Латекс или каучук что лучше

Латекс, каучук и гевея

Разные слова, а суть одно и то же.

Давайте проведем краткий экскурс в каучуконосные – живешь в стране, и не представляешь, что это за продукт такой, по которому Таиланд считается одним из крупнейших мировых экспортеров. Итак, гевея – это всего лишь общее название рода вечнозеленых растений, самым известным представителем которого является гевея бразильская – источник каучука. Основные мировые плантации этой гевеи расположены в основном в Таиланде и Малайзии.

Самое интересное, что каучук можно добывать не только из гевеи, но и других растений семейства молочайные. Несмотря на это, около 90% мировой добычи каучука приходится именно на гевею бразильскую. Содержание каучука в млечном соке у дерева составляет 30-35%. То есть, не всё то каучук, что течет млечным соком из дерева гевеи. Думаю, все когда-либо слышали о «чудесных» по своим свойствам латексным матрасам, подушкам и прочим продуктам сока дерева гевеи.

Возможно, у некоторых даже есть в планах покупка таковых. Заметим лишь то, что такой матрасик поможет людям с реальными заболеваниями позвоночника или аллергией на микроскопических бельевых клещей. Остальным советуем купить просто обычный хороший матрас.

А выводы такие: на гевее можно неплохо хорошо заработать, если ты гид в Паттайе и возишь русских туристов пачками в «целебные магазины».

Источник

Латекс или каучук что лучше

«Анатомия Сна» – журнал о стильной жизни в спальне и здоровом сне. Каждый день вы найдете здесь интересную историю, важный совет и полезное интервью. Вместе с авторами разберетесь, как выбрать матрасы и подушки из тысяч товаров, какие аксессуары идеальны для спальни, как своими собрать кровать или сшить балдахин, увидите «начинку» ортопедических изделий для сна, познакомитесь с экспертами и мастерами. Журнал «Анатомия Сна» является брендовым медиа онлайн-магазина «Анатомия Сна». Одного из крупнейших маркетов популярных отечественных и зарубежных производителей матрасов, кроватей, мебели и аксессуаров для сна в России.

Напишите нам

Латексный наполнитель ценят за хорошую воздухопроницаемость, экологичность, устойчивость к образованию плесени и размножению бактерий. Матрас из латекса считается одним из лучших приобретений в спальню для людей, страдающих от болей в спине.

Латекс в матрасе – что это

Латекс, он же каучук, – вещество натурального происхождения, получаемое из сока каучукового дерева Гевея, произрастающего в тропиках. Благодаря спиралевидной форме молекул, латекс можно без опасений подвергать сильной деформации: как только источник давления будет ликвидирован, изделие из латекса примет изначальную форму.

Латексный матрас изготавливается из латексных блоков Dunlop или Talalay. Блоки Dunlop плотные, твердые и тяжелые, но при этом они прочные. Talalay отличаются более однородной структурой, что придает матрасам отличительную мягкость.

Искусственный латекс получают путем смешения натурального латекса и искусственных наполнителей, например, пенополиуретана. Такая комбинация позволяет удешевить производство и снизить цену на продукцию. Вместе с тем латекс в матрасе приобретает немного иные свойства.

Матрас из натурального латекса очень приятный на ощупь, он мягкий и пластичный. Если потрогать его поверхность, может возникнуть ощущение, что он пропитан маслом. Такой матрас обладает водоотталкивающими свойствами. Синтетический латекс – это разновидность поролона. В отличие от натурального материала влагу не отталкивает, а впитывает. Со временем искусственный латекс в матрасе пересыхает, утрачивает прочность и начинает рваться. Главное преимущество синтетического материала – цена, матрасы на его основе дешевле натуральных.

Для удобства сравнения свойств натурального и искусственного латекса обратимся к данным из таблицы.

Латексный матрас: плюсы и минусы

Сильная сторона латексных матрасов заключается в комфорте и ортопедическом эффекте. Эластичный материал позволяет телу принять удобную позицию, благодаря чему достигается поддерживающий и даже обезболивающий эффект для суставов и мышц. Также латекс способен повторять изгибы тела, благодаря чему позвоночник во сне принимает правильное положение.

Латексные матрасы могут полноценно эксплуатироваться до 25 лет. При этом в наполнителе не скапливается пыль, не заводятся вредные микроорганизмы. В отличие от других вспененных материалов хороший латекс почти не утрачивает первоначальной жесткости.

