каучук что это такое и где применяется
Каучук: свойства, виды, применение
В составе млечного сока некоторых растений содержится латекс. Именно на основе этой белой жидкости и создается каучук. Данный материал обладает эластичностью, он не проницаем для воды и не проводит электрический ток. Сегодня производится не только натуральный каучук, но и его разнообразные синтетические аналоги. Все они сырье для изготовления изоляционных материалов, обуви и одежды, шин.
Каучук: история открытия
Если бы мы могли спросить, что такое каучук, у индейцев, то они бы ответили, что это слезы деревьев. Именно так дословно переводится данный термин с древнего языка тупи-гуарани. До открытия Америки европейцы о таком чудесном материале ничего не слышали. В Новом Свете они впервые увидели мячи, обувь и прочие изделия из эластичного и прочного материала.
Всё дело в том, что уникальное каучуковое дерево — источник каучука — произрастает только на экваторе, в небольшом поясе в 1500 км шириной. В так называемой гевее бразильской содержится много латекса, и она легко отдает его человеку.
В наших широтах похожим млечным соком обладают одуванчики, молочай и полынь. Однако ни его количество, ни качество не позволяют производить из него каучуки. Вот почему только древним народам американского континента этот материал оказался отлично знаком, а история открытия каучука связана с эпохой географических открытий.
Вскоре предприимчивые европейцы научились выращивать гевею в промышленных масштабах и распространили уникальное сырье по всему миру. Более того, в 1839 году на основе каучука была синтезирована резина. Ученый Чарльз Гудьир попробовал нагревать его с серой и получил еще более прочный и удобный материал. Процесс назвали вулканизацией, а резиновые изделия быстро покорили планету.
Каучук: свойства
Какими качествами наделен природный каучук? Этот полимер абсолютно уникален и меняет свои свойства в зависимости от температуры окружающей среды. Он может быть и высокоэластичным, и текучим, и даже стеклообразным.
В диапазоне от 20 до 30 °С для материала характерны:
Среди важных свойств каучука следует отметить:
Вот почему ни один из известных ранее материалов не смог сравниться с каучуком и тем более конкурировать с ним.
Каучук: виды и применение
Два основных вида данного материала — это природный и синтетический каучук. Последний в свою очередь сегодня представлен широким разнообразием подвидов. Всё дело в том, что не так-то просто выращивать специальные деревья и добывать их млечный сок. На это также требуется много времени. Поэтому с момента знакомства с каучуком ученые начали искать способы производства его искусственных заменителей.
Первой молекулой, на основе которой ученым удалось создать синтетический аналог каучука, стал 1,3-бутадиен. Полученный дивиниловый каучук по свойствам оказался очень похож на натуральный. Резина, полученная после его вулканизации, также была прочной, пластичной и эластичной. Из нее начали изготавливать обувь, шины, ленты для конвейеров и медицинские изделия.
По аналогичному принципу ученые разработали также бутадиен-стирольный, бутадиен-нитрильный, винилпиридиновый и изопреновый каучук. Свойства каждого нового полимера несколько отличались и позволяли расширить области их применения.
Далее ассортимент каучуков расширился за счет введения в структуру молекул новых фрагментов, а именно появился:
Также сегодня известны неорганический, вспененный каучук и многие другие виды.
Что касается применения, то синтетические каучуки, наряду с натуральными, широко используются в производстве резины. Последняя важна в изготовлении обуви и одежды, искусственной кожи, медицинских изделий, военных деталей, шин для автомобилей, изоляционных материалов и многого другого. К примеру, сегодня модным украшением стал каучуковый браслет.
Природа приготовила для человека много загадок. Их понимание всегда выводило цивилизацию на новый уровень. Так произошло и с каучуком. Ученым удалось не только исследовать уникальный материал, но и создать его искусственные аналоги, а вместе с тем — индустрию резиновых изделий.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.
Каучук, свойства и характеристики, получение и применение
Каучук, свойства и характеристики, получение и применение.
Каучук – это природный или синтетический продукт полимеризации некоторых диеновых углеводородов с сопряженными связями.
Каучук – что это?
Каучук – это природный или синтетический продукт полимеризации некоторых диеновых углеводородов с сопряженными связями. Их важнейшими физическими характеристиками являются эластичность (каучуки способны восстанавливать форму), электроизоляция, водо- и газонепроницаемость. Из каучуков путем вулканизации получают резины и эбониты.
