի ազատում վնասակար տոքսինները: Բնական կաուչուկի արտադրությունը իսկապես պահանջում է մեծ քանակությամբ հող, ինչը կարող է բացասական ազդեցություն ունենալ էկոհամակարգերի վրա:
Սիլիկոնե կաուչուկը պատրաստված է սինթետիկ նյութերից և վերականգնվող ռեսուրս չէ: Այն հեշտությամբ չի քայքայվում շրջակա միջավայրում և կարող է արտանետել վնասակար տոքսիններ: Սիլիկոնային կաուչուկի արտադրությունը մեծ քանակությամբ հողատարածք չի պահանջում, սակայն սինթետիկ նյութերը, որոնցից այն պատրաստված է, կարող է վնասակար լինել շրջակա միջավայրի համար:
Արժեք: Որքա՞ն արժեն դրանք:
Արժեքը միշտ կարևոր գործոն է, որը պետք է հաշվի առնել ձեր նախագծի համար նյութ ընտրելիս: Այսպիսով, որքան արժե սիլիկոնը և բնական ռետինները:
Սիլիկոնային կաուչուկը սովորաբար ավելի թանկ է, քան բնական կաուչուկը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ սիլիկոնային կաուչուկն ունի ավելի լավ ջերմակայունություն և քիմիական դիմադրություն, քան բնական կաուչուկը: Բացի այդ, սիլիկոնե կաուչուկը կարող է դիմակայել ավելի բարձր ջերմաստիճանների, քան բնական կաուչուկը, ինչը այն դարձնում է նախընտրելի ընտրություն շատ կիրառությունների համար:
Բնական կաուչուկը, մյուս կողմից, ավելի քիչ թանկ է, քան սիլիկոնային կաուչուկը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ բնական կաուչուկը ջերմության և քիմիական նյութերի նկատմամբ այնքան դիմացկուն չէ, որքան սիլիկոնային կաուչուկը: Այնուամենայնիվ, բնական կաուչուկը կարող է օգտագործվել ավելի լայն կիրառման մեջ, քան սիլիկոնային կաուչուկը՝ իր ցածր գնի պատճառով:
Եզրակացություն. ո՞ր ռետինն է ընդհանուր առմամբ ավելի լավը:
Ե՛վ սիլիկոնե կաուչուկը, և՛ բնական կաուչուկն ունեն իրենց դրական և բացասական կողմերը: Դա իսկապես կախված է ձեր հատուկ կարիքներից, թե որն է ավելի լավ աշխատել ձեզ համար: Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է նյութ, որը կարող է դիմակայել բարձր ջերմաստիճաններին, ապա սիլիկոնե կաուչուկը լավագույն միջոցն է: Եթե Ձեզ անհրաժեշտ է նյութ, որն ավելի առաձգական է և ունի ավելի բարձր առաձգական ուժ, ապա բնական ռետինն ավելի լավ ընտրություն է: Ի վերջո, ձեր կարիքների համար լավագույն ռետինը կախված է նրանից, թե որ հատկանիշներն են ձեզ համար առավել կարևոր:
