Отключить рекламу Создать сайт
Вулканизация. Технология и история открытия процесса. Развитие и технологии на Поэтому.Ру

Поэтому.Ру
доступная энциклопедия обо всём

Что такое вулканизация

Наверное каждый хотя бы раз слышал о вулканизации. Но мало кто представляет, что это за процесс такой и для чего его вообще производят. Рассказываем подробнее...

История одного открытия

С момента открытия Америки (неважно кому именно принадлежит эта заслуга) в Европу было завезено немало всяких удивительных, полезных и даже съедобных предметов, веществ и растений. Среди прочих был и каучук, который первое время назывался не иначе как "индийская резина".

Первое время широкого применения новому веществу не нашлось и вплоть до 1839 года каучук использовали мало. Всё изменилось с открытием Чарльза Гудиера (Charles Nelson Goodyear). Нельзя сказать, что история этого открытия или изобретения была простой и приятной. От идеи улучшить свойства натурального каучука до патента на процесс вулканизации Гудиер прошёл долгий и далеко не лёгкий путь, на котором были и бедность, и огромные долги требовательным кредиторам, и большие проблемы со здоровьем. Надо отдать должное неутомимому исследователю: его опыты увенчались успехом, несмотря на все препятствия.

В ходе своих экспериментов Гудиер смешивал натуральный каучук с магнезией (оксид магния), соединял полученное вещество со скипидаром и негашёной известью, проводил опыты с высокотоксичными азотной кислотой и оксидом цинка, что подорвало его и без того не идеальное здоровье. Точку в истории опытов поставили эксперименты по соединению каучука и серы.

Техническая сторона вопроса

Собственно, основным продуктом, получаемым в результате вулканизации каучука является хорошо знакомая нам резина. С точки зрения химии вулканизация представляет собой процесс, при котором происходит соединение гибких и довольно нестабильных при внешнем воздействии макромолекул каучука в трехмерную пространственную (вулканизационную) сетку редкими поперечными химическими связями.

Образование этой сетки происходит либо в результате действия химического агента, либо в результате объединения агента и, например, высокой температуры. Возникающие при этом поперечные связи ограничивают необратимые перемещения макромолекул при механических воздействиях, сохраняя при этом способность вещества к высокоэластичной деформации.

Вулканизационная сетка имеет сложное строение. Помимо узлов, в которые соединяются по две макромолекулы, формируются также узлы, соединяющие в себе по несколько макромолекул одновременно. Поперечные химические связи, возникающие в процессе представляют собой своеобразные "мостики". Они образуются под действием различных агентов, используемых для вулканизации и представляют собой фрагменты молекул самого агента. От того, какой агент был использован в процессе зависит и состав этих мостиков и большая часть эксплуатационных характеристик полученной в итоге вулканизированной резины. В список этих важнейших характеристик входят, в частности, сопротивление термоокислительносму старению, скорость накопления остаточных деформаций в условиях сжатия при повышенных температурах, стойкость к действию агрессивных сред.

Часто при вулканизации в смесь каучука и агента вводят ускорители и наполнители. Первые улучшают свойства вулканизаторов, сокращают время вулканизации и расход основного сырья, препятствует перевулканизации. Вторые же повышают физико-механические свойства резин: прочность, износостойкость, сопротивление истиранию. Они так же способствуют увеличению объёма исходного сырья, а, следовательно, сокращают расход каучука и снижают стоимость резины.

Кроме этого используют:

  • Активаторы ускорителей вулканизации облегчают реакции взаимодействия всех компонентов резиновой смеси. В основном в качестве активаторов применяют оксид цинка.
  • Антиокислители (стабилизаторы, противостарители) вводят в резиновую смесь для предупреждения «старения» каучука.
  • Пластификаторы (мягчители) – вещества, которые улучшают технологические свойства резины, облегчают её обработку (понижают вязкость системы), обеспечивают возможность увеличения содержания наполнителей. Введение пластификаторов повышают динамическую выносливость резины, сопротивление «стиранию».

Прямых зависимостей между количеством этих веществ и конечными свойствами получаемой резины до сих пор не выведено, но замечены разные качественные и полуколичественные зависимости, которые широко используют для разработки рецептур резин и прогнозирования их поведения при вулканизации.