Если изучить отзывы о латексном матрасе, становится понятно, что его минусы стремятся к нулю. И даже высокая цена на отдельные модели матрасов с латексным наполнителем оправдана: потому что вместе с ними вы приобретаете качественный сон, здоровье и комфорт на долгие годы.

Как выбрать латексный матрас

Есть ряд критериев, которым должен отвечать хороший латексный матрас:

Перечисленные пункты важны, поэтому их стоит учитывать в любом случае. В остальном, осуществляя выбор, ориентируйтесь на личные предпочтения. Каждый матрас имеет свой уровень жесткости, метод изготовления (Talalay и Dunlop), количество слоев. Выбор среди этих характеристик происходит индивидуально, поэтому здесь лучший советчик – ваши потребности и предпочтения. Ну и, конечно, профессиональная консультация продавца.

Уход за латексным матрасом

Чтобы матрас прослужил долго, следует придерживаться нескольких правил:

А вот в регулярной чистке или стирке нуждается чехол, тип ухода за которым напрямую зависит от материала, из которого он изготовлен. Обязательно читайте и следуйте рекомендациям производителя.

Источник

Перчатки Резина или Латекс! Что выбрать

Латекс

Резинка

В чем разница между резиной и латексом?

• Каучук получают из латекса, который получают с деревьев.

• Обычно изделия из латекса подвергаются предварительной вулканизации, а изделия из резины вулканизируются только один раз.

Особенности резиновых и латексных перчаток

Обычные перчатки из латекса снаружи крайне устойчивы к скольжению, что намного облегчает захват. Это качество особо ценно, когда приходится работать с мелкими деталями, например, в часовых ремонтных конторах. При мытье посуды также было бы неудобно, если бы стаканы или тарелки постоянно выскальзывали из рук. И клинеру необходимо прочно удерживать емкости с моющим средством и оборудование для чистки ковровых покрытий, мягкой мебели и т.д.

Что касается врача, проводящего операцию, то здесь важна не только надежность в удержании скальпеля или зажима, но и особая чувствительность пальцев. Именно поэтому, выпускаются невероятно тонкие, хорошо обтягивающие, но не меняющие чувствительность и не сковывающие движения пальцев перчатки. Конечно, этот тип защитного изделия не подходит для многоразового использования.

Но чем тоньше латекс – тем быстрее он рвется и слабее защищает от агрессивных химсоставов. Поэтому, при обычной домашней уборке и в профессиональных клининговых организациях предпочтение отдается резиновым аналогам. Сравнительно плотная резиновая пара может:

К сожалению, у резины есть и минусы. Она и так менее эластична, чем латекс, а из-за того, что ее уплотняют для прочности, этот показатель и вовсе снизился. Это означает, что если прокол все-таки произойдет, то перчатка из толстой резины сразу порвется.

Что важно знать, выбирая перчатки для уборки?

Качественные перчатки должны не только быть износостойкими, но и не вызывать дискомфорта (сухость кожи, зажатость пальцев) при ношении. Для того чтобы пальцам было комфортнее, а рука не потела, внутри у некоторых моделей есть хлопковое напыление. Еще одно удобство – анатомическая форма, разрабатывается с учетом конфигурации пальцев. Есть видимое различие между правой и левой рукой. Кроме того, важно правильно выбрать размер, обозначающийся от маленького до большого английскими буквами: «S», «M», «L», «ХL». Для бытовых нужд, как правило, не требуются стерилизованный газом расходный материал в герметичной упаковке.

Не забывайте, что перчатки прослужат дольше, если вы будете ополаскивать их после контакта с химией и посыпать тальком, чтобы они не склеивались. Держать рабочую пару нужно подальше от отопительных приборов.

Источник

Резинки для фитнеса (мини-петли), учимся разбирать составы материалов

Сегодня наша статья будет посвящена составам, материалам из которых изготовлены фитнес резинки (латексные и тканевые). В данном интервью, мы хотим поднять вопросы, которые непременно возникают у каждого, кто ответственно подходит к выбору данных товаров.

Обладая информацией о составе, можно уже из характеристик к товару понять, какими свойствами он обладает и как долго прослужит.

Почему одни производители в составе для латексных фитнес резинок указывают в характеристиках к товару: 100% натуральный латекс. 100% латекс. Эластичный латекс или просто латекс. А для тканевых фитнес резинок пишут: Натуральные латексные нити, латекс (латексные нити) и резина (ТРЕ)? Есть ли разница в обозначениях?

