రబ్బరులో రెండు రకాలు ఉన్నాయి: సహజ మరియు సింథటిక్. సహజ రబ్బరు లాటెక్స్ నుండి వస్తుంది, ఇది ఉష్ణమండల మొక్కలలో కనిపించే పాల రసం. సింథటిక్ రబ్బరు పెట్రోలియం ఉత్పత్తుల నుండి తయారవుతుంది మరియు మొక్కల నుండి రాదు.
పరిచయం: సిలికాన్ మరియు సహజ రబ్బరు అంటే ఏమిటి మరియు ప్రధాన తేడాలు ఏమిటి?
16వ శతాబ్దంలో దక్షిణ అమెరికాలో యూరో-అమెరికన్ అన్వేషకులు కనుగొన్నప్పటి నుండి హెవియా బ్రసిలియెన్సిస్ చెట్టు యొక్క రబ్బరు పాలు నుండి వచ్చే సహజ రబ్బరు రబ్బరు యొక్క ప్రధాన వనరుగా ఉంది. 1860ల వరకు ఇతర దేశాలు (ముఖ్యంగా మలేషియా మరియు ఇండోనేషియా) రబ్బరు చెట్ల భారీ ఉత్పత్తిని ప్రారంభించే వరకు బ్రెజిల్ ప్రధాన సరఫరాదారు. ప్రస్తుతం, సహజ రబ్బరు ఇప్పటికీ 14లో దాదాపు 2009 మిలియన్ టన్నుల ప్రపంచ ఉత్పత్తితో ఒక ముఖ్యమైన వస్తువుగా ఉంది. సింథటిక్ రబ్బర్లు వివిధ విజయాలతో 1900ల ప్రారంభంలో అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి మరియు రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం వరకు వాటిని భర్తీ చేయడానికి పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తి చేయబడలేదు. అనేక అనువర్తనాల్లో సహజ రబ్బరు. అత్యంత విజయవంతమైన సింథటిక్ రబ్బరు పాలీ (cis-1,4-ఐసోప్రేన్), లేదా పాలీసోప్రేన్ (IR), ఇది సహజ రబ్బరుతో సమానమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.
చరిత్ర
రబ్బరు యొక్క మొదటి ఉపయోగం మెసోఅమెరికా యొక్క దేశీయ సంస్కృతులచే ఉపయోగించబడింది. సహజ రబ్బరు వినియోగానికి సంబంధించిన తొలి పురావస్తు ఆధారాలు ఒల్మెక్ సంస్కృతికి చెందినవి, యాదృచ్ఛికంగా బంతుల రూపంలో ఉన్నాయి. రబ్బరును మాయ మరియు అజ్టెక్ సంస్కృతులు ఉపయోగించారు - బంతులను తయారు చేయడంతో పాటు అజ్టెక్లు ముసుగులు, చెప్పులు మరియు ఇతర వస్తువులను తయారు చేయడానికి రబ్బరును ఉపయోగించారు. దాదాపు 2,000 మంది వ్యక్తులు ఆడిన ఉలమా వంటి మెసోఅమెరికన్ బాల్ గేమ్‌లకు రబ్బరు యొక్క బౌన్స్ లక్షణాలు చాలా ముఖ్యమైనవి. 1700 BCE నాటికి ఒల్మెక్స్ రబ్బరు వస్తువులను తయారు చేయడం నుండి చిత్రాలను చిత్రించడానికి ఒక కల్పిత మాధ్యమంగా ఉపయోగించారు.
సహజ రబ్బరు రబ్బరు పాలు నుండి పొందిన ఎలాస్టోమర్. ఈ పాలిమర్ అసాధారణమైనది, ఇది పూర్తిగా (అరుదైన మినహాయింపులతో) సిస్-1,4-పాలిసోప్రేన్‌తో కూడి ఉంటుంది, ప్రధాన గొలుసులోని ప్రక్కనే ఉన్న అణువులతో బంధించబడిన రెండు ప్రధాన గొలుసుల మధ్య అసంతృప్తత (అంటే డబుల్ బాండ్‌లు) లేకుండా ఉంటుంది. గొలుసులు వ్యక్తిగత “S” కాన్ఫిగరేషన్‌లలో అమర్చబడి ఉంటాయి (చిత్రం చూడండి), ఇది సహజ రబ్బరుకు దాని స్థితిస్థాపకతను గడ్డకట్టే స్థానం క్రింద నుండి 170 °C (340 °F) వరకు విస్తృత ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ఇస్తుంది.