Сфера применения

Самыми крупными потребителями резиновых технических изделий были и остаются автомобильная промышленность и сельскохозяйственное машиностроение. Сегодня одним из параметров оценки совершенства, надёжности и комфортабельности массовых видов машиностроительной продукции является степень их насыщенности резиновыми изделиями.

Кроме этого одной из основных сфер применения резины также долгое время было и остаётся изготовление обуви. Производятся специальные обувные резины, идущие на изготовление подошв ботинок, сапог и домашних тапочек. Резину используют и для изготовления канцелярских товаров, резиновые детали используются при сантехнических монтажных работах, в изготовлении детских игрушек и даже при создании ювелирных украшений и бижутерии.

Похоже, если бы не Чарльз Гудиер и все, так или иначе имеющие отношение к этому открытию, человечество получило бы всё это в распоряжение на несколько десятков лет позднее.

Источник: Поэтому.Ру
Оценить статью
Читайте также:
Ещё из мира вещей


Аккуратные стопочки монет - это, несомненно, красиво и даже весьма впечатляюще, но когда эти же монеты оттягивают карман - приятного мало. Зато бумажн...
Без мобильника - как без рук. Причём с момента появления этого устройства прошло совсем немного времени. Если кто вспомнит первые мобильные телефон, т...
Это военное подразделение можно считать легендарным. Хотя в рядах Французского Иностранного легиона служило немало людей с весьма сомнительной репутац...
Интернет-торговля сегодня - одно из весьма прибыльных и востребованных направлений развития бизнеса. Мы уже писали о первых шагах в этой области, но с...
Последнее сражение, несущее конец славе полководцев - это всегда событие мирового масштаба. Одним из таких сражений, перевернувших в очередной раз укл...
Фотоаппарат-мыльница, пульт от телевизора, кварцевые часы и даже калькулятор - эти и тысячи других вещей в нашем мире работают от батареек. Кто придум...

avatar
3 abrakodabra123
Теперь понятно кого благодарить за возможность ремонта камеры автомобильной шины. Не знаю как сейчас, но в СССР это было весьма актуально.
avatar
2 Romantik
А я всегда считал, что вулканизация - это ремонт покрышек автомобиля. Оказывается, что я заблуждался. Теперь хоть буду иметь представление, что это на самом деле. Не зря же говорят: "Век живи - век учись!"
avatar
1 Groning
Слышал, что с помощью вулканизации получают резину, но не знал саму технологию процесса. Интересная статья, все коротко и ясно описано. Все таки еще раз убеждаюсь, что наука требует жертв.
avatar
Аккуратные стопочки монет - это, несомненно, красиво и даже весьма впечатляюще, но когда эти же монеты оттягивают карман - приятного мало. Зато бумажн...
Даже если у нас нет своего маленького, но вполне успешного дела, нам приходится регулярно в той или иной форме сталкиваться с налоговой отчётностью. А...
Без мобильника - как без рук. Причём с момента появления этого устройства прошло совсем немного времени. Если кто вспомнит первые мобильные телефон, т...
Языков на свете - великое множество. Но есть среди них особенные: им тысячи лет и на некоторых из них уже сотни лет никто или почти никто не говорит. ...
Независимо от того, как часто мы убираем дома, всегда и везде найдётся пыль. Покрывающая ровным слоем горизонтальные поверхности, собирающаяся в непри...


Всегда разное

Мы уже рассказали про МРТ-диагностику, сегодня предлагаем узнать больше о другом способе исследования - УЗИ. Ультразвуковое исследование - о...
На календаре - самый весёлый день в году. Над кем-то уже подшутили, кто-то заготовил розыгрыш для друга или коллег, а кто-то вообще никому с...
Стать придворным художником в какой-нибудь европейской стране - уже немалая честь. Быть придворным живописцем испанского монарха - прямо-так...
Когда выходить замуж - вопрос важный и для многих актуальный. Впрочем, сегодня есть возможность решать его самостоятельно. Ещё лет сто назад...




Внимание! Копирование любых материалов без ссылки на сайт www.poetomu.ru запрещено законом и преследуется профессиональными юристами совместно с органами прокуратуры и судами
Дизайн сайта — Студия Ариф