Резина бывает двух видов: натуральная и синтетическая. Натуральный каучук получают из латекса — млечного сока тропических растений. Синтетический каучук производится из нефтепродуктов, а не из растений.
Введение: что такое силикон и натуральный каучук и в чем их основные различия?
Натуральный каучук, полученный из латекса дерева Hevea brasiliensis, был основным источником каучука с момента его открытия европейско-американскими исследователями в Южной Америке в 16 веке. Бразилия была основным поставщиком до 1860-х годов, когда другие страны (особенно Малайзия и Индонезия) начали массовое производство каучуковых деревьев. В настоящее время натуральный каучук по-прежнему является важным товаром, мировое производство которого в 14 году оценивается примерно в 2009 миллионов тонн. Синтетические каучуки разрабатывались в начале 1900-х годов с переменным успехом, и только во время Второй мировой войны они стали массово производиться для замены натуральный каучук во многих областях применения. Наиболее успешным синтетическим каучуком является поли(цис-1,4-изопрен) или полиизопрен (IR), который имеет физические и химические свойства, очень похожие на свойства натурального каучука.
История
Каучук впервые использовали коренные народы Мезоамерики. Самые ранние археологические свидетельства использования натурального каучука относятся к культуре ольмеков, кстати, в форме шаров. Каучук использовался культурами майя и ацтеков — помимо изготовления мячей, ацтеки использовали каучук для изготовления масок, сандалий и других предметов. Свойства отскока резины были жизненно важны для мезоамериканских игр с мячом, таких как улама, в которые играло до 2,000 человек. К 1700 году до нашей эры ольмеки перешли от изготовления резиновых предметов к использованию их в качестве фиктивного материала для рисования картин.
Натуральный каучук – это эластомер, получаемый из латекса. Этот полимер необычен тем, что полностью (за редким исключением) состоит из цис-1,4-полиизопрена, без ненасыщенности (то есть двойных связей) между двумя основными цепями, связанными с соседними атомами в основной цепи. Цепи расположены в виде отдельных S-образных конфигураций (см. изображение), что придает натуральному каучуку эластичность в широком диапазоне температур от точки замерзания до примерно 170 °C (340 °F).
Производство
Силиконовый каучук изготавливается из неорганических или синтетических полимеров, тогда как натуральный каучук получают из латексов определенных растений. Химически силиконовый каучук отличается от натурального каучука наличием метильных групп в силиконовых цепях, тогда как натуральный каучук имеет в своих цепях только виниловые группы. Место отверждения силиконового каучука также отличается от участка отверждения натурального каучука. Места отверждения — это места вдоль основной цепи полимера, где может происходить сшивка. В силиконовых каучуках технология использует гидролизуемые силаны в качестве центров отверждения, в то время как в технологии натуральных каучуков в качестве центров отверждения используются атомы серы.
Силиконовый каучук представляет собой неорганический эластомер, состоящий из кремния и кислорода. Он также известен как полисилоксан. В отличие от натурального каучука силиконовый каучук не имеет двойных связей в своих полимерных цепях. Это делает его менее восприимчивым к окислению и разложению под воздействием тепла и солнечного света. Силиконовый каучук также имеет более высокую температуру плавления, чем натуральный каучук, что делает его более подходящим для высокотемпературные приложения.
Натуральный каучук представляет собой органический эластомер, состоящий из звеньев изопрена. Он имеет двойные связи в своих полимерных цепях, что делает его восприимчивым к окислению и разложению под воздействием тепла и солнечного света. Натуральный каучук также имеет более низкую температуру плавления, чем силиконовый каучук, что делает его менее подходящим для применения при высоких температурах.
Состав: из чего состоит каждая из этих каучуков?
Состав силиконовой резины
Силиконовый каучук состоит из полимеров со скелетами Si-O-Si. В дополнение к этим полимерам силиконовый каучук также содержит добавки, такие как наполнители, пигменты и отвердители. Состав силиконового каучука может быть изменен для достижения определенных свойств.
Большинство коммерческих силиконовых каучуков вулканизированы, что означает, что они были обработаны химическими веществами или нагреванием для улучшения их физических свойств. Вулканизация придает силиконовому каучуку устойчивость к высоким температурам и делает его более прочным в целом.
