Каучук — это

Резина используется в основном для производства шин — автомобильных, мотоциклетных, велосипедных и авиационных.

Что такое резина — технология производства, состав, свойства, применение

Резина (слово происходит от латинского ‘resina’ — ‘смола’) — это эластичный материал, получаемый в результате температурной стабилизации (вулканизации) натурального и синтетического каучука.

Вулканизация — это сложный технологический процесс, в котором каучук взаимодействует с вулканизующим агентом (обычно серой) под воздействием высокой температуры. В процессе вулканизации молекулы каучука сшиваются в пространственную сетку. В результате получается эластичный полимер (каучук), структура которого состоит из хаотично расположенных углеродных цепочек, прочно связанных между собой атомами серы. В процессе вулканизации натуральный или синтетический каучук превращается в резину.

В нормальном состоянии углеродные цепи имеют скрученный вид. Они не скручиваются при растяжении, но быстро возвращаются к своей прежней форме при снятии растягивающего усилия. Именно это свойство сделало резину незаменимым материалом во многих областях применения, от производства приводных ремней и прокладок до автомобильных шин.

Состав резины

Помимо каучука, в состав резины входят и другие компоненты

• ускорители вулканизации
• активаторы
• пластификаторы
• антистатические агенты
• активные наполнители или усилители
• неактивные наполнители
• красители
• специальные ингредиенты

Резина также может содержать ароматизаторы (отдушки), различные модификаторы, антипирены (замедлители горения) и другие ингредиенты. Производители используют различные ускоряющие катализаторы для увеличения скорости вулканизации.

История появления

Вся проблема заключалась в том, что гибкая резина после обработки становилась твердой. Только в 1823 году был найден способ и пропорции ингредиентов, при которых он сохранял свою эластичность. В то время примитивный каучук начали использовать для пропитки тканей, чтобы сделать их водонепроницаемыми.

Полноценный каучук впервые был получен только в 1839 году, когда была разработана технология вулканизации. Новый материал сразу же получил признание и стал использоваться для изготовления прокладок и изоляции.

Состав каучука

Чтобы получить резину, каучук необходимо полимеризовать, но не простым нагреванием, а с добавлением серы. Создаваемая ею среда способствует вулканизации, делая массу не твердой, а эластичной.

Полученный материал уже является каучуком, но совсем не таким, каким мы его знаем сегодня. Он имеет мутный цвет, который трудно определить, подвержен эффекту старения и имеет много других недостатков. Чтобы улучшить его, первоначальный состав был усовершенствован.

Теперь он содержит:

Reconditioned — это переработанный продукт. Почти вся резина, за исключением высококачественных медицинских и аналогичных изделий, уже содержит использованные резиновые изделия. Их наличие снижает необходимую концентрацию каучука, который является самым дорогим компонентом состава.

Сера обычно используется в качестве вулканизирующего агента. Она содержится в количестве 1-35%. И от ее количества зависит уровень эластичности. В самых тяжелых случаях оно составляет всего 1-4%. Процесс вулканизации довольно трудоемкий. Для его ускорения используются добавки, чаще всего каптакс или оксид свинца. Эти добавки необходимы только в очень небольшом количестве — от 0,5 до 2%. Они не только действуют как ускоритель, но и снижают температуру вулканизации.

Современная резина не является чистой вулканизированной резиной. Она состоит из различных наполнителей, содержание которых может достигать 80%. Свойства каучука зависят от того, какой из них используется.

Всего используется 3 вида наполнителя:

В качестве активного ингредиента используется технический углерод или свинцовые белила. Эти наполнители укрепляют резину, делая ее более прочной, но также позволяют ей сохранять определенную эластичность. Они делают ее более устойчивой к разрывам и истиранию. Автомобильные шины — лучший пример резины, изготовленной из сажи.

Что такое резина? Внешний вид, разновидности и применение

Резина это гибкий материал, который образуется в результате вулканизации каучука. Вулканизирующим агентом обычно является сера, которую смешивают с каучуком и нагревают. Резина вулканизируется в твердую резину, полутвердую резину и мягкую резину. Проще говоря, во время вулканизации макромолекулы каучука ‘сшиваются’ с помощью серного мостика.

Резиновые изделия обычно делятся в зависимости от их назначения:

Резина используется в самых разных отраслях промышленности, как в производстве, так и в быту, строительстве, сельском хозяйстве и спорте. Она используется в производстве шин, обуви, медицинских приборов и т.д. Она также используется в качестве гидроизоляционного и электроизоляционного материала.

Каучук появился в Европе в 1738 г. Однако он еще не имел практического применения, так как Французская академия наук только начала изучать его образцы. Впервые каучук был использован 80 лет спустя в качестве ластика для карандашей. Однако более широкого применения она не получила, поскольку быстро высыхала и твердела.