Натуральный каучук, характеристики и свойства, состав:
Сжатие натурального каучука сопровождается поглощением, растяжение – выделением тепла.
При охлаждении каучук становится хрупким, при нагревании – размягчается. И в том и в другом процессе каучук теряет свою эластичность. Взаимодействие натурального каучука с озоном, кислородом и другими окислителями ведет к повышению хрупкости и появлению трещин. Т.е. повышается хрупкость, он «старится».
Как и большая часть полимеров, в зависимости от температуры каучук может быть в одном из трех состояний: высокоэластичном, вязкотекучем и стеклообразном. При обычных температурных условиях каучук высокоэластичен.
Кроме того, преимущество каучука проявляется еще и в том, что он обладает высокой пластичностью. Это означает, что под воздействием внешних сил этот материал будет приобретать и сохранять приданную ему форму. Во время механической обработки или нагревания это свойство особо заметно. Таким образом, каучук считается пласто-эластическим веществом.
Однако, у натурального каучука имеется недостаток: со временем он твердеет и вследствие этого теряет свои свойства.
Где содержится? Получение натурального каучука:
1. латексные, когда вещество накапливается в млечном соке,
2. хлоренхимные – вещество накапливается в молодых зеленых побегах и листьях,
3. паренхимные – вещество накапливается в корнях и стеблях,
4. травянистые латексные растения семейства сложноцветных – это кок-сагыз, крым-сагыз и другие, где каучук в небольшом количестве накапливается в подземных органах. Эти растения не используются в промышленном производстве каучука.
Чтобы получился каучук, добытый из гевеи бразильской, млечный сок (латекс) подвергают процессу свертывания или желатинирования, добавляя в него уксусную или муравьиную кислоту, после промывают водой, прокатывают в листы и коптят.
Химическое строение натурального каучука и его состав. Формула каучука:
При химическом анализе природного каучука видно, что он состоит только из углерода и водорода. Это позволяет отнести его к углеводородам. Подтверждением этому есть первичная формула каучука. Молекулярная масса отдельных единиц может превышать полумиллион грамм на моль. Таким образом, натуральный каучук является природным полимером изопрена, а точнее цис-1,4-полиизопрена.
По причине того, что в изопрене чередуются одинарные и двойные связи, части молекулы могут вращаться только вокруг одинарных связей. И в результате подобных колебаний молекула постоянно изгибается, и даже в состоянии покоя у нее сближены концы.
Типы и виды натурального каучука:
Натуральный каучук делят на 8 типов, образующих 35 сортов.
Самым распространенным и ценным типом натурального каучука считается «смокед-шит», что означает копченый лист. Он изготавливается в виде достаточно прозрачных листов цвета янтаря с рифленой поверхностью.
Меньше распространен тип называемый «светлый креп». Для его получения к латексу перед желатинированием добавляют для отбеливания бисульфит натрия. Листы этого типа каучука имеют кремовый оттенок, они непрозрачны.
Меньше всего ценится тип, который называют «пара-каучук». Его добывают из дикорастущей гевеи кустарным способом.
Синтетический каучук, виды, его свойства, получение, производство и синтез:
В XX веке с появлением автомобильной промышленности стал расти спрос на резину, значит и на каучук. Поэтому на каучук, получаемый из сока гевеи, появился дефицит. Встал вопрос получения синтетического каучука. В 1927 году советский ученый С.В. Лебедев получил первый синтетический дивиниловый каучук с помощью реакции полимеризации 1,3-бутадиена при помощи натриевого катализатора. Теперь он стал настолько популярным, что почти вытеснил собой натуральный каучук. Синтетический каучук разделяют на более чем 30 типов, которые образуют свыше 220 марок.
В настоящее время в России выпускается синтетический каучук специального и общего назначения. Кроме того, синтетический каучук подразделяют на стереорегулярный и нестереорегулярный. Стереорегулярный, более прочный и износостойкий, чем натуральный каучук. Он применяется, например, как исходный материал для автомобильных покрышек. Нестереорегулярный – используют в производстве эбонита и резины, более стойкой к воздействию агрессивных сред.
