Kauçuk, ana bileşenleri karbon ve hidrojen olan organik bir bileşiktir. Genellikle kauçuk bitkileri olarak adlandırılan özel odunsu bitkilerden elde edilir. Floranın bu tür temsilcileri tropik bölgelerde yetişir. Organları (meyveler, yapraklar, dallar, gövde, kökler) lateks içerir. Bu sütlü sıvı, bitkilerin suyu değildir, botanikçiler, bitki organizmasının yaşamı için öneminin özelliklerinden hala şüphe duyarlar. Pıhtılaşma sürecinde lateksten, doğal doğal kauçuk olan sürekli bir elastik kütle elde edilir.
Doğal kauçuğun keşfinin tarihi
Kristof Kolomb'un dünya uygarlığının gelişimine katkısı Büyük coğrafi keşiflerle sınırlı değildir. 1493 yılında Hispaniola adasına inen ve ilk kauçuk ürününü İspanya'ya götüren onun gemisiydi. Yerlilerin üzerinde bulunan bir bitki olan hevea'nın suyundan yaptığı elastik bir zıplayan topdu. Amazon kıyıları. Kızılderililerin, yere ulaşan, aynı zamanda canlı, sanki bir sıçrama yapıyormuş gibi sıçrayan tuhaf bir küçük şeyi nasıl coşkuyla kustuğunu görünce, İspanyollar ciddi şekilde şaşırdılar. Bu zıplayan topu tutmaya çalıştıktan sonra oldukça ağır olduğu sonucuna vardılar ve yapışkanlığını ve karakteristik duman kokusunu da fark ettiler.
Hintlilerin kauçuk kullanımı bununla sınırlı değildi. Yerel kabileler bu topu sadece oynamakla kalmamış, çeşitli dini törenlerde kullanmıştır. Ve elde edildiği ağacın özsuyu kutsal kabul edildi ve çeviride "ağacın gözyaşları" anlamına gelen "cauchu" olarak adlandırıldı.
Kolomb'un İspanya'ya getirdiği merak edilenler arasında bu sıra dışı balo da vardı. O zamandan beri kauçuk kullanımının tarihi başladı.
İlk uygulama denemeleri
Fakat Avrupalılar Kızılderililerin merakına gereken önemi vermediler. Ve XVIII yüzyıla kadar, hiç kimse kauçuğun uygulama alanlarının ne kadar geniş ve çeşitli olduğunu düşünmedi. Sadece Güney Amerika'nın tropikal ormanlarını ziyaret eden Fransız seferinin üyeleri tekrar Avrupa'ya getirildiğinde, ona dikkat ettiler. Paris Bilimler Akademisi toplantısında konuşan Fransız bilim adamı Ch. Condamine, bu maddenin örneklerini gösterdiğinde, olası uygulama yollarını ve ondan elde edilen ürünleri gösterdiğinde daha da fazla ilgi ortaya çıktı.
Doğal kauçuğun Avrupa'da yaygın kullanımı 1770 civarında, okullarda yeni bir aksesuarın ortaya çıkmasıyla başladı - kalem çizgilerini silmek için kullanılan gummilastik.
Sonraki başladıkauçuk için olası kullanımlar için aktif arama. Askıların ve lastik ipliklerin icadı o zamanlara kadar uzanıyordu. Ve İskoç mucit C. Mackintosh, iki kumaş tabakası arasına ince bir kauçuk tabakası yerleştirmeyi ve böylece su geçirmez bir kumaş elde etmeyi tahmin etti. Bu malzeme çılgınca popülerdi, ondan yağmurluklar adını mucidin adından aldı. Onlara Mac deniyordu.
Kauçuk endüstrisinin çöküşü
Su geçirmez ayakkabı üretimine yönelik ilk girişimler başarısız oldu. Galoşlar, kısa bir süre için oldukça moda olmasına rağmen, pratiklik açısından farklılık göstermedi. Soğukta çatlayabilirler ve sıcakta neredeyse eriyip hoş olmayan bir koku yaydılar.
Mucitlerin coşkusu uzun sürmedi. O yıllardan birinde, Avrupa'nın birçok yerinde çok sıcak bir yaz vardı. Yüksek sıcaklıkların etkisiyle kauçuk endüstrisinin ürünleri korkunç kokulu bir kütleye dönüştü. Bu sektördeki tüm işletmeler daha sonra iflas etti.
Charles Goodyear'ın Keşfi
Ve Amerikan Charles Goodyear'ın azmi olmasaydı hiç kimse galoşları ve mackintosları düşünmezdi. Uzun yıllarını kauçuktan iyi bir malzeme yapmanın yollarını bulmaya adadı.
Goodyear, kauçuğu hemen hemen her şeyle karıştırarak birçok deney yaptı. Üzerine tuz, karabiber, kum ve hatta çorba ekledi. Tüm parasını ve gücünü harcamış olan mucit şimdiden umudunu yitiriyordu. Ancak çabaları yine de başarı ile taçlandırıldı. Maddeye kükürt ekleyerek keşfettihem güç, hem esneklik hem de sıcaklık stabilitesinin iyileştiğini.