В 1823 году Чарльзу Макинтошу, шотландскому изобретателю и химику, удалось сделать резину эластичной. Он также создал водонепроницаемую ткань, пропитав ее раствором каучука и парафина. С тех пор были созданы такие водонепроницаемые изделия, как галоши, макинтоши, сумки и т.д.

Любопытство: в честь Чарльза Макинтоша назвали макинтош из прорезиненной ткани для защиты от дождя — ‘Макинтош’.

Чарльз Гудьир в 1839 году смешал каучук с серой и нагрел его. Этот процесс позже стал известен как вулканизация, а полученный материал был назван резиной. После его открытия продукт сразу стал популярным и начал использоваться повсеместно.

В чем разница между каучуком и резиной? — Короткий ответ таков.

Каучук может быть как натурального, так и синтетического происхождения. Резина очень гибкая, водонепроницаемая и электроизолирующая. Она является основным ингредиентом при производстве каучука. Каучук используется практически во всех областях человеческой деятельности. Она устойчива к воздействию органических растворителей. Она сохраняет свои свойства, включая эластичность, при низких и высоких температурах. С другой стороны, каучук теряет свои свойства при охлаждении или нагревании. Натуральный каучук не используется в промышленном производстве.

Полимер синтетического или природного происхождения, обладающий электроизоляционными, водонепроницаемыми и эластичными свойствами.

Натуральный каучук добывают из коры бразильской гевеи, фикуса каучуконосного, березы и других пород деревьев.

Синтетический каучук получают путем полимеризации различных веществ: изопрена, стирола, бутадиена и др.

Специальный пигмент, углеродный наполнитель, придает каучуку черный цвет. Чаще всего это технический углерод. Его добавляют для улучшения технических свойств вулканизированной резины, продления срока ее службы и повышения износостойкости.

Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала ‘Мир Вокруг’. Научный журналист и специалист в области наук о жизни. Проходил стажировки в крупных зарубежных компаниях в рамках обмена опытом. Большой опыт журналистской и редакторской работы.

Состав определяет и свойства обоих соединений

Каучук химически нерастворим в воде и ацетоне. При комнатной температуре она вступает в реакцию с кислородом и начинает ‘стареть’, т.е. терять прочность и эластичность. Он разлагается при температуре выше 2000C.

Поскольку резина является ‘модифицированным’ каучуком, она лишена своих недостатков. При его производстве используются ‘добавки’, придающие ему необходимые свойства:

• Устойчивость к кислотам.
• Устойчивость к агрессивным условиям окружающей среды.
• Устойчивость к сильным окислителям, включая озон.
• Устойчивость к высоким температурам и т.д.

Резина — это ‘сшитое’ высокомолекулярное соединение, которое может расширяться под воздействием внешних сил и возвращаться в исходное состояние. Макромолекулы резины не способны кристаллизоваться и не плавятся под воздействием тепла. Поэтому каучук является более универсальным материалом, чем резина. Но это и логично. Каучук является сырьем для резины и служит основой для получения материала с заданными свойствами.

Основные различия между каучуком и резиной

Каучук — это полимер, который может быть получен двумя способами — извлечен из ‘недр природы’, синтезирован из более простых соединений.

Каучук является исключительно синтетическим полимером. Каучук можно использовать в довольно широком диапазоне температур, в то время как резина портится при нагревании и охлаждении. Резина — эластичный материал. Она легко деформируется и быстро возвращается к своей первоначальной форме.

Резина окисляется кислородом воздуха, поэтому она быстро ‘стареет’. С другой стороны, каучук производится с заранее заданными свойствами, не боится кислорода воздуха, и существуют соединения, устойчивые к сильным окислителям.

Таким образом, каучук и резина образуют своего рода ‘резиновую пищевую цепочку’. Каучук происходит из природы, его добывают люди и перерабатывают в резину, а из резины делают обувь, шины, коврики и многие другие полезные для жителей планеты вещи. Попробуйте убрать из нашей жизни только автомобильные шины, и мир окажется в транспортном коллапсе.

В заключение хочу сказать, что нельзя сказать, что резина лучше каучука, что она прочнее и гибче. Да, она обладает лучшими свойствами, но обязана ими каучуку. Если бы резина как химическое соединение не вступала в реакцию с улучшителями резины, то не было бы создано нового соединения. Другими словами, в заключение можно отметить два основных преимущества:

Каучук — это реактивное соединение, полученное из недр природы, которое является сырьем для резины. Каучук — это высокоэластичный, устойчивый к коррозии, широко используемый полимер.