Каучуктың екі түрі бар: табиғи және синтетикалық. Табиғи каучук тропикалық өсімдіктерде кездесетін сүтті шырын латекстен алынады. Синтетикалық каучук мұнай өнімдерінен жасалған және өсімдіктерден алынбайды.
Кіріспе: силикон және табиғи каучук дегеніміз не және негізгі айырмашылықтары қандай?
Hevea brasiliensis ағашының латексінен алынған табиғи каучук 16 ғасырда Оңтүстік Америкада еуроамерикалық зерттеушілер ашқаннан бері каучуктың негізгі көзі болды. Бразилия басқа елдер (әсіресе Малайзия мен Индонезия) резеңке ағаштарын жаппай өндіруді бастаған 1860 жылдарға дейін негізгі жеткізуші болды. Қазіргі уақытта табиғи каучук 14 жылы шамамен 2009 миллион тонна жаһандық өндірісімен маңызды тауар болып табылады. Синтетикалық каучуктар 1900 жылдардың басында әртүрлі жетістіктермен әзірленді және олар екінші дүниежүзілік соғысқа дейін ғана оларды ауыстыру үшін жаппай шығарылды. көптеген қолданбаларда табиғи резеңке. Ең сәтті синтетикалық каучук - бұл табиғи каучукқа өте ұқсас физикалық және химиялық қасиеттері бар поли(цис-1,4-изопрен) немесе полиизопрен (IR).
Тарих
Резеңкенің алғашқы қолданылуы Месоамериканың байырғы мәдениеттері болды. Табиғи каучукты қолданудың ең алғашқы археологиялық дәлелдері кездейсоқ шарлар түрінде Олмек мәдениетіне жатады. Резеңкені Майя және Ацтек мәдениеттері пайдаланды - ацтектер шарлар жасаудан басқа, маскалар, сандалдар және басқа заттарды жасау үшін резеңке пайдаланды. Резеңкенің серпілу қасиеттері мезоамерикандық доп ойындары үшін өте маңызды болды, мысалы, 2,000-ға жуық адам ойнаған. Біздің эрамызға дейінгі 1700 жылға қарай ольмектер резеңке заттар жасаудан оны сурет салу үшін жалған құрал ретінде пайдалануға көшті.
Табиғи каучук - бұл латекстен алынатын эластомер. Бұл полимер ерекше болып табылады, өйткені ол негізгі тізбектегі көрші атомдармен байланысқан екі негізгі тізбектің арасында қанықпаған (яғни, қос байланыс) жоқ толығымен (сирек ерекшеліктерді қоспағанда) цис-1,4-полиизопреннен тұрады. Тізбектер жеке «S» конфигурацияларында орналасқан (суретті қараңыз), бұл табиғи резеңкеге мұздату нүктесінен төменнен шамамен 170 °C (340 °F) дейінгі кең температура диапазонында серпімділік береді.
өнім
Силикон резеңке бейорганикалық немесе синтетикалық полимерлерден жасалған, ал табиғи каучук белгілі бір өсімдіктердің латекстерінен келеді. Химиялық жағынан силикон каучук табиғи резеңкеден силикон тізбектерінде метил топтарының болуына байланысты ерекшеленеді, ал табиғи резеңкеде олардың тізбектерінде тек винил топтары болады. Силиконды каучуктың емделу орны да табиғи каучуктен өзгеше. Емдеу учаскелері - бұл полимерлі магистраль бойындағы кросс-байланыс орын алатын орындар. Силиконды резеңкелерде технология емдеу орны ретінде гидролизденетін силандарды пайдаланады, ал табиғи каучуктарда технология күкірт атомдарын емдеу орны ретінде пайдаланады.
Силикон каучук - кремний мен оттегіден тұратын бейорганикалық эластомер. Ол полисилоксан ретінде де белгілі. Табиғи резеңкеден айырмашылығы, силикон каучукінің полимерлі тізбектерінде қос байланысы жоқ. Бұл оны жылу мен күн сәулесінің әсерінен тотығуға және деградацияға азырақ сезімтал етеді. Силикон резеңке де табиғи резеңкеге қарағанда жоғары балқу температурасына ие, бұл оны қолайлы етеді жоғары температура қолданбалары.
Табиғи каучук - изопрен бірліктерінен тұратын органикалық эластомер. Оның полимер тізбегінде қос байланыстар бар, бұл оны жылу мен күн сәулесінің әсерінен тотығуға және деградацияға бейім етеді. Табиғи резеңке де силикон резеңкеге қарағанда төмен балқу температурасына ие, бұл оны жоғары температурада қолдануға жарамсыз етеді.
Құрамы: бұл резеңкелердің әрқайсысы неден тұрады?
Силиконды каучуктың құрамы
Силиконды каучук Si-O-Si омыртқалары бар полимерлерден тұрады. Осы полимерлерден басқа, силикон каучук толтырғыштар, пигменттер және емдік заттар сияқты қоспаларды қамтиды. Силиконды резеңкенің құрамын белгілі бір қасиеттерге қол жеткізу үшін теңшеуге болады.
Коммерциялық силикон каучуктерінің көпшілігі вулканизацияланған, яғни олардың физикалық қасиеттерін жақсарту үшін химиялық заттармен немесе жылумен өңделген. Вулканизация силиконды резеңкеге жоғары температураға төзімділік береді және оны тұтастай берік етеді.