ఉత్పత్తి
సిలికాన్ రబ్బరు అకర్బన లేదా సింథటిక్ పాలిమర్‌లతో తయారు చేయబడింది, అయితే సహజ రబ్బరు కొన్ని మొక్కల రబ్బరు పాలు నుండి వస్తుంది. రసాయనికంగా, సిలికాన్ గొలుసులలో మిథైల్ సమూహాలు ఉండటం వలన సిలికాన్ రబ్బరు సహజ రబ్బరు నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, అయితే సహజ రబ్బరు వాటి గొలుసులలో వినైల్ సమూహాలను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. సిలికాన్ రబ్బరు యొక్క క్యూర్ సైట్ కూడా సహజ రబ్బరు కంటే భిన్నంగా ఉంటుంది. క్యూర్ సైట్లు అనేది పాలిమర్ వెన్నెముకతో పాటు క్రాస్-లింకింగ్ జరిగే ప్రదేశాలు. సిలికాన్ రబ్బర్‌లలో, దిక్నాలజీ హైడ్రోలైజబుల్ సైలేన్‌లను క్యూర్ సైట్‌లుగా ఉపయోగిస్తుంది, అయితే సహజ రబ్బర్‌లలో సాంకేతికత సల్ఫర్ అణువులను క్యూర్ సైట్‌గా ఉపయోగిస్తుంది.
సిలికాన్ రబ్బరు అనేది సిలికాన్ మరియు ఆక్సిజన్‌తో కూడిన ఒక అకర్బన ఎలాస్టోమర్. దీనిని పాలీసిలోక్సేన్ అని కూడా అంటారు. సహజ రబ్బరు వలె కాకుండా, సిలికాన్ రబ్బరు దాని పాలిమర్ గొలుసులలో డబుల్ బాండ్లను కలిగి ఉండదు. ఇది వేడి మరియు సూర్యకాంతి ద్వారా ఆక్సీకరణం మరియు క్షీణతకు తక్కువ అవకాశం కలిగిస్తుంది. సిలికాన్ రబ్బరు సహజ రబ్బరు కంటే ఎక్కువ ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉంటుంది, ఇది మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది అధిక-ఉష్ణోగ్రత అప్లికేషన్లు.
సహజ రబ్బరు అనేది ఐసోప్రేన్ యూనిట్లతో కూడిన సేంద్రీయ ఎలాస్టోమర్. ఇది దాని పాలిమర్ గొలుసులలో డబుల్ బాండ్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇది వేడి మరియు సూర్యకాంతి ద్వారా ఆక్సీకరణ మరియు క్షీణతకు గురవుతుంది. సహజ రబ్బరు కూడా సిలికాన్ రబ్బరు కంటే తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం కలిగి ఉంటుంది, ఇది అధిక-ఉష్ణోగ్రత అనువర్తనాలకు తక్కువ అనుకూలంగా ఉంటుంది.
కూర్పు: ఈ రబ్బర్‌లలో ప్రతి ఒక్కటి దేనిని కలిగి ఉంటుంది?
సిలికాన్ రబ్బరు యొక్క కూర్పు
సిలికాన్ రబ్బరు Si-O-Si వెన్నెముకలతో కూడిన పాలిమర్‌లతో రూపొందించబడింది. ఈ పాలిమర్‌లతో పాటు, సిలికాన్ రబ్బర్‌లో ఫిల్లర్లు, పిగ్మెంట్లు మరియు క్యూరేటివ్‌లు వంటి సంకలనాలు కూడా ఉన్నాయి. సిలికాన్ రబ్బరు యొక్క కూర్పు నిర్దిష్ట లక్షణాలను సాధించడానికి అనుకూలీకరించవచ్చు.
వాణిజ్యపరమైన సిలికాన్ రబ్బర్‌లలో ఎక్కువ భాగం వల్కనైజ్ చేయబడ్డాయి, అంటే వాటి భౌతిక లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి రసాయనాలు లేదా వేడిని ఉపయోగించి వాటిని చికిత్స చేస్తారు. వల్కనైజేషన్ సిలికాన్ రబ్బర్‌కు అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు నిరోధకతను ఇస్తుంది మరియు మొత్తం మీద మరింత మన్నికైనదిగా చేస్తుంది.
