2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23
Synthetische oder natürliche Substanz mit elastischen Eigenschaften, elektrisch isolierenden Eigenschaften und Wasserbeständigkeit wird als Gummi bezeichnet. Die Vulkanisation eines solchen Stoffes durch Reaktionen mit bestimmten chemischen Elementen oder unter dem Einfluss ionisierender Strahlung führt zur Bildung von Kautschuk.
Wie entstand Gummi?
Die Chronik des Erscheinens von Kautschuk in den Kautschukländern Europas begann, als Kolumbus 1493 fremdartige Schätze vom neuen Kontinent mitbrachte. Darunter war ein erstaunlicher Hüpfball, der von den Einheimischen aus dem Milchsaft des Hevea-Baums hergestellt wurde. Die Indianer nannten diesen Saft "kauchu" (von "kau" - ein Baum, "chu" - Tränen, Weinen) und verwendeten ihn in rituellen Zeremonien. Der Name blieb am spanischen Königshof hängen. In Europa geriet die Existenz ungewöhnlichen Materials jedoch bis ins 18. Jahrhundert in Vergessenheit.
Das allgemeine Interesse an Kautschuk entstand erst, nachdem der französische Seefahrer Ch. Condamine 1738 Wissenschaftlern der Pariser Akademie vorgestellt hatteWissenschaften ein bestimmtes elastisches Material, Muster von Produkten daraus, seine Beschreibung und Extraktionsmethoden. Sh. Condamine brachte diese Dinge von einer Expedition nach Südamerika mit. Dort stellten die Eingeborenen verschiedene Haush altsgegenstände aus dem Harz spezieller Bäume her. Dieses Material wird "Gummi" genannt, von lat. resina - "Harz". Von da an begann die Suche nach Möglichkeiten, diese Substanz zu verwenden.
Was ist Gummi?
Der Name Resina hat jedoch wenig mit dem Begriff gemein, unter dem wir dieses Material heute wahrnehmen. Schließlich ist Baumharz nur ein Rohstoff für Gummi.
Die Vulkanisation von Gummi ermöglicht es, seine Qualität deutlich zu verbessern, ihn elastischer, fester und h altbarer zu machen. Es ist dieser Prozess, der es ermöglicht, viele Arten von Kautschuk für technische, technologische und häusliche Zwecke zu erh alten.
Der Wert von Gummi
Gummi hat heute die am weitesten verbreitete Verwendung bei der Herstellung von Gummi erh alten. Die moderne Industrie produziert verschiedene Typen für Auto-, Luftfahrt- und Fahrradreifen. Es wird bei der Herstellung verschiedener Dichtungen für abnehmbare Elemente in Hydraulik-, Pneumatik- und Vakuumgeräten verwendet.
Das bei der Vulkanisation von Kautschuk mit Schwefel und anderen chemischen Elementen erh altene Produkt wird zur elektrischen Isolierung bei der Herstellung von medizinischen und Laborinstrumenten und -geräten verwendet. Darüber hinaus werden verschiedene Kautschuke zur Herstellung von Schwerlastförderbändern, Korrosionsschutzbeschichtungen für Kessel und Rohre,verschiedene Leimarten und dünnwandige hochfeste Kleinprodukte. Die Synthese von künstlichem Kautschuk ermöglichte die Herstellung einiger Arten von festen Raketentreibstoffen, bei denen dieses Material die Rolle des Treibstoffs spielt.
Was ist Gummivulkanisation und was bewirkt sie?
Der Vulkanisationsprozess beinh altet das Mischen von Gummi, Schwefel und anderen Substanzen in den erforderlichen Anteilen. Sie sind wärmebehandelt. Wenn Gummi mit einem Schwefelmittel erhitzt wird, werden die Moleküle dieser Substanz durch Schwefelbindungen aneinander gebunden. Einige ihrer Gruppen bilden ein einziges dreidimensionales räumliches Gitter.
Gummi enthält eine große Menge Polyisopren-Kohlenwasserstoff (C5H8)n, Proteine, Aminosäuren, Fettsäuren, einige Metallsalze und andere Verunreinigungen.
In einem Naturkautschukmolekül können bis zu 40.000 Elementareinheiten vorhanden sein, es löst sich nicht in Wasser auf, wird aber in organischen Lösungsmitteln perfekt gesp alten. Wenn sich das Gummi jedoch fast vollständig in Benzin auflösen kann, wird das darin enth altene Gummi nur aufquellen.
Vulkanisierung dieses Materials trägt dazu bei, die plastischen Eigenschaften von Gummi zu reduzieren, optimiert den Grad seiner Quellung und Löslichkeit in direktem Kontakt mit organischen Lösungsmitteln.
Der Kautschuk-Vulkanisationsprozess verleiht dem resultierenden Material h altbarere Eigenschaften. Mit dieser Technologie hergestellter Gummi kann seine Elastizität über einen großen Temperaturbereich beibeh alten. Gleichzeitig Prozessstörungen in Form einer erhöhten Schwefelzugabeführen zum Auftreten von Härte des Materials und zum Verlust der elastischen Fähigkeiten. Das Ergebnis ist eine völlig andere Substanz, die Ebonit genannt wird. Vor dem Aufkommen moderner Kunststoffe g alt Ebonit als eines der besten Isoliermaterialien.
Alternative Methoden
Dennoch steht die Wissenschaft bekanntlich nicht still. Heute sind andere Vulkanisationsmittel bekannt, aber Schwefel hat immer noch höchste Priorität. Um die Vulkanisation von Kautschuk zu beschleunigen, werden 2-Mercaptobenzothiazol und einige seiner Derivate verwendet. Alternative Techniken umfassen ionisierende Strahlung unter Verwendung bestimmter organischer Peroxide.
Normalerweise wird bei jeder Art von Vulkanisation eine Mischung aus Kautschuk und verschiedenen Additiven als Ausgangsmaterial verwendet, die dem Kautschuk die erforderlichen Eigenschaften verleihen oder seine Qualität verbessern. Die Zugabe von Füllstoffen wie Ruß und Kreide hilft, die Kosten des resultierenden Materials zu senken.
Als Ergebnis des technologischen Prozesses erhält das Gummivulkanisationsprodukt eine hohe Festigkeit und gute Elastizität. Deshalb werden als Rohstoffe für die Gummiherstellung verschiedene Arten von Natur- und Synthesekautschuken verwendet.
Perspektiven für die weitere Entwicklung
Dank der Entwicklung von Produktionstechnologien für synthetischen Kautschuk ist die Kautschukproduktion nicht mehr vollständig von natürlichen Materialien abhängig. Die moderne Technologie hat jedoch das Potenzial einer natürlichen Ressource nicht verdrängt. Bis heute die Aktieder Verbrauch von Naturkautschuk für industrielle Zwecke liegt bei etwa 30 %.
Die einzigartigen Eigenschaften einer natürlichen Ressource machen Kautschuk unersetzlich. Es ist bei der Herstellung von großformatigen Gummiprodukten erforderlich, beispielsweise bei der Herstellung von Reifen für Spezialausrüstungen. Die bekanntesten Reifenhersteller der Welt verwenden in ihren Technologien Mischungen aus Natur- und Synthesekautschuken. Deshalb entfällt der größte Anteil des Einsatzes natürlicher Rohstoffe auf den Reifensektor der Industrie.
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