Синтетическими каучуками общего назначения считаются:
Синтетическими каучукам специального назначения являются:
Ученые постоянно занимаются синтезом искусственных каучуков, которые по своим качествам представляют собой более совершенный материал, чем природные. Например, по своим свойствам замечательными веществами являются сополимеры стирола, бутадиена и акрилонитрила. Во время процесса полимеризации их цепочка строится чередованием бутадиена с соответствующим другим мономером. Это позволяет достигать отличных свойств, которых нет у классических каучуков.
В России сейчас изготавливают классический синтетический каучук, свойства которого схожи со свойствами натурального вещества. При вулканизации такого каучука получается резина, прочность, эластичность и пластичность которой практически не отличается от подобных, свойственных природному материалу.
Применение натурального и синтетического каучука. Вулканизация каучука:
Основным применением и натурального, и синтетического каучука является производство резины.
Если для вулканизации каучука берётся 2-3 % серы от общей массы, то продуктом вулканизации явится резина. Она менее подвержена колебанию температуры, механическому разрушению, воздействию газов и электрического тока, действию разных химических реагентов и летней жары, чем каучук. Вдобавок, у вулканизированного каучука получается высокая степень трения скольжения по сухой поверхности и небольшая по влажной.
Если к каучуку добавить более, чем 30 % серы, то в процессе вулканизации получится эбонит: твердый материал, не обладающий пластичностью.
Каучук. Виды и применение. Свойства и особенности
Каучук – эластомер натурального или синтетического происхождения, обладающий высокой степенью тягучести, диэлектрическими качествами и водонепроницаемостью. Он входит в состав резины, паронита и других материалов, широко применяемых в промышленности.
Где используется каучук
Невозможно представить современную промышленность без каучуков. Они входят в состав важных материалов, таких как:
Львиная доля всех каучуков применяется для производства резины. Помимо них в состав входит сажа, выполняющая роль наполнителя. Каучуки работают как связующее. Они приобретают определенную твердость, но при этом остаются эластичными. За счет этого после растягивания изделия принимают свою изначальную форму. В качестве наполнителя также могут использоваться мел, тальк и другие материалы. Чтобы сделать из тягучего каучука резину, необходимо провести процесс вулканизации. Его суть заключается в нагреве массы с добавлением серы. Атомы каучука в таких условиях перестраивают свою структуру, и исходный материал превращается в резину.
Практически во всех сферах использования каучука применяется технология его вулканизации. Только после этого он приобретает те качества, за которые так ценится. Причем конечные свойства материалов, которые производятся из каучука, зависят от количества серы, которая включается в массу при вулканизации. Если ее 1-5%, то он получится мягким и эластичным. Если же ее концентрацию довести до 30%, то материал станет твердым. Это будет уже не резина, а эбонит. Даже банальная обувная подошва является чаще всего жестким видом резины, которая получена благодаря включению каучука.
Если выполнить смешивание каучука с асбестом, то получится паронит. Это листовой материал, который применяется для изготовления прокладок для двигателей внутреннего сгорания. Такой материал обладает высокой температурной устойчивостью. При этом он сохраняет определенную мягкостью. Это позволяет его применять для уплотнения соединения, к примеру между головкой блока цилиндров и корпусом двигателя. Такая прокладка обладает отличной стойкостью к нагреву, при этом она в достаточной мере сжимается, чтобы заполнить все неровности, и предотвратить разгерметизацию.
Что такое натуральный каучук
Изначально под каучуком подразумевался исключительно натуральный материал, который получают путем переработки сока растений группы каучуковых. Порядка 60% этой продукции используется для изготовления автомобильных шин. Так как материал имеет растительное происхождение, он является дефицитным, поэтому имеет соответственно высокую стоимость.
Для природного необработанного каучука, так называемого сырого, характерно окисление на воздухе Он вступает в химическую реакцию с кислородом, в результате чего начинает медленно разлагаться. Этот процесс называется старением. Разложение каучука происходит в момент нагрева до температуры больше +200°С.