సహజ రబ్బరు కూర్పు
సహజ రబ్బరు ఐసోప్రేన్ బ్యాక్‌బోన్‌లతో కూడిన పాలిమర్‌లతో తయారు చేయబడింది. ఈ పాలిమర్‌లు కొన్ని చెట్ల సాప్‌లో కనిపిస్తాయి, ముఖ్యంగా హెవియా బ్రాసిలియెన్సిస్ చెట్టు. వాటి పరమాణు నిర్మాణం కార్బన్ అణువుల గొలుసు, గొలుసులకు అనేక హైడ్రోజన్ పరమాణువులు జతచేయబడి ఉంటాయి. ఈ హైడ్రోజన్ పరమాణువులు సహజ రబ్బరును సాగేలా చేస్తాయి. అదే ప్రక్రియ (హైడ్రోజనేషన్) సింథటిక్ రబ్బర్లు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
లక్షణాలు: వాటికి ఏ భౌతిక లక్షణాలు ఉన్నాయి?
సహజ రబ్బరు నుండి సిలికాన్ రబ్బరును వేరుచేసే అనేక కీలక లక్షణాలు ఉన్నాయి. ఒకటి దాని మన్నిక; సిలికాన్ రబ్బరు విపరీతమైన ఉష్ణోగ్రతలు, UV కాంతి మరియు ఓజోన్ ఎక్స్పోజర్ విచ్ఛిన్నం కాకుండా తట్టుకోగలదు, అయితే సహజ రబ్బరు ఈ పరిస్థితులలో కాలక్రమేణా క్షీణిస్తుంది. అదనంగా, సిలికాన్ రబ్బరు సహజ రబ్బరు కంటే రసాయనాలకు చాలా ఎక్కువ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, ఇది కఠినమైన రసాయనాలు లేదా ద్రావకాలతో సంబంధంలోకి వచ్చే అనువర్తనాలకు ప్రాధాన్యతనిస్తుంది. చివరగా, సిలికాన్ రబ్బరు సహజ రబ్బరు కంటే చాలా తక్కువ సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది, అనగా ఇది బరువులో తేలికైనది మరియు మరింత అనువైనది. ఈ లక్షణాలు సిలికాన్ రబ్బర్‌ను అనేక పారిశ్రామిక మరియు వినియోగదారు అనువర్తనాలకు ఆదర్శవంతమైన పదార్థంగా చేస్తాయి.
సిలికాన్ రబ్బర్ అనేది సిలికాన్‌తో కూడిన ఎలాస్టోమర్-అదే ఒక పాలిమర్-కార్బన్, హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌తో కలిసి సిలికాన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. సిలికాన్ రబ్బరు అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, ఇది అనేక విభిన్న అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించడానికి అనువైనదిగా చేస్తుంది.
ఇది చాలా వేడి నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, అంటే ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రతలను క్షీణించకుండా తట్టుకోగలదు. ఇది వేడిని దెబ్బతీసే ప్రమాదం ఉన్న అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించడానికి ఇది పరిపూర్ణంగా చేస్తుంది సిలికాన్ ఆటోమోటివ్ gaskets మరియు సీలాంట్లు.
సిలికాన్ రబ్బరు కూడా చల్లని ఉష్ణోగ్రతలకు అద్భుతమైన ప్రతిఘటనను కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఫుడ్ స్టోరేజీ కంటైనర్‌ల వంటి చలి దెబ్బతినే ప్రమాదం ఉన్న అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించడానికి ఇది అనువైనదిగా చేస్తుంది.
సిలికాన్ రబ్బరు కూడా చాలా మన్నికైనది. ఇది సహజ రబ్బరు వలె కాలక్రమేణా క్షీణించదు, అంటే ఇది చాలా ఎక్కువ జీవితకాలం కలిగి ఉంటుంది. ఇది వైద్య పరికరాల వంటి దీర్ఘకాలిక విశ్వసనీయత ముఖ్యమైన యాప్‌లలో ఉపయోగించడానికి ఇది సరైనదిగా చేస్తుంది.