Böylece kauçuğu iyileştirmeyi başardı. Yeni bileşiğin özellikleri ve uygulaması, bilim adamları ve sanayiciler tarafından yeniden çalışmanın konusu haline geldi. Goodyear tarafından elde edilen malzeme, şimdi kauçuk dediğimiz şeydir ve elde edildiği süreç, kauçuğun vulkanizasyonudur.
Kauçuk patlama
Sansasyonel keşiften sonra, şanslı bilim insanına icat edilen malzeme için bir patent satın almak için sayısız teklif yağdı. Kauçuk üretimi için kauçuğun kullanımı muazzam hale geldi. Bunu yapmak için neredeyse tüm ülkeler kendi topraklarında kauçuk ağacı yetiştirmenin yollarını aramaya başladı. Bu bakımdan Brezilya en şanslıydı, çünkü bu tür bitkilerin devasa rezervlerinin sahibi bu devletti. Brezilya hükümeti, tohum ve genç Hevea bitkilerinin ihracatını kategorik olarak yasaklayarak bu alanda tekel olarak kalmak için çok çaba sarf etti. Bu suç için ölüm cezası bile getirildi.
Ancak casusluk pratiği olan İngiliz Wickham, Amazon kıyılarına girmeyi başardı ve burada gizlice 70.000 kauçuk ağacı tohumu elde etti ve İngiltere'ye gönderdi. Ve yerel yetiştiriciler bu tropikal bitkiyi farklı bir iklime sahip bir bölgede yetiştirmeyi hemen başaramasalar da, çabaları sayesinde bir süre sonra piyasada daha ucuz ve daha uygun fiyatlı İngiliz kauçuğu ortaya çıktı.
Bu arada doğal kauçuk kullanımı o kadar yaygınlaştı ki kauçuk ürün sayısı 100.000'i aştı.yeni ürünlerin sayısı: konveyör bantları ve elektrik yalıtımı, keten, lastik ayakkabılar, çocuk balonları vb. için "lastik bantlar". Ancak doğal kauçuğun ana kullanımı, ilk araba lastikleri icat edildiğinde ve daha sonra otomotiv endüstrisi ile ilişkilendirildi. araba lastikleri.
Kauçuk ve kauçuğun ülkemizde kullanımı uzun zamandan beri yabancı hammaddelerden üretilmelerine dayanmaktadır. Sadece Kazakistan'da kökleri kauçuk içeren karahindiba keşfedildiğinde, yerli malzemeden ilk kauçuk ürünler ortaya çıktı. Ancak karahindiba köklerinden kauçuğun elde edilmesi düşük konsantrasyonundan dolayı (%16-28) çok uzun sürdüğü için çok zahmetli bir işlemdi.
Sentetik kauçuk elde etme
Doğal kauçuğun doğal kaynakları, bu malzemeden yapılan mallarda nüfusun yüksek ihtiyacını karşılamamaktadır. Artık sentetik kauçuk üretimi çok daha büyük.
S. 1910'da V. Lebedev ilk kez sentetik kauçuk aldı. Üretim materyali, etil alkolden izole edilen bütadiendir. Daha sonra sodyum metali kullanılarak polimerizasyon reaksiyonu gerçekleştirilerek bütadien sentetik kauçuk elde edilmiştir.
Sentetik kauçuğun endüstriyel üretimi
1925'te SV Lebedev, kauçuk sentezi için endüstriyel bir yöntem bulma görevini üstlendi. İki yıl sonra, başarıyla çözüldü. İlk birkaç kilogram kauçuk laboratuvarda sentezlendi. Başlayan kişi Lebedev'di.bu kauçuğun özelliklerini incelemek ve ondan tüketici için gerekli ürünleri elde etmek için tarifler geliştirmek.
Ve sonraki yıllarda, kauçuk kullanımı S. V. Lebedev'in çalışmalarının en önemli göreviydi. Onun yöntemine göre, bu malzemenin endüstriyel ölçekte ilk partisi, dünyanın bu malzemeyi üreten ilk fabrikasında elde edildi.
1932'den 1990'a kadar olan dönemde, Sovyetler Birliği bu endüstride üretim açısından liderdi. Sentetik kauçuğun kullanımı, kauçuk ürün yelpazesini genişletmeyi mümkün kıldı, özellikle: yumuşak kauçuk ürünler, ayakkabı tabanları, çeşitli borular ve hortumlar, sızdırmazlık malzemeleri ve yapıştırıcılar, lateks bazlı boyalar ve diğerleri.