Выращивание деревьев и травы, дающей сок для производства природного каучука, ведется во Вьетнаме, Бразилии, Китае, а также Таиланде и Малайзии. В других странах этому препятствуют местные климатические особенности. В свое время на заре открытия каучука в 1751 году, материал стал крайне интересным для тогдашней промышленности. По результатам изучения каучука появилось достаточно много способов его использования. Как следствие страны, на территории которых можно было выращивать необходимые для его производства деревья, получили серьезный экономический толчок. Существовало даже такое понятие как «каучуковая лихорадка», когда люди вкладывали свои сбережения в выкуп земель с целью выращивания плантации с каучуковыми деревьями на новых территориях. Это сопровождалось большими рисками, отложенной перспективой получения урожая сока, но большой экономической выгодой. Нужно отметить, что с изобретением искусственных каучуков надобность в натуральном упала, но по прежнему существует.
Виды синтетического каучука
Более распространенным, чем натуральный, является синтетический каучук. В качестве сырья для его производства может использоваться уголь, нефть, природный газ. Это не один, а несколько видов материала, отличающихся между собой по ряду качеств, особенностях эксплуатации и прочим характеристикам. Одни виды синтетического каучука предназначены для производства резины, другие для узкоспециализированных задач.
Можно выделить такие виды искусственного каучука:
Изопреновые обладают всеми качествами, которые ставятся к подобным материалам. У них есть эластичность, прочность, отсутствие токопроводности и сопротивление к эффекту старения. При этом его не растворяют спирты и вода. Это могут сделать только щелочи и концентрированные кислоты. Из этого материала делают резиновые шины.
Бутадиеновый каучук отличается от остальных тем, что имеет достаточно низкую морозостойкость. По мере замерзания он становится жестче, теряет эластичность. После повышения температуры она возвращается. Все же эластичность каучука этого вида небольшая, поэтому он чаще применяется для изготовления твердых предметов.
Хлоропреновый отличается превосходной эластичностью. Кроме этого он весьма стойкий к ударам, порезам, и другому воздействию. Его не растворяет вода, бензин, спирт и прочие вещества. При этом недостатком хлоропрена является низкая морозостойкость. При замерзании материал строит кристаллическую решетку. В таком виде изделие из него будет твердым, при этом его становится сравнительно легко разорвать. Этот материал имеет очень широкое распространение в тех местах, где требуется химическая стойкость. Из него делают рукава, шланги для перекачки нефтепродуктов. Кроме этого это один из лучших материалов для изготовления защитных перчаток.
Бутилкаучук – это один из самых эластичных материалов. Он может очень сильно растягиваться. По этой причине из данного материала изготавливают специализированную мембрану для строительства садовых прудов. Она превосходит по степени растягивания любые другие материалы, которые могут применяться в этой же нише. Также бутилкаучук используют для изготовления прорезиненной одежды, шин, причем весьма высокого качества.
Также достаточно распространенный каучук бутадиен-нитрильный. Он ценится за высокую стойкость к воздействию бензином, дизельным топливом и маслом. Из него делают технические резиновые предметы, отличающимися стойкими к разным температурам. Также этот материал применяется при изготовлении пластмасс.
Свойства каучуков
Каучук это очень важный материал для изготовления изделий самого разного назначения, начиная от автомобильных шин и заканчивая презервативами. Из него делают аптечные жгуты, резиночки для денег, прокладки, колесные камеры, надувные лодки, мячи, игрушки и т.д.
Важные качества:
В первую очередь каучуки добавляются в различные материалы при их производстве, чтобы сделать те более эластичными. Этот связующий компонент обволакивает наполнитель. Поле этого в случае необходимости готовое изделие можно растягивать. По завершении воздействия оно примет первоначальную форму. При этом такого не произойдет, если в состав также включено большое количество серы. Она блокирует эластичность каучука.
Наличие каучука в составе любых материалов делает их автоматически стойкими к воде. При этом устойчивость к прочим жидкостям, в том числе и агрессивным, зависит исключительно от вида связующего. Одни синтетические каучуки растворяются в щелочах, другие в кислотах или спиртах.
Изделия, в которых имеется каучук, являются ремонтопригодными. Для их починки применяются специализированные клеевые составы, в которых также имеется аналогичное связующее. Особенно надежными являются клеи, которые предусматривают схватывание путем применения вулканизации. В таком случае после застывания они могут растягиваться так же, как и основание под ними.
Все материалы с добавлением каучука в состав автоматически становятся диэлектриками. Именно поэтому их зачастую применяют для производства гибкой изоляции, на электрические провода. Защитная экипировка для работы с электроприборами и линиями электропередач производится с добавлением каучука.