సహజ రబ్బరు అనేది అనేక మొక్కల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన రబ్బరు పాలు అనే తెల్లటి ద్రవం నుండి సంగ్రహించబడిన ఒక ఎలాస్టోమర్. ఇది స్థితిస్థాపకత, రాపిడి నిరోధకత మరియు తన్యత బలం అలాగే అద్భుతమైన నీటి నిరోధకత మరియు విద్యుత్ ఇన్సులేషన్ లక్షణాలు వంటి మంచి యాంత్రిక లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది.
పర్యావరణ ప్రభావం: వారు ఎలాంటి పాదముద్రను కలిగి ఉన్నారు?
రబ్బరు యొక్క రెండు ప్రధాన రకాలు సిలికాన్ మరియు సహజ రబ్బరు. వారిద్దరికీ భిన్నమైన పర్యావరణ పాదముద్రలు ఉన్నాయి.
సహజ రబ్బరు కొన్ని చెట్ల రసం నుండి తయారవుతుంది మరియు ఇది పునరుత్పాదక వనరు. ఇది వాతావరణంలో సులభంగా విచ్ఛిన్నమవుతుంది మరియు హానికరమైన టాక్సిన్స్ విడుదల చేయదు. సహజ రబ్బరు ఉత్పత్తికి పెద్ద మొత్తంలో భూమి అవసరమవుతుంది, ఇది పర్యావరణ వ్యవస్థలపై ప్రతికూల ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.
సిలికాన్ రబ్బరు సింథటిక్ పదార్థాలతో తయారు చేయబడింది మరియు ఇది పునరుత్పాదక వనరు కాదు. ఇది వాతావరణంలో సులభంగా విచ్ఛిన్నం కాదు మరియు హానికరమైన విషాన్ని విడుదల చేస్తుంది. సిలికాన్ రబ్బరు ఉత్పత్తికి పెద్ద మొత్తంలో భూమి అవసరం లేదు, కానీ దాని నుండి తయారైన సింథటిక్ పదార్థాలు పర్యావరణానికి హానికరం.
ఖర్చు: వాటి ధర ఎంత?
మీ ప్రాజెక్ట్ కోసం మెటీరియల్‌ను ఎన్నుకునేటప్పుడు పరిగణించవలసిన ముఖ్యమైన అంశం ధర. కాబట్టి, సిలికాన్ మరియు సహజ రబ్బర్లు ఎంత ఖర్చవుతాయి?
సిలికాన్ రబ్బరు సాధారణంగా సహజ రబ్బరు కంటే ఖరీదైనది. ఎందుకంటే సిలికాన్ రబ్బరు సహజ రబ్బరు కంటే మెరుగైన ఉష్ణ నిరోధకత మరియు రసాయన నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది. అదనంగా, సిలికాన్ రబ్బరు సహజ రబ్బరు కంటే అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలదు, ఇది అనేక అనువర్తనాలకు ప్రాధాన్యతనిస్తుంది.
సహజ రబ్బరు, మరోవైపు, సిలికాన్ రబ్బరు కంటే తక్కువ ధర. ఎందుకంటే సహజ రబ్బరు సిలికాన్ రబ్బరు వలె వేడి మరియు రసాయనాలకు నిరోధకతను కలిగి ఉండదు. అయినప్పటికీ, సహజ రబ్బరు దాని తక్కువ ధర కారణంగా సిలికాన్ రబ్బరు కంటే విస్తృతమైన అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించవచ్చు.
ముగింపు: మొత్తం మీద ఏ రబ్బరు మంచిది?
సిలికాన్ రబ్బరు మరియు సహజ రబ్బరు రెండూ వాటి లాభాలు మరియు నష్టాలను కలిగి ఉంటాయి. ఇది మీకు ఏది బాగా పని చేస్తుందో మీ నిర్దిష్ట అవసరాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. మీకు అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగల పదార్థం అవసరమైతే, అప్పుడు సిలికాన్ రబ్బరు వెళ్ళడానికి మార్గం. మీకు మరింత సాగే మరియు అధిక తన్యత బలం ఉన్న పదార్థం అవసరమైతే, సహజ రబ్బరు ఉత్తమ ఎంపిక. అంతిమంగా, మీ అవసరాలకు ఉత్తమమైన రబ్బరు మీకు అత్యంత ముఖ్యమైన లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