Табиғи каучуктың құрамы
Табиғи резеңке изопрен арқалықтары бар полимерлерден тұрады. Бұл полимерлер кейбір ағаштардың, әсіресе Hevea brasiliensis ағашының шырындарында кездеседі. Олардың молекулалық құрылымы көміртегі атомдарының тізбегі болып табылады, тізбектерге бірнеше сутегі атомдары қосылған. Бұл сутегі атомдары табиғи каучукты серпімді етеді. Дәл осындай процесс (гидрлеу) синтетикалық каучуктарды жасау үшін қолданылады.
Қасиеттер: олардың қандай физикалық қасиеттері бар?
Силиконды каучукты табиғи резеңкеден ажырататын бірнеше негізгі қасиеттер бар. Біреуі – оның беріктігі; силикон резеңке экстремалды температураға, ультракүлгін сәулеге және озон әсеріне бұзылмай төтеп бере алады, ал табиғи резеңке бұл жағдайларда уақыт өте нашарлайды. Сонымен қатар, силикон резеңке табиғи резеңкеге қарағанда химиялық заттарға әлдеқайда төзімді, сондықтан оны қатты химиялық заттармен немесе еріткіштермен жанасуы мүмкін қолданбалар үшін қолайлы таңдау жасайды. Ақырында, силикон резеңкесінің тығыздығы табиғи резеңкеге қарағанда әлдеқайда төмен, яғни салмағы жеңіл және икемді. Бұл қасиеттер силикон резеңкесін көптеген өнеркәсіптік және тұтынушылық қолданбалар үшін тамаша материал етеді.
Силиконды каучук – көміртегімен, сутегімен және оттегімен бірге кремнийі бар силиконнан (өзі полимер) тұратын эластомер. Силикон резеңкенің көптеген артықшылықтары бар, бұл оны әртүрлі қолданбаларда қолдануға өте ыңғайлы етеді.
Ол өте ыстыққа төзімді, яғни ол нашарламай жоғары температураға төтеп бере алады. Бұл оны қызып кету қаупі бар қолданбаларда пайдалану үшін тамаша етеді, мысалы: силикон автомобиль тығыздағыштары және тығыздағыштар.
Силикон резеңке де суық температураға тамаша төзімділікке ие. Бұл оны азық-түлік сақтауға арналған контейнерлер сияқты суық зақымдану қаупі бар қолданбаларда пайдалану үшін өте қолайлы етеді.
Силикон резеңке де өте берік. Ол табиғи резеңке сияқты уақыт өте келе бұзылмайды, яғни оның қызмет ету мерзімі әлдеқайда ұзағырақ. Бұл оны медициналық құрылғылар сияқты ұзақ мерзімді сенімділік маңызды болатын қолданбаларда пайдалану үшін тамаша етеді.
Табиғи каучук - бұл көптеген өсімдіктер шығаратын латекс деп аталатын сүтті ақ сұйықтықтан алынатын эластомер. Ол серпімділік, тозуға төзімділік және созылу беріктігі сияқты жақсы механикалық қасиеттерді, сондай-ақ тамаша суға төзімділік пен электрлік оқшаулау қасиеттерін көрсетеді.
Қоршаған ортаға әсер: олардың қандай ізі бар?
Каучуктың екі негізгі түрі - силикон және табиғи каучук. Екеуінің де қоршаған ортадағы іздері әртүрлі.
Табиғи каучук белгілі бір ағаштардың шырындарынан жасалады және жаңартылатын ресурс болып табылады. Ол қоршаған ортада оңай ыдырайды және зиянды токсиндерді шығармайды. Табиғи каучук өндірісі экожүйеге теріс әсер етуі мүмкін үлкен көлемдегі жерді қажет етеді.
Силикон резеңке синтетикалық материалдардан жасалған және жаңартылатын ресурс болып табылмайды. Ол қоршаған ортада оңай ыдырамайды және зиянды токсиндерді шығара алады. Силиконды каучук өндірісі үлкен көлемдегі жерді қажет етпейді, бірақ ол жасалған синтетикалық материалдар қоршаған ортаға зиян тигізуі мүмкін.
Құны: олар қанша тұрады?
Құны әрқашан жобаңызға материал таңдау кезінде ескерілетін маңызды фактор болып табылады. Сонымен, силикон мен табиғи каучуктардың құны қанша?
Силикон резеңке әдетте табиғи резеңкеге қарағанда қымбатырақ. Себебі силикон каучук табиғи резеңкеге қарағанда жақсы ыстыққа және химиялық төзімділікке ие. Сонымен қатар, силикон резеңке табиғи резеңкеге қарағанда жоғары температураға төтеп бере алады, бұл оны көптеген қолданбалар үшін таңдаулы таңдау жасайды.
Табиғи каучук, керісінше, силикон резеңкеге қарағанда арзанырақ. Себебі табиғи каучук силикон каучук сияқты ыстыққа және химиялық заттарға төзімді емес. Дегенмен, табиғи резеңке силиконды резеңкеге қарағанда, оның құны төмен болғандықтан, қолданудың кең ауқымында қолданылуы мүмкін.
Қорытынды: жалпы қай резеңке жақсы?
Силиконды резеңке де, табиғи резеңке де өздерінің артықшылықтары мен кемшіліктеріне ие. Қайсысы сізге жақсырақ жұмыс істейтіні нақты қажеттіліктеріңізге байланысты. Егер сізге жоғары температураға төтеп бере алатын материал қажет болса, онда силикон резеңке - бұл баратын жол. Егер сізге серпімді және жоғары созылу беріктігі бар материал қажет болса, табиғи резеңке жақсы таңдау болады. Сайып келгенде, сіздің қажеттіліктеріңізге арналған ең жақсы резеңке сіз үшін қандай атрибуттар маңызды екеніне байланысты.