Разобраться в составах нам поможет Берсенев Евгений Алексеевич. Образование: МГУ, химический факультет, 3 курс. Направления: «Фундаментальная и прикладная химия»; «Химия. Преподаватель химии.» Является сотрудником лаборатории молекулярного дизайна ИБХ РАН

Вопрос: Добрый день, перед интервью мы с Вами определились, что данные товары (фитнес резинки) производятся из разных материалов, а именно: Латекса и ТРЕ – термопластичной резины. Данные материалы более известны, как эластомеры, расскажите более подробно, чем они друг от друга отличаются?

Ответ: Добрый день, начнем с нескольких определений, на основе которых будет строиться повествование.

Эластомер – это полимер, обладающий высокоэластичными свойствами, или же, очень грубо говоря, растягивающийся и гнущийся пластик.

Возможно, вы уже заметили, что несколько предложений назад слово латекс фигурировало в контексте сырья, но что такое тогда латекс, и что обозначает «натуральный»?

Латексы — это общее название сырья, вязкая жидкость, представляющего собой по микроуровневой структуре шарики (глобулы), состоящие из каучуков, плавающие в водном растворе, и удерживающие свою форму благодаря особым веществам – эмульгаторам.

Вопрос: Что скажете про искусственный/синтетический латекс?

Ответ: Синтетический латекс (сырье) представляет из себя глобулы синтетических каучуков (эти шарики из синтетических каучуков получают с помощью эмульсионной полимеризации) плавающие в водной фазе, которая уже может иметь заданный состав (то есть, если мы сами не добавим в воду бесполезные по отношению к эластомерным свойствам белки, углеводы и подобное, то их не будет и в конечном материале).

Искусственный латекс в качестве сырья уступает натуральному по многим параметрам. Так синтетический латекс может набухать от контакта с водой, а самое важное – синтетический латекс более жесткий, со временем становится еще и хрупким.

Очевидно, что в искусственном латексе будет больше различных добавок, но здесь нельзя сказать ухудшают они качество эластомера или нет, ведь без них этого сырья вообще не должно было существовать – они входят в него по определению слова «синтетический».

Вопрос: Как Вы сказали, натуральный латекс является высокоэластичным материалом, и как мы знаем, натуральный латекс растягивается более чем в 6-8 раз от первоначальной длины, нагрузка при растяжении идет поступательно. Для чего я это говорю? Если мы возьмем резинку из натурального латекса, длиной 25 или 30 см (в зависимости от производителя) и шириной 5 см с заявленной нагрузкой от производителя допустим в 10 кг, то резинка покажет эту нагрузку при растяжении в пике (конечное растяжение), а это получиться очень большая длина.

А если мы говорим про тканевые фитнес резинки, то как Вы знаете, мы с вами разбирали один бренд, они имеют тканевую основу, поликоттон (полиэстер+хлопок), в которую вплетены резиновые нити (ТРЕ), и если туда по заверениям производителей они вплетают натуральные латексные нити, то при работе все равно спортсмен не сможет резинку растянуть более чем в 2-2.5 раза от первоначальной длины, так как тканевая основа будет выступать блокатором длины.

Но самое главное, нет таких упражнений с данными резинками, что бы в процессе тренировки, растянуть ее более чем в 2-3 раза от первоначальной длины. Зачем производителю делать резинку из натурального латекса, тратить деньги, если можно добавить к составу какие-то специальные добавки, что бы нагрузка росла поступательно, но в пределах, при растяжении в 2.5-3 раза от первоначальной длины и давала данную нагрузку?

Ответ: Продукты, получаемые из биологических объектов, такие как сок гевеи, чрезвычайно дорогие относительно их промышленных аналогов. Проблемой получения синтетического латекса, во время каучуковой лихорадки, занимались ученые-химики многих стран. Искусственный латекс оказался дешевым, простым в эксплуатации и гипоаллергенным (о каких белках, углеводах и жирах в синтетическом полимере может идти речь), однако физико-химические свойства тоже изменились. Часто производители смешивают обе разновидности латекса, стремясь сохранить преимущества продукта из натурального сырья и параллельно удешевить производство.

Вопрос: Как отличить натуральный латекс от смешанного? Смотреть на обозначения в удлинении от первоначальной длины в характеристиках? Или есть какие-то секреты еще?