Также стоит отметить, что каучук и изделия из него имеет низкую теплопроводность. Именно поэтому зачастую можно встретить резиновые и прорезиненные ручки на сковородках, крышках кастрюль, инструментах, ножах.
Высокая эластичность каучука является причиной еще одного выраженного качества материала – вибрационная устойчивость. Из резины делают ножки, подушки под тяжелую технику, мебель и т.д. Материал, а точнее изделия из него, зачастую являются антискользящими. Они не выскальзывают из рук, к тому же отлично задерживают прочие предметы, которые о них трутся.
Натуральный каучук
Каучук, говоря сухим языком, это полимер, натурального происхождения, в основании которого лежит полиизопрен. После проведения операции вулканизации из него получают резину.
Натуральный каучук применяют при изготовлении покрышек, амортизирующих устройств, санитарных и гигиенических предметов.
История открытия натурального каучука
Человечество знает это сырье достаточно давно, по крайней мере, южноамериканские инки еще до прибытия на материк Христофора Колумба играли в мяч, сделанный из обработанного латекса.
Этот материал добывался из сока дерева под названием Гевея. Изначально он обладает белым цветом, но с течением времени, он начинает твердеть и менять цвет на темно-коричневый или черный.
Индейцы уже в те времена применяли его для изготовления тканей, обуви, емкостей для переноса и хранения воды и, конечно, использовали шарики, сделанные из этого материала, для развлечения.
Но предметы, изготовленные из натурального качества в теплую погоду, начинали прилипать, а в холодную становились очень хрупкими.
После того, как испанские моряки привезли натуральный каучук привезли в Старый свет, прошло более 300 лет, прежде чем его начали рассматривать, но как диковинный материал, а как сырье для производства разного типа продукции.
Предпринимались разные попытки изготовления обуви и одежды и, как правило, все кончалось неудачей. Это длилось до 1839 года, пока ученый Чарльз Гудьир (Charles Goodyear) не открыл процесс вулканизации каучука. На основании результатов ранее проведенных исследований, он провел эксперимент – на каучук нанес слой серы и положил на разогретую печь. Результатом такого эксперимента стало появление первого в мире образца резины. Этот процесс назвали вулканизацией.
История открытия натурального каучука
Изобретение процесса вулканизации привело к массовому внедрению натурального каучука. Уже с середины XIX века процесс производства изделий из резины принял массовый характер и того сырья, которое добывали из гевеи стало не хватать, не смотря на то, на острове Ява, Суматра были основаны плантации на котором выращивали это растение.
Таким образом, перед химиками встала задача по получению материала, способного заменить натуральное сырье. На решение этой задачи ушел целый век. В процессе, проводившихся исследований, которые проводились во многих странах, стало ясно, что для получения заменителя необходимо устранить следующие проблемы:
Лишь в тридцатых годах ХХ века ученые смогли создать установку по промышленному производству синтетического каучука. Кстати, сложно переоценить вклад отечественных ученых в решение задач по производству синтетического каучука.
Для синтеза искусственного сырья был использован дивинил, получаемый из спирта. То есть натуральный и синтетический каучук, производят на основе разных веществ.
Процесс производства натурального каучука
Производство натурального сырья основано на коагуляции латекса, так называют сок, выделяемый каучуконосами. Другими словами, в процессе производства, происходит укрупнение частиц мелкого размера, содержащихся в латексе в более крупные.
Получение натурального каучука
Как уже отмечалось, латекс, в том или ином виде содержится во многих растениях, прием он может находиться в корневой системе и стебле, такой каучук называют паренхимным, тот, который, содержится в листьях называют хлоренхимным, а тот, который находят в млечном соке называют латексным или латекс.
Практически весь натуральный каучук добывают из деревьев. С момента начала промышленной добычи этого сырья ни одно растение не превзошло гевею. Она изначально росла в Южной Америке и до сих пор из нее добывают 96% натурального продукта в мировой экономике. Млечный сок, который несет в себе латекс начинают добывать из этого растения с момента достижения им 12 лет. Одно дерево может выдать от 3 до 7,5 кг продукта в год. Как только дерево перестает выделять сок, его удаляют с плантации и отправляют на переработку.
Для добычи латекса на стволе растения выполняют надрез в виде буквы V, из него добывают порядка 45- 60 г сырья. Добытое молочко сливают в один большой поддон. В нем добытое сырье отстаивают длительное время, и тут происходит реакция получения натурального каучука.
V-образный надрез на стволе дерева Гевея
Через определенное время молочко становится плотной массой, которую в последствии пропускают через валковый пресс. Это необходимо для избавления от лишней влаги. В итоге такой обработки образуется плотный брикет. На завершающем этапе, полученный полуфабрикат проходит сушку, и масса меняет цвет с белого на темный.
После сушки, полуфабрикаты готовят к отправке на предприятия по переработке натурального каучука. На них полученное сырье проходит операцию вулканизации каучука и происходит синтез готовой продукции – резины.
Промышленная революция, свершившаяся на рубеже XIX – XX веков вызвала рост потребности в каучуке. Это привело к тому, что стали появляться новые плантации и кроме Южной Америки гевею стали выращивать в Малайзии, во Вьетнаме и пр.
Производительность одного гектара плантации составляет порядка 1 – 2 тн каучука в год.
Промышленное применение
Самое массовое использование природного каучука на практике — это изготовление резины. В основе этого процесса лежит реакция вулканизации, разработанная еще в XIX веке.
Для получения резины, в сырье добавляют различные компоненты, способствующие образования длинномерных молекул, соединенных между собой поперечными связями. Такое строение и обеспечивает резине возможность сжатия и растяжения практически при любой температуре.
Промышленное применение натурального каучука
Продукт вулканизации – резина предназначается для применения различных отраслях. Е применяют для производства покрышек и камер для любой техники, работающей на колесном ходу.
Кроме того, каучук служит основой для производства различных уплотнений применяемых для работ по тепло-,гидро- и звукоизоляции. Без него не может обойтись и медицина, в частности при производстве перчаток, презервативов. Кроме того, множество изделий из него применяют в медицинских приборах и оборудовании.
Каучук применяют и в такой отрасли как ракетная. Его используют как основу для производства твердого топлива для ракет. В частности он используется как топливо, а наполнителем выступает порошок селитры, а окислителем выступает перхлорат аммония.
Важнейшие виды натурального каучука
В 1969 году вступил в действие стандарт, регламентирующий качества природного продукта. В нем весь каучук разделен на 8 типов, состоящих из 35 сортов. К основным можно отнести:
Качество природного каучука оценивают по результатам осмотра и верификации его с эталонным образцом. Кроме этого, применяется классификация каучука в соответствии с техническими нормами и правилами. В них нормируются количества допустимых примесей.
Формы натурального каучука
Кроме природного каучука предприятия — изготовители проивзодят целую гамму продукции с разными технологическими параметрами и механическими характеристиками они могут быть произведены в различной форме, например, в порошкообразной форме. Компании-производители этого сырья постоянно ведут исследования в части улучшения качества природного каучука и роста отдачи каучуконосов.
Одна из разновидностей каучука – это гуттаперча, иногда ее называют балата. Ее добывают в Малайзии. Гуттаперча отличаеться меньшей эластичностью. Это вызвано тем, что она имеет другое строение макромолекул. Эту разновидность каучука в начале ХХ века использовалась для изоляции морских кабелей связи. Надо отметить, что этот полимер не нашел массового использования в промышленности. В наши дни ее применяют для изготовления жевательной резинки. Кроме этого ее применяют дантисты, для приготовления пломб. Еще одно применение гуттаперчи – изготовление мячей для гольфа.
Сорта марки RSS
Это изделие состоит из каучука, который обработали коагуляцией и просушенных при помощи дыма. После просушки, листы разделяют на три основных сорта. Сорт RSS1- это самый чистый продукт, но самым распространенным принято считать RSS3. Самым чистым сортом является RSS1, однако наиболее распространенным является RSS3. Сорта этой группы применяют тогда, когда необходимо максимально твердое сырье. Каучук этой марки идет на изготовление покрышек, облицовку стен и пр. Вместе с тем, эта марка считается самой трудной для обработки.
Производители натурального каучука руководствуются в своей работе нормативами TSR- Technically Specified Rubber – Технические Специализированные Каучуки. Эти нормы вступили в силу более 40 лет назад.
