Yra dviejų tipų guma: natūrali ir sintetinė. Natūralus kaučiukas gaunamas iš latekso, pieno sulčių, randamų atogrąžų augaluose. Sintetinė guma gaminama iš naftos produktų ir nėra gaunama iš augalų.
Įvadas: kas yra silikonas ir natūralus kaučiukas ir kokie yra pagrindiniai skirtumai?
Natūralus kaučiukas, gaunamas iš Hevea brasiliensis medžio latekso, buvo pagrindinis kaučiuko šaltinis nuo tada, kai Europos Amerikos tyrinėtojai ją atrado Pietų Amerikoje XVI amžiuje. Brazilija buvo pagrindinė tiekėja iki 16 m., kai kitos šalys (ypač Malaizija ir Indonezija) pradėjo masinę guminių medžių gamybą. Šiuo metu natūralus kaučiukas vis dar yra svarbi prekė, o 1860 m. pasaulyje buvo pagaminta apie 14 mln. Natūralus kaučiukas daugeliu atvejų. Sėkmingiausias sintetinis kaučiukas yra poli(cis-2009-izoprenas) arba poliizoprenas (IR), kurio fizinės ir cheminės savybės labai panašios į natūralaus kaučiuko savybes.
Istorija
Pirmą kartą gumą panaudojo vietinės Mesoamerikos kultūros. Ankstyviausi archeologiniai įrodymai apie natūralaus kaučiuko naudojimą datuojami olmekų kultūra, beje, rutuliukų pavidalu. Gumą naudojo majų ir actekų kultūros – actekai ne tik gamino kamuoliukus, bet ir naudojo gumą kaukėms, sandalams ir kitiems daiktams gaminti. Gumos atšokimo savybės buvo gyvybiškai svarbios mezoamerikietiškiems žaidimams su kamuoliu, pavyzdžiui, ulama, kurią žaidė net 2,000 žmonių. Iki 1700 m. pr. Kr. olmekai perėjo nuo guminių daiktų kūrimo ir panaudojo juos kaip fiktyvią piešimo priemonę.
Natūralus kaučiukas yra elastomeras, gaunamas iš latekso. Šis polimeras yra neįprastas tuo, kad jis yra visiškai sudarytas (su retomis išimtimis) iš cis-1,4-poliizopreno, be nesočiųjų (ty dvigubų jungčių) tarp dviejų pagrindinių grandinių, sujungtų su gretimais pagrindinės grandinės atomais. Grandinės yra išdėstytos atskiromis „S“ konfigūracijomis (žr. paveikslėlį), todėl natūraliai gumai suteikia elastingumo plačiame temperatūrų diapazone nuo žemiau užšalimo taško iki maždaug 170 °C (340 °F).
gamyba
Silikoninė guma yra pagaminta iš neorganinių arba sintetinių polimerų, o natūrali guma gaunama iš tam tikrų augalų lateksų. Cheminiu požiūriu silikoninė guma skiriasi nuo natūralaus kaučiuko, nes silikono grandinėse yra metilo grupių, o natūralios gumos grandinėse yra tik vinilo grupės. Silikono gumos kietėjimo vieta taip pat skiriasi nuo natūralaus kaučiuko. Kietėjimo vietos yra vietos išilgai polimero pagrindo, kur gali įvykti kryžminis ryšys. Silikono gumose technologija naudoja hidrolizuojamus silanus kaip kietėjimo vietas, o natūralių kaučiukų technologija naudoja sieros atomus kaip kietėjimo vietą.
Silikoninė guma yra neorganinis elastomeras, sudarytas iš silicio ir deguonies. Jis taip pat žinomas kaip polisiloksanas. Skirtingai nuo natūralaus kaučiuko, silikoninės gumos polimerinėse grandinėse nėra dvigubų jungčių. Dėl to jis yra mažiau jautrus oksidacijai ir skilimui dėl karščio ir saulės spindulių. Silikono guma taip pat turi aukštesnę lydymosi temperatūrą nei natūrali guma, todėl ji labiau tinka aukštos temperatūros programos.
Natūralus kaučiukas yra organinis elastomeras, sudarytas iš izopreno vienetų. Polimerinėse grandinėse yra dvigubų jungčių, dėl kurių jis yra jautrus oksidacijai ir skilimui dėl karščio ir saulės spindulių. Natūralios gumos lydymosi temperatūra taip pat yra žemesnė nei silikoninės gumos, todėl ji mažiau tinka naudoti aukštoje temperatūroje.
Sudėtis: iš ko susideda kiekviena iš šių gumų?
Silikono gumos sudėtis
Silikoninė guma yra sudaryta iš polimerų su Si-O-Si pagrindais. Be šių polimerų, silikoninėje gumoje taip pat yra priedų, tokių kaip užpildai, pigmentai ir gydomosios medžiagos. Silikono gumos sudėtis gali būti pritaikyta specifinėms savybėms pasiekti.
Dauguma komercinių silikoninių gumų yra vulkanizuotos, tai reiškia, kad jos buvo apdorotos cheminėmis medžiagomis arba šiluma, siekiant pagerinti jų fizines savybes. Vulkanizavimas suteikia silikoninei gumai atsparumą aukštai temperatūrai ir daro ją patvaresnę.
Natūralios gumos sudėtis
Natūrali guma yra sudaryta iš polimerų su izopreno stuburais. Šie polimerai randami tam tikrų medžių, ypač Hevea brasiliensis medžio, sultyse. Jų molekulinė struktūra yra anglies atomų grandinė su keliais vandenilio atomais, prijungtais prie grandinių. Šie vandenilio atomai daro natūralų kaučiuką elastingą. Tas pats procesas (hidrinimas) naudojamas sintetiniams kaučiukams gaminti.
Savybės: kokias fizines savybes jie turi?
Yra keletas pagrindinių savybių, kurios skiria silikoninę gumą nuo natūralaus kaučiuko. Vienas iš jų yra jo ilgaamžiškumas; Silikoninė guma gali atlaikyti ekstremalias temperatūras, UV šviesą ir ozono poveikį nesuirdama, o natūrali guma laikui bėgant tokiomis sąlygomis suyra. Be to, silikoninė guma yra daug atsparesnė chemikalams nei natūralus kaučiukas, todėl jis yra tinkamiausias pasirinkimas ten, kur ji gali liestis su stipriomis cheminėmis medžiagomis ar tirpikliais. Galiausiai, silikoninės gumos tankis yra daug mažesnis nei natūralios gumos, tai reiškia, kad ji yra lengvesnė ir lankstesnė. Dėl šių savybių silikoninė guma yra ideali medžiaga daugeliui pramonės ir vartotojų reikalų.
Silikoninė guma yra elastomeras, sudarytas iš silikono, kuris pats yra polimeras, kurio sudėtyje yra silicio kartu su anglimi, vandeniliu ir deguonimi. Silikono guma turi daug privalumų, todėl ji idealiai tinka naudoti įvairiose srityse.
Jis yra ypač atsparus karščiui, todėl gali atlaikyti aukštą temperatūrą nesuyra. Dėl to jis puikiai tinka naudoti ten, kur yra karščio pažeidimo rizika, pvz., viduje silikono automobilių tarpinės ir sandarikliai.
Silikono guma taip pat puikiai atspari šalčiui. Dėl to jis idealiai tinka naudoti ten, kur yra šalčio pažeidimo pavojus, pavyzdžiui, maisto laikymo talpyklose.
Silikono guma taip pat yra labai patvari. Laikui bėgant jis nesuyra, kaip tai daro natūralus kaučiukas, o tai reiškia, kad jis tarnauja daug ilgiau. Dėl to jis puikiai tinka naudoti ten, kur svarbus ilgalaikis patikimumas, pavyzdžiui, medicinos prietaisuose.
Natūralus kaučiukas yra elastomeras, išgaunamas iš pieno baltumo skysčio, vadinamo lateksu, kurį gamina daugybė augalų. Jis pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis, tokiomis kaip elastingumas, atsparumas dilimui ir atsparumas tempimui, taip pat puikios atsparumo vandeniui ir elektros izoliacijos savybės.
Poveikis aplinkai: koks jų pėdsakas?
Dvi pagrindinės gumos rūšys yra silikonas ir natūralus kaučiukas. Jie abu turi skirtingą ekologinį pėdsaką.
Natūralus kaučiukas gaminamas iš tam tikrų medžių sulčių ir yra atsinaujinantis išteklius. Jis lengvai skyla aplinkoje ir neišskiria kenksmingų toksinų. Natūralaus kaučiuko gamybai reikia daug žemės, o tai gali turėti neigiamą poveikį ekosistemoms.
Silikono guma yra pagaminta iš sintetinių medžiagų ir nėra atsinaujinantis išteklius. Jis lengvai nesuyra aplinkoje ir gali išskirti kenksmingus toksinus. Silikoninės gumos gamybai nereikia daug žemės, tačiau sintetinės medžiagos, iš kurių ji pagaminta, gali pakenkti aplinkai.
Kaina: kiek jie kainuoja?
Kaina visada yra svarbus veiksnys, į kurį reikia atsižvelgti renkantis medžiagą savo projektui. Taigi, kiek kainuoja silikonas ir natūralios gumos?
Silikoninė guma paprastai yra brangesnė nei natūrali guma. Taip yra todėl, kad silikoninė guma turi geresnį atsparumą karščiui ir cheminį atsparumą nei natūrali guma. Be to, silikoninė guma gali atlaikyti aukštesnę temperatūrą nei natūralus kaučiukas, todėl tai yra tinkamiausias pasirinkimas daugeliu atvejų.
Kita vertus, natūrali guma yra pigesnė nei silikoninė guma. Taip yra todėl, kad natūrali guma nėra tokia atspari karščiui ir chemikalams kaip silikoninė guma. Tačiau natūralų kaučiuką galima naudoti įvairesnėms reikmėms nei silikoninę kaučiuką dėl mažesnės kainos.
Išvada: kuri guma apskritai geresnė?
Tiek silikoninė, tiek natūrali guma turi savo privalumų ir trūkumų. Tai tikrai priklauso nuo jūsų konkrečių poreikių, kuris iš jų jums tiks geriau. Jei jums reikia medžiagos, kuri gali atlaikyti aukštą temperatūrą, tada silikoninė guma yra tinkamas būdas. Jei jums reikia elastingesnės ir didesnio atsparumo tempimui medžiagos, tada natūrali guma yra geresnis pasirinkimas. Galiausiai, jūsų poreikius atitinkanti guma priklauso nuo to, kokie atributai jums yra svarbiausi.
