Ду намуди каучук вуҷуд дорад: табиӣ ва синтетикӣ. Каучуки табиӣ аз латекс, шираи ширӣ дар растаниҳои тропикӣ пайдо мешавад. Каучуки синтетики аз махсулоти нефть тайёр карда мешавад ва аз растанихо намеояд.
Муқаддима: силикон ва резини табиӣ чист ва фарқиятҳои калидӣ чист?
Каучуки табиӣ, ки аз латекси дарахти Hevea brasiliensis ба вуҷуд омадааст, аз замони кашфи он аз ҷониби муҳаққиқони аврупоӣ-амрикоӣ дар Амрикои Ҷанубӣ дар асри 16 сарчашмаи асосии каучук буд. Бразилия то соли 1860 таъминкунандаи асосӣ буд, вақте ки дигар кишварҳо (махсусан Малайзия ва Индонезия) истеҳсоли оммавии дарахтони резиниро оғоз карданд. Дар айни замон, каучуки табиӣ ҳамчунон як моли муҳим аст, ки истеҳсоли тахминии ҷаҳонӣ дар соли 14 тақрибан 2009 миллион тоннаро ташкил медиҳад. Каучукҳои синтетикӣ дар ибтидои солҳои 1900 бо муваффақиятҳои гуногун таҳия карда шуданд ва на то Ҷанги Дуюми Ҷаҳонӣ, ки онҳо ба таври оммавӣ барои иваз кардани онҳо истеҳсол карда шуданд. каучуки табиӣ дар бисёр барномаҳо. Каучуки синтетики муваффақтарин поли(сис-1,4-изопрен) ё полиизопрен (IR) мебошад, ки дорои хосиятҳои физикӣ ва химиявӣ ба каучуки табиӣ хеле монанд аст.
таърих
Аввалин истифодаи резинӣ аз ҷониби фарҳангҳои бумии Месоамерика буд. Аввалин далелҳои археологии истифодаи резини табиӣ ба фарҳанги Olmec, тасодуфан дар шакли тӯбҳо рост меояд. Каучукро фарҳангҳои Майя ва Ацтек истифода мебурданд - илова бар сохтани тӯб Ацтекҳо резинро барои сохтани ниқоб, сандал ва дигар ашё истифода мекарданд. Хусусиятҳои паридани резинӣ барои бозиҳои тӯби Месоамериканӣ, ба монанди уламо, ки онро тақрибан 2,000 нафар бозӣ мекарданд, муҳим буданд. То соли 1700 пеш аз милод Олмекҳо аз сохтани ашёи резинӣ ба истифодаи он ҳамчун воситаи афсонавӣ барои ранг кардани тасвирҳо гузаштанд.
Каучуки табиӣ эластомерест, ки аз латекс ба даст оварда мешавад. Ин полимер ғайриоддӣ аст, ки он комилан (ба истиснои нодир) аз cis-1,4-polyisoprene иборат аст, ки бидуни қаноатмандӣ (яъне пайвандҳои дугона) байни ду занҷири асосии ба атомҳои ҳамсоя дар занҷири асосӣ пайвастшуда. Занҷирҳо дар конфигуратсияҳои инфиродии "S" ҷойгир шудаанд (ниг. расм), ки ба каучуки табиӣ чандирии худро дар доираи ҳарорати васеъ аз поёни яхкунӣ то тақрибан 170 °C (340 °F) медиҳад.
Истеҳсолот
Каучуки силикон аз полимерҳои ғайриорганикӣ ё синтетикӣ сохта шудааст, дар ҳоле ки резини табиӣ аз латексҳои баъзе растаниҳо меояд. Аз ҷиҳати кимиёвӣ, резини силикон аз резини табиӣ аз сабаби мавҷудияти гурӯҳҳои метил дар занҷирҳои силикон фарқ мекунад, дар ҳоле ки резини табиӣ дар занҷирҳои худ танҳо гурӯҳҳои винилӣ дорад. Ҷои муолиҷаи резини силикон низ аз каучуки табиӣ фарқ мекунад. Ҷойҳои табобат ҷойҳое мебошанд, ки дар қад-қади сутуни полимерӣ ҷойгиранд, ки дар он ҷо пайванди байниҳамӣ сурат мегирад. Дар каучукҳои силикон, технология силанҳои гидролизшавандаро ҳамчун макони табобат истифода мебарад, дар ҳоле ки дар каучукҳои табиӣ технология атомҳои сулфурро ҳамчун макони табобат истифода мебарад.
Каучуки силикон эластомери ғайриорганикӣ мебошад, ки аз кремний ва оксиген иборат аст. Он инчунин бо полисилоксан маълум аст. Баръакси резини табиӣ, каучуки силикон дар занҷирҳои полимерии худ пайванди дукарата надорад. Ин онро ба оксидшавӣ ва таназзули гармӣ ва нури офтоб камтар осебпазир мекунад. Каучуки силикон инчунин нисбат ба резини табиӣ нуқтаи обшавии баландтар дорад, ки онро барои мувофиқтар мекунад барномаҳои ҳарорати баланд.
Каучуки табиӣ эластомери органикӣ мебошад, ки аз қисмҳои изопрен иборат аст. Он дар занҷирҳои полимерии худ пайвандҳои дукарата дорад, ки онро ба оксидшавӣ ва таназзули гармӣ ва нури офтоб ҳассос мекунанд. Каучуки табиӣ инчунин нисбат ба резини силикон нуқтаи обшавии камтар дорад, ки онро барои барномаҳои ҳарорати баланд камтар мувофиқ мекунад.
Таркиб: ҳар кадоми ин каучукҳо аз чӣ иборатанд?
Таркиби резини силикон
Каучуки силикон аз полимерҳо бо устухонҳои Si-O-Si иборат аст. Илова ба ин полимерҳо, резини силиконӣ инчунин дорои иловаҳо ба монанди пуркунандаҳо, пигментҳо ва доруҳо мебошад. Таркиби резини силиконро барои ноил шудан ба хосиятҳои мушаххас фармоиш додан мумкин аст.
Аксарияти каучукҳои силиконии тиҷорӣ вулканизатсия карда шудаанд, ки маънои онро дорад, ки онҳо барои беҳтар кардани хосиятҳои физикии худ бо кимиёвӣ ё гармӣ коркард шудаанд. Вулканизатсия ба резини силикон муқовимати худро ба ҳарорати баланд медиҳад ва онро дар маҷмӯъ устувортар мекунад.
Таркиби каучуки табиӣ
Каучуки табиӣ аз полимерҳо бо устухонҳои изопрен иборат аст. Ин полимерҳо дар шираи баъзе дарахтон, махсусан дарахти Hevea brasiliensis пайдо мешаванд. Сохтори молекулавии онҳо як занҷири атомҳои карбон буда, ба занҷирҳо якчанд атомҳои гидроген пайваст карда шудаанд. Ин атомҳои гидроген он чизест, ки резини табииро чандир медиҳанд. Барои тайёр кардани каучукхои синтетики хамин процесс (гидрогенизация) ба кор бурда мешавад.
Хусусиятҳо: онҳо чӣ гуна хосиятҳои физикӣ доранд?
Якчанд хосиятҳои калидӣ мавҷуданд, ки каучуки силиконро аз резини табиӣ фарқ мекунанд. Яке аз онҳо устувории он аст; резини силикон метавонад ба ҳарорати шадид, нурҳои ултрабунафш ва таъсири озон бидуни шикастан тоб оварад, дар ҳоле ки резини табиӣ бо мурури замон дар ин шароит таназзул хоҳад кард. Илова бар ин, резини силикон нисбат ба резини табиӣ ба кимиёвӣ тобовартар аст ва онро барои барномаҳое интихоб мекунад, ки он метавонад бо кимиёвӣ ё ҳалкунандаҳои сахт тамос гирад. Ниҳоят, каучуки силикон нисбат ба резини табиӣ зичии хеле пасттар дорад, яъне он вазни сабуктар ва чандиртар аст. Ин хосиятҳо резини силиконро барои бисёр барномаҳои саноатӣ ва истеъмолӣ маводи беҳтарин мегардонанд.
Каучуки силикон эластомерест, ки аз силикон иборат аст - худаш полимер - дорои кремний дар якҷоягӣ бо карбон, гидроген ва оксиген аст. Каучуки силикон як қатор бартариҳо дорад, ки онро барои истифода дар бисёр барномаҳои гуногун беҳтарин мекунанд.
Он ба гармӣ хеле тобовар аст, яъне он метавонад ба ҳарорати баланд бидуни таназзул тоб оварад. Ин онро барои истифода дар барномаҳое, ки хатари зарари гармӣ вуҷуд дорад, ба монанди дар силикон қубурҳои автомобилӣ ва герметикҳо.
Каучуки силикон инчунин ба ҳарорати хунук муқовимати аъло дорад. Ин онро барои истифода дар барномаҳое, ки хатари осеби хунук вуҷуд дорад, ба мисли контейнерҳои нигоҳдории ғизо беҳтарин мекунад.
Каучуки силикон низ хеле устувор аст. Он бо мурури замон ба мисли резини табиӣ хароб намешавад, яъне умри дарозтар дорад. Ин онро барои истифода дар барномаҳое комил месозад, ки эътимоднокии дарозмуддат муҳим аст, масалан дар дастгоҳҳои тиббӣ.
Каучуки табиӣ эластомерест, ки аз моеъи сафеди ширӣ бо номи латекс, ки аз ҷониби растаниҳои сершумор истеҳсол мешавад, гирифта мешавад. Он хосиятҳои хуби механикӣ, аз қабили чандирӣ, муқовимат ба абрешим ва қувваи кашиш, инчунин муқовимати аълои об ва хосиятҳои изолятсияи барқро нишон медиҳад.
Таъсири муҳити зист: онҳо чӣ гуна изи пой доранд?
Ду намуди асосии резинӣ силикон ва резини табиӣ мебошанд. Ҳардуи онҳо изҳои гуногуни экологӣ доранд.
Каучуки табиӣ аз шираи дарахтони муайян сохта мешавад ва манбаи барқароршаванда мебошад. Он дар муҳити атроф ба осонӣ вайрон мешавад ва токсинҳои зарароварро хориҷ намекунад. Истеҳсоли каучуки табиӣ миқдори зиёди заминро талаб мекунад, ки метавонад ба экосистема таъсири манфӣ расонад.
Каучуки силикон аз маводи синтетикӣ сохта шудааст ва манбаи барқароршаванда нест. Он дар муҳити атроф ба осонӣ вайрон намешавад ва токсинҳои зарароварро бароварда метавонад. Истеҳсоли каучуки силиконӣ миқдори зиёди заминро талаб намекунад, аммо маводи синтетикие, ки аз он истеҳсол мешавад, метавонад ба муҳити зист зарар расонад.
Арзиш: онҳо чӣ қадар арзиш доранд?
Арзиш ҳамеша омили муҳимест, ки ҳангоми интихоби мавод барои лоиҳаи шумо ба назар гирифта мешавад. Пас, силикон ва каучукҳои табиӣ чӣ қадар арзиш доранд?
Каучуки силикон одатан аз резини табиӣ гаронтар аст. Ин аз он сабаб аст, ки каучуки силикон нисбат ба резини табиӣ муқовимати гармӣ ва муқовимати кимиёвӣ дорад. Илова бар ин, резини силикон метавонад ба ҳарорати баландтар аз резини табиӣ тоб оварад, ки онро барои бисёр барномаҳо интихоб мекунад.
Аз тарафи дигар, каучуки табиӣ назар ба резини силиконӣ арзонтар аст. Зеро каучуки табий мисли каучуки силиконй ба гармй ва моддахои химиявй тобовар нест. Бо вуҷуди ин, резини табииро метавон дар доираи васеи барномаҳо нисбат ба резини силиконӣ бо сабаби арзонтараш истифода бурд.
Хулоса: кадом резина умуман беҳтар аст?
Ҳам резини силикон ва ҳам каучуки табиӣ тарафҳои мусбат ва манфии худро доранд. Ин дар ҳақиқат аз ниёзҳои мушаххаси шумо вобаста аст, ки кадоме аз онҳо барои шумо беҳтар кор мекунад. Агар ба шумо маводе лозим бошад, ки ба ҳарорати баланд тоб оварда метавонад, пас резини силикон роҳи рафтан аст. Агар ба шумо маводе лозим бошад, ки чандиртар ва тобоварии баландтар дошта бошад, пас резини табиӣ интихоби беҳтар аст. Дар ниҳоят, резинаи беҳтарин барои эҳтиёҷоти шумо аз он вобаста аст, ки кадом хислатҳо барои шумо муҳимтаранд.