Sentetik kauçuk özellikleri ve uygulamaları
Şimdi sentetik kauçuk çeşitleri, 20. yüzyılın ortalarına kıyasla önemli ölçüde büyümüştür. Çeşitli türleri, kimyasal bileşim ve tüketici özelliklerinde büyük ölçüde farklılık gösterebilir. Sentetik kauçuğun sınıflandırılması, üretiminde kullanılan monomerlerin farklılığına dayanmaktadır. Yani izopren, bütadien, kloropren ve diğer türleri var. Başka bir sınıflandırmaya göre, kauçuklar, bileşimlerini oluşturan karakteristik atom grubuna bağlı olarak türlere ayrılır. Örneğin polisülfid, organosilikon kauçuk vb. türleri bilinmektedir.
Sentetik kauçuk üretmenin ana yöntemi, dienlerin ve alkenlerin polimerizasyonudur. Bu durumda en yaygın monomerler bütadien, izopren, etilen, akrilonitril vb. olarak adlandırılabilir.
Polikondenzasyon reaksiyonu sırasında bazı polisülfid, poliüretan kauçuk türleri elde edilir.
Genel ve özel amaçlı kauçuklar
Uygulamalara göre kauçuklar genel ve özel amaçlı malzemeler olarak ikiye ayrılabilir. İlk grubun temsilcileri, elastik özellikleri normal sıcaklıklarda görünmesi gereken çeşitli malların üretimi için kullanılmalarını mümkün kılan bir dizi özelliğe sahiptir. Ancak özel amaçlar için sentetik kauçuğun kullanılması, örneğin don ve ateş, ozon ve oksijen vb. gibi aşırı durumlarda özelliklerin korunması anlamına gelir.
İzopren kauçuk uygulaması
İzopren kauçuğun bileşimi doğal kauçuğa çok benzer. Sonuç olarak, bu maddelerin özellik aralığı büyük ölçüde aynıdır.
Dezavantajları arasında yüksek sıcaklıklara, ozona ve doğrudan güneş ışığına karşı zayıf direnç bulunur. Bunlara dayanan kauçuğun düşük yapışma gücü, izopren kauçuğu daha az popüler yapan bir özelliktir. Artan yapışkanlık, yetersiz iskelet ve akışkanlık nedeniyle kullanımı zordur. Ancak çok sayıda parçanın birleştirilmesini gerektirmeyen monolitik ürünlerde izopren kauçuklar yaygın olarak kullanılmaktadır.
Kauçuk yamalar
Kauçuğun tıpta kullanımı da yer almaktadır. Kauçuk kullanımından elde edilen tıp endüstrisinin en yaygın ürünü bir yamadır. Kauçuk, tıbbi veilgili maddeler. Bu yamaların faydaları:
- uzun yapışkanlık;
- birçok ilaçla uyumluluk;
- zararsızlık;
- kullanım kolaylığı.
Üretim süreci, 1 kısım kauçuğun 12 kısım benzinde çözülmesidir. Ardından, çözeltiye eşlik eden diğer bileşenler eklenir: terebentin (yapışkanlığı arttırır), lanolin (kurumaya karşı korur), çinko oksit (tahrişi az altır), ilaçlar (terapötik bir etki yaratır).
Kauçuk İmplantlar
Gerçekten hayati önem taşıyan kauçuk ürünler insan organı implantlarıdır. Üretimlerinde kauçuk kullanımı nispeten yakın zamanda başladı ve tıbbın gelişiminde yeni bir dönemin başlangıcı oldu.
Trakeal implantlar poliaktilatlar, polisiloksanlar, poliamidlerden yapılmış malzemelerdir. Yapay kalp ve parçaları poliüretanlardan ve polioksilanlardan yapılmıştır. Polietilen ve polipropilen, yemek borusu parçalarının implantlarının üretimi için malzemedir ve polivinil klorür, sindirim sisteminin diğer bölümlerinin implantlarının ana bileşenidir. Yapay kan damarları polietilen tereftalat, politetrafloroetilen ve polipropilenden yapılmıştır. Poliakrilatlar, poliamidler, poliüretanlar engelli kişilerin yeni kemikler ve eklemler bulmasına yardımcı olur.
Endüstriyel ürünlerde kauçuk kullanımı
Kauçuğun ülke ekonomisindeki önemi çok büyük. Ancak doğal kauçuğun saf haliyle kullanılması büyük birnadirlik. Çoğu zaman kauçuk şeklinde kullanılır. Bu malzemeden yapılan ürünler günlük hayatın her adımında bulunur. Buna tel yalıtımı, ayakkabı ve giysi üretimi, araba lastikleri ve çok daha fazlası dahildir.
Ayakkabı endüstrisinde, kural olarak şu kauçuk türleri kullanılır: gözenekli (taban), deriye benzer (ayakkabının alt kısmı), şeffaf (topuklar).
Doğal kauçuk ve sentetik analoglarının kullanımı tesadüfen yaygınlaşmamıştır. En çok yönlü malzemelerden biri olarak insan ihtiyaçlarının çoğunu karşılarlar.
