Gumija kā dabisks polimērs

Ikdienā mēs bieži atrodam dažādus produktus, kas izgatavoti no gumijas. Pati gumija ir dabīgs polimērs, kas izgatavots no lateksa (para gumijas koka) vai Hevea brasiliensis. Gumija, kas pazīstama ar savām elastīgajām īpašībām, ir prece, ko izmanto daudzos izstrādājumos un iekārtās visā pasaulē (sākot no rūpniecības līdz mājsaimniecības izstrādājumiem).

Kā dabisks polimērs gumija ir sadalīta divos veidos: dabīgais kaučuks un sintētiskais kaučuks. Dabisko kaučuku ražo no gumijas koka lateksa (lateksa), bet sintētiskos veidus cilvēki izgatavo no jēlnaftas. Šie divi veidi ir savstarpēji aizvietojami un tāpēc ietekmē katras preces pieprasījumu.

Dabīgais kaučuks

Dabīgais kaučuks ir lineārs izoprēna (2-metil-1,3-butadiēna) polimērs, ko sauc arī par cis - 1, 4 - poliizoprēnu. Dažādas ķēdes tur kopā ar vāju van der Valsa mijiedarbību, un tām ir apļveida struktūra. Tādējādi gumiju var izstiept kā atsperi, un tai piemīt elastīgas īpašības.

Izmantojot šo dabisko kaučuku, tas vispirms jāapstrādā vai pazīstams kā gumijas vulkanizācija. Tas ir tāpēc, ka pirms apstrādes gumijas molekulas parasti būs saliektas un bez rakstura.

Šis vulkanizācijas process radīs savstarpējas saites starp šīm molekulām, kā rezultātā starp gumijas molekulām rodas pretestības spēks. Šķērssavienojums veidojas sēra kā savienotāja dēļ, kur šo procesu veic temperatūras diapazonā no 373 K līdz 415 K.

(Lasiet arī: Kas ir polimēru savienojumi?)

Vulkanizējot, sērs veido šķērssaites, kur tas ir reaktīvs divkāršajās saitēs, un tādējādi gumija ir cieta. Viens piemērs ir gumijas riepu ražošanā, kur 5% sēra tiek izmantots kā šķērssavienojums.

Sintētiskā / mākslīgā gumija

Sintētiskā gumija ir tāda veida gumija, kuru var vulkanizēt kā polimērus, un tā spēj izstiepties līdz pat divreiz garākai, lai tā atgūtu sākotnējo formu un izmēru, tiklīdz tiek atbrīvoti ārējie stiepšanās spēki.

Atšķirībā no gadījuma ar dabisko kaučuku, ko iegūst no gumijas koku sulām, kuras sagriež tieši no stumbra, sintētisko kaučuku ražo no naftas, akmeņoglēm, dabasgāzes un eļļas, tāpēc šī gumija var aizstāt dabiskā kaučuka kā izejvielas esamību noteiktu preču ražošanai. Dabiskajā gumijā ietilpst 3 veidi, proti:

  • Neoprēns

Neoprēns vai to var saukt par polihlorprēnu vai pc-ruber ir sintētisko gumiju saime, ko ražo, polimerizējot hloroprēnu (2-hlorobuta-1,3-diēnu). Neoprēns uzrāda labu ķīmisko stabilitāti un saglabā elastību plašā temperatūras diapazonā.

Salīdzinot ar dabīgo kaučuku, neoprēns izskatās pārāks, pateicoties izturībai pret augu un minerāleļļām, kā arī stabilitātei pret gaisa oksidēšanos. Neoprēna izmantošana ietver riepu, blīvju un šļūteņu izgatavošanu.

  • Buna - N

Nitrila gumija jeb pazīstama kā Buna-N ir akrilnitrila (ACN) un butadiēna sintētiskais kaučuka kopolimērs. Šī gumija ir nepiesātinātu 2-proponēnitrila butadiēna un dažādu 1,2-butadiēna un 1,3-butadiēna kopolimēru saime. Kaut arī fizikālās un ķīmiskās īpašības atšķiras, kas būs atkarīgs no nitrila polimēra sastāva.

Sintētiskā kaučuka forma parasti būs izturīga pret eļļu, degvielu un citām ķīmiskām vielām un organiskiem šķīdinātājiem. To izmanto automobiļu un aviācijas nozarē degvielas un eļļas apstrādes šļūteņu, blīvju un blīvju ražošanai.

  • Buna - S

Buna-S iegūst, kondensējot 1,3-butadiēnu un stirolu attiecībās 1: 3, ieskaitot nātriju. Tomēr, salīdzinot ar dabisko kaučuku, šāda veida sintētiskais kaučuks ir mazāk izstiepams vai mazāk elastīgs. Buna-S ir paredzēts automašīnu riepu un apavu ražošanai.