Ответ: Самым простым решением будет сверить физические параметры нашего материала, с параметрами, которые должны быть у материала из натурального латекса. Многие параметры двух разных латексов должны «уравновесить» друг друга. При смешении черной и белой краски, в зависимости от соотношения, мы можем получить как очень светлый, так и очень темный серый цвет. Но идея в том, что идеально белого цвета и идеально черного цвета уже не получить. То же самое и с различными латексами. По «перевешиванию» параметров в сторону искусственного латекса мы можем идентифицировать его наличие.

Также хочу добавить к этому методу небольшой лайфхак: сок гевеи храниться очень недолго и поэтому первичную обработку латекса ведут «на месте», то есть натуральный латекс может быть произведен только в некоторых странах, в которых произрастают гевеи (вот список основных стран-поставщиков: Камбоджа, Китай, Индия, Индонезия, Малайзия, Папуа-Новая Гвинея, Филиппины, Сингапур, Шри-Ланка, Таиланд и Вьетнам)

Вопрос: Хорошо, что скажете по поводу ТРЕ-термопластичной резины?

Вопрос: Если мы будем с одинаковой периодичностью растягивать материалы из ТРЕ и смешанного латекса, то через некоторое количество циклов (допустим 1000) резинки из ТРЕ удлинится на N расстояние от первоначальной длины и их срок службы эксплуатации будет короче за счет потерь в нагрузке от первоначальной, заявленной производителем. Что не скажешь о резинках из смешанного латекса, да, потери в нагрузке будут, но циклов растяжение/сжатие будет больше?

Ответ: Все верно сказано. Сейчас приведу еще одну аналогию для упрощения понимания. Как я уже говорил – структура у эластомеров полностью аморфная – почти абсолютный хаос, однако у термопластичных эластомеров в мире хаоса появляются структуры, которые выполняют роль якорей в этом море из спагетти. Многие нитки имеют свой якорь и после растяжения и сжатия они возвращаются на прежние позиции – к нему. Но якорь тоже не абсолютно закреплен, и, после нескольких циклов растяжения-сжатия, он сдвигается (условно до эксперимента между двумя соседними якорями было 10 сантиметром, а после стало 12 сантиметров). Так и происходит потеря в форме и нагрузке. Именно эти якори обуславливают термопластичность нашего эластомера – при достижении температуры плавления ТПЭ дает своей структуре команду: «поднять якорь!», затем мы можем задать материалу желаемую форму, и после, во время застывания, структура вновь «спускает якори», то есть закрепляет свою форму. У эластомеров таких «якорей» нет, поэтому они не обладают температурой плавления и не используются в формовке.

Большое Вам спасибо за разъяснения по материалам.

И так, подведем итоги.

Могут ли быть фитнес резинки изготовлены из 100% натурального латекса, как указывают большинство производителей?

Как мы узнали, сам натуральный каучук в основе натурального латекса, очень эластичный и легко может растягиваться в 6-8 раз от первоначального состояния (длины). Производитель указывает на резинке нагрузку допустим 7 кг, и данная нагрузка присутствует только в конечной точке натяжения. С такой эластичностью нарастание нагрузки будет очень длительным, а если использовать эту латексную резинку пусть даже и в средне и широкоамплитудных упражнениях, то пользователь не сможет достичь даже половины заявленного сопротивления, нагрузки.

Ответственные продавцы указывают степень растяжимости резинки в описании товаров. Что же мы видим в рекомендациях к товару: «Не растягивать изделие больше чем в три раза от начальной длинны». А значит, нужно пониматься, что фитнес-резинки изготовлены из смешанного материала, в состав которого входит как натуральный, так и искусственный каучук.

И если производитель указывает 100% латекс, то он подразумевает, что состав равномерно распределен по всей площади резинки, так как является основным компонентом состава для изготовления данного изделия.

Стартовая нагрузка тканевых резинок начинается с 10 кг. Именно потому что данное изделие рассчитано на повышенные нагрузки его и производят с добавлением синтетического каучука, или ТРЕ-термопластичной резины. Опять же из за высокой эластичности натурального каучука.

Из чего следует, что производители используют эти составы, которые позволяют получить нужное сопротивление: смешанные материалы и синтетические для латексных резинок и синтетические для тканевых.