Состав натурального каучука
Натуральный каучук состоит из полимеров с изопреновой основой. Эти полимеры содержатся в соке некоторых деревьев, в первую очередь бразильской гевеи. Их молекулярная структура представляет собой цепочку атомов углерода, к которой присоединено несколько атомов водорода. Именно эти атомы водорода делают натуральный каучук эластичным. Тот же процесс (гидрогенизация) используется для производства синтетических каучуков.
Свойства: какими физическими свойствами они обладают?
Есть несколько ключевых свойств, которые отличают силиконовый каучук от натурального каучука. Одним из них является его долговечность; силиконовый каучук может выдерживать экстремальные температуры, ультрафиолетовое излучение и воздействие озона, не разрушаясь, в то время как натуральный каучук со временем разрушается в этих условиях. Кроме того, силиконовый каучук гораздо более устойчив к химическим веществам, чем натуральный каучук, что делает его предпочтительным выбором для применений, где он может контактировать с агрессивными химическими веществами или растворителями. Наконец, силиконовый каучук имеет гораздо меньшую плотность, чем натуральный каучук, а это означает, что он легче по весу и более гибкий. Эти свойства делают силиконовый каучук идеальным материалом для многих промышленных и бытовых применений.
Силиконовый каучук представляет собой эластомер, состоящий из силикона, который сам по себе является полимером и содержит кремний вместе с углеродом, водородом и кислородом. Силиконовая резина имеет ряд преимуществ, которые делают ее идеальной для использования во многих различных областях.
Он чрезвычайно термостойкий, что означает, что он может выдерживать высокие температуры без ухудшения качества. Это делает его идеальным для использования в приложениях, где существует риск теплового повреждения, например, в силикон автомобильные прокладки и герметики.
Силиконовый каучук также обладает отличной устойчивостью к низким температурам. Это делает его идеальным для использования в приложениях, где существует риск повреждения холодом, например, в контейнерах для хранения пищевых продуктов.
Силиконовая резина также очень прочная. Он не разрушается со временем, как натуральный каучук, а значит, имеет гораздо более длительный срок службы. Это делает его идеальным для использования в приложениях, где важна долговременная надежность, например, в медицинских устройствах.
Натуральный каучук — это эластомер, который извлекается из молочно-белой жидкости, называемой латексом, который производится многочисленными растениями. Он обладает хорошими механическими свойствами, такими как эластичность, стойкость к истиранию и прочность на растяжение, а также отличной водостойкостью и электроизоляционными свойствами.
Воздействие на окружающую среду: какой след они имеют?
Двумя основными типами каучука являются силикон и натуральный каучук. Они оба имеют разный экологический след.
Натуральный каучук производится из сока некоторых деревьев и является возобновляемым ресурсом. Он легко разлагается в окружающей среде и не выделяет вредных токсинов. Для производства натурального каучука требуются большие площади земли, что может негативно сказаться на экосистемах.
Силиконовый каучук изготовлен из синтетических материалов и не является возобновляемым ресурсом. Он не легко разлагается в окружающей среде и может выделять вредные токсины. Для производства силиконового каучука не требуется большого количества земли, но синтетические материалы, из которых он изготовлен, могут быть вредны для окружающей среды.
Стоимость: сколько они стоят?
Стоимость всегда является важным фактором, который следует учитывать при выборе материала для вашего проекта. Итак, сколько стоят силикон и натуральный каучук?
Силиконовый каучук обычно дороже натурального каучука. Это связано с тем, что силиконовый каучук обладает лучшей термостойкостью и химической стойкостью, чем натуральный каучук. Кроме того, силиконовый каучук может выдерживать более высокие температуры, чем натуральный каучук, что делает его предпочтительным выбором для многих применений.
С другой стороны, натуральный каучук дешевле силиконового каучука. Это связано с тем, что натуральный каучук не так устойчив к теплу и химическим веществам, как силиконовый каучук. Однако натуральный каучук может использоваться в более широком диапазоне применений, чем силиконовый каучук, из-за его более низкой стоимости.
Вывод: какая резина в целом лучше?
Как силиконовый каучук, так и натуральный каучук имеют свои плюсы и минусы. Это действительно зависит от ваших конкретных потребностей относительно того, какой из них будет работать лучше для вас. Если вам нужен материал, способный выдерживать высокие температуры, то вам подойдет силиконовая резина. Если вам нужен материал, который более эластичен и обладает более высокой прочностью на растяжение, то лучшим выбором будет натуральный каучук. В конечном счете, лучшая резина для ваших нужд зависит от того, какие характеристики для вас наиболее важны.