Этот нормативный документ регламентирует требования по качеству природного каучука, а также метода контроля каждого из существующих сортов продукции. В этом же документе предусмотрена единая система упаковки. Готовую продукцию укладывают в кипы в плотную полиэтилен. Вес такой кипы не должен превышать 35 кг. Готовые кипы, в количестве 36 штук, помещают на европоддон и обматывают пленкой. Вес такого поддона составляет 1260 кг.
В TSR внесены сорта природного каучука:
Все производители, которые производят и поставляют натуральный каучук, должны в обязательном порядке принять и следовать точным нормам для отдельных сортов продукции. В странах, где расположены самые крупные плантации, и мощности по производству каучука разработали и внедрили собственные нормы, на основании TSR, так в Индонезии работают нормы SIR, в Таиланде STR.
Сравнительные свойств каучуков и резин
Натуральный и синтетические каучуки нашли свое применение во многих отраслях промышленности, изделия из этих материалов мы каждый день видим на своей кухне или гараже. Проведем попытку сопоставления применяемости натурального и синтетического каучуков.
Основанием натурального каучука служит полиизопрен. Вулканизация позволяет изготавливать высококачественную резину, применяемую для изготовления покрышек, амортизационных устройств, предметов гигиены и санитарии.
Каучуки марки БСК (бутадиен-стирольные) тоже применяют для производства покрышек и камер для транспортных средств на колесном ходу. Кроме того из нее производят материалы, которые будут работать в условиях повышенной истираемости, например, ленты для конвейеров или подошвы для обуви. Еще один тип синтетических каучуков – изопреновый. Их применяют для изготовления спортивного инвентаря.
Кремнийорганические каучуки применяют для производства уплотнителей, иллюминаторов, трубопроводных систем для транспортировки воздуха с разной температурой. Свойства этого синтетического материала позволяют его использовать для работы с маслами, топливом и пр. Кроме этого, этот материал биоинертен, то есть не вступает в контакт с биологическими объектами и это позволяют его использовать для применения его для производства искусственных органов, например, эндопротезов.
Разработка и внедрение в серийное производство искусственных заменителей привело к расширению использования этих материалов в промышленности, строительстве и быту. Особенно это важно, потому что, многие параметры синтетических заменителей превосходят характеристики натуральных, например, стойкость к износу или воздействию УФ излучения.
Но это не означает, что работы по производству и исследованию натуральных каучуков прекращены. Практически все компании, производящие натуральный продукт постоянно продолжают работы по его совершенствованию, модификации и повышению отдачи каучукового молочка с существующих плантаций. Дело в том, что у натурального сырья есть определенные свойства, которые недоступны для синтетических аналогов.
Мировой кризис 2008 года, природные катаклизмы в азиатском и южноамериканских регионах привели к снижению производства натурального каучука на 4%, но с течением времени его производство восстановилось и постоянно, но с разным ускорением, стремится в верх. Среди мировых лидеров по потреблению этого продукта можно назвать КНР – свыше 4 000 тыс. тонн в год, Индию – свыше 1 000, но более 70% из этого объема приходится на долю натурального продукта.
Состав и строение натурального каучука
Природный каучук – это высокомолекулярный углеводород. Его молекулы содержат, так называемые двойные связи, обеспечивающие этому материалу химические свойства каучука
Состав природного каучука может быть описан формулой (C5H8)n, где n может равняться числу от 1000 до 3000. Эта формула говорит о том, что натуральный продукт – это изопрен.
Состав и строение натурального каучука
Молекула этого материала имеет большую длину, но даже с использованием современных электронных оптических устройств полностью ее рассмотреть не удается. Диаметр каучуковой молекулы равен диаметру одной молекулы. Если ее растянуть до определенного предела, то молекула примет зигзагообразную формулу. Это обеспечивают атомы углерода, которые являются основой этой молекулы. Именно способность этого материала возвращаться в исходное положение обеспечивает такие качества, как прочность и эластичность.
Растяжение каучука приводит к тому, что его молекулы раздвигаются в направлении, приложенного усилия. Если от него избавиться, то молекулы вернуться в первоначальное состояние.
Другими словами, молекулы природного сырья представляют собой пружину и ее можно растянуть до некоего предела. Основной компонент каучука – углеводород, состоящий из атомов углерода и водорода.