Для наглядного примера, рекомендуем прочитать обзор тканевой фитнес резинки, в котором мы разобрали состав: Обзор тканевой фитнес резинки торговой марки Pump Your Nut

Источник

Каучук

Каучуки — натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём специальной обработки получают резину. Природный каучук получают из жидкости молочно-белого цвета, называемой латексом, — млечного сока каучуконосных растений.

Натуральный каучук получают коагуляцией млечного сока (латекса) каучуконосных растений. Основной компонент каучука — углеводород полиизопрен (91-96%). Природный каучук встречается в очень многих растениях, не составляющих одного определённого ботанического семейства. В зависимости от того, в каких тканях накапливается каучук, каучуконосные растения делят на:

-паренхимные — каучук в корнях и стеблях;

-хлоренхимные — каучук в листьях и зелёных тканях молодых побегов.

-латексные — каучук в млечном соке.

-травянистые латексные каучуконосные растения из семейства сложноцветных (кок-сагыз, крым-сагыз и другие), произрастающие в умеренной зоне, в том числе в южных республиках, содержащие каучук в небольшом количестве в корнях, промышленного значения не имеют.

Некоторые виды синтетических каучуков (например полизобутилен, силиконовый каучук) представляют собой полностью предельные соединения, поэтому для их вулканизации применяют органические перекиси, амины и др. вещества. Отдельные виды синтетических каучуков по ряду технических свойств превосходят натуральный каучук.

По области применения синтетические каучуки разделяют на каучуки общего и специального назначения. К каучукам общего назначения относят каучуки с комплексом достаточно высоких технических свойств (прочность, эластичность и др.), пригодных для массового изготовления широкого круга изделий. К каучукам специального назначения относят каучуки с одним или несколькими свойствами, обеспечивающими выполнение специальных требований к изделию и иго работоспособности в часто экстремальных условиях эксплуатации.

Каучуки общего назначения: изопреновые, бутадиеновые, бутадиенстирольные и др.

В технике из каучуков изготовляют шины для автотранспорта, самолётов, велосипедов; каучуки применяют для электроизоляции, а также производства промышленных товаров и медицинских приборов.

1. Натуральный каучук

Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые остатки каучуконосных деревьев, которые были найдены, имеют возраст около трёх миллионов лет. Первое знакомство европейцев с натуральным каучуком произошло пять веков назад, а в США вещи из каучука стали популярными в 1830-х годах, резиновые бутылки и обувь, сделанные южноамериканскими индейцами, продавались в больших количествах. В 1839 году Американский изобретатель Чарльз Гудьир (Charles Goodyear) обнаружил, что нагревание каучука с серой устраняет его неблагоприятные свойства. Он положил на печь кусок покрытой каучуком ткани, на которую был нанесён слой серы. Через некоторое время он обнаружил кожеподобный материал — резину. Этот процесс был назван вулканизацией. Открытие резины привело к широкому её применению: к 1919 году было выпущено на рынок уже более 40 000 различных изделий из резины.

Природные каучуконосы

Слово «каучук» происходит от двух слов языка тупи-гуарани: «кау» — дерево, «учу» — течь, плакать. «Каучу» — сок гевеи, первого и самого главного каучуконоса. Европейцы прибавили к этому слову всего одну букву. Среди травянистых растений России есть всем знакомые одуванчик, полынь и молочай, которые тоже содержат млечный сок.

Промышленное значение имеют латексные деревья, которые не только накапливают каучук в большом количестве, но и легко его отдают; из них наиважнейшее — гевея бразильская (Hevea brasiliensis), дающая по разным оценкам от 90 до 96% мирового производства натурального каучука.

Сырой каучук из других растительных источников обычно засорён примесями смол, которые должны быть удалены. Такие сырые каучуки содержат гуттаперчу — продукт некоторых тропических деревьев семейства сапотовых (Sapotaceae).

Каучуконосы лучше всего произрастают не далее 10° от экватора на север и юг. Поэтому эта полоса шириной 1300 километров по обе стороны от экватора известна как «каучуковый пояс». Здесь каучук добывается и поступает для продажи во все страны мира.

Физические и химические свойства натурального каучука

Натуральный каучук — аморфное, способное кристаллизоваться твёрдое тело.

Природный необработанный (сырой) каучук — белый или бесцветный углеводород.

Он не набухает и не растворяется в воде, спирте, ацетоне и ряде других жидкостей. Набухая и, затем, растворяясь в жирных и ароматических углеводородах (бензине, бензоле, эфире и других) и их производных, каучук образует коллоидные растворы, широко используемые в технике.

Натуральный каучук однороден по своей молекулярной структуре, отличается высокими физическими свойствами, а также технологическими, то есть, способностью обрабатываться на оборудовании заводов резиновой промышленности.

Особенно важным и специфическим свойством каучука является его эластичность (упругость) — способность каучука восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших деформацию. Каучук — высокоэластичный продукт, обладает при действии даже малых усилий обратимой деформацией растяжения до 1000%, а у обычных твёрдых тел эта величина не превышает 1%. Эластичность каучука сохраняется в широких температурных пределах, и это является характерным его свойством. Но при долгом хранении каучук твердеет.

При температуре жидкого воздуха –195°C он жёсткий и прозрачный; от 0 ° до 10 °C — хрупкий и уже непрозрачный, а при 20 °C — мягкий, упругий и полупрозрачный. При нагреве свыше 50 °C он становится пластичным и липким; при температуре 80 °C натуральный каучук теряет эластичность; при 120 °C — превращается в смолоподобную жидкость, после застывания которой уже невозможно получить первоначальный продукт. Если поднять температуру до 200—250 °C, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов.

Каучук — хороший диэлектрик, он имеет низкую водо- и газопроницаемость. Каучук не растворяется в воде, щёлочи и слабых кислотах; в этиловом спирте его растворимость небольшая, а в сероуглероде, хлороформе и бензине он сначала набухает, а уж затем растворяется. Легко окисляется химическими окислителями, медленно — кислородом воздуха. Теплопроводность каучука в 100 раз меньше теплопроводности стали.

Наряду с эластичностью, каучук ещё и пластичен — он сохраняет форму, приобретённую под действием внешних сил. Пластичность каучука, проявляющаяся при нагревании и механической обработке, является одним из отличительных свойств каучука. Так как каучуку присущи эластические и пластические свойства, то его часто называют пласто-эластическим материалом.

При охлаждении или растяжении натурального каучука наблюдается переход его из аморфного в кристаллическое состояние (кристаллизация). Процесс происходит не мгновенно, а во времени. При этом в случае растяжения каучук нагревается за счёт выделяющейся теплоты кристаллизации. Кристаллы каучука очень малы, они лишены чётких граней и определённой геометрической формы.

При температуре около –70 °C каучук полностью теряет эластичность и превращается в стеклообразную массу.

Вообще все каучуки, как и многие полимерные материалы, могут находиться в трёх физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Высокоэластическое состояние для каучука наиболее типично.

Каучук легко вступает в химические реакции с целым рядом веществ: кислородом (O2), водородом (H2), галогенами (Cl2, Br2), серой (S) и другими. Эта высокая реакционная способность каучука объясняется его ненасыщенной химической природой. Особенно хорошо реакции проходят в растворах каучука, в которых каучук находится в виде молекул сравнительно крупных коллоидных частиц.

Почти все химические реакции приводят к изменению физических и химических свойств каучука: растворимости, прочности, эластичности и других. Кислород и, особенно, озон, окисляют каучук уже при комнатной температуре. Внедряясь в сложные и большие молекулы каучука, молекулы кислорода разрывают их на более мелкие, и каучук, деструктурируясь, становится хрупким и теряет свои ценные технические свойства. Процесс окисления лежит также в основе одного из превращений каучука — перехода его из твёрдого в пластичное состояние.

Состав и строение натурального каучука

Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы которого содержат большое количество двойных связей; состав его может быть выражен формулой (C5H8)n (где величина n составляет от 1000 до 3000); он является полимером изопрена.

Природный каучук содержится в млечном соке каучуконосных растений, главным образом, тропических (например, бразильского дерева гевея). Другой природный продукт — гуттаперча — также является полимером изопрена, но с иной конфигурацией молекул.

Длинную молекулу каучука можно было бы наблюдать непосредственно при помощи современных микроскопов, но это не удаётся, так как цепочка слишком тонка: диаметр её, соответствует диаметру одной молекулы. Если макромолекулу каучука растянуть до предела, то она будет иметь вид зигзага, что объясняется характером химических связей между атомами углерода, составляющими скелет молекулы.

Звенья молекулы каучука могут вращаться не беспрепятственно в любом направлении, а ограниченно — только вокруг одинарных связей. Тепловые колебания звеньев заставляют молекулу изгибаться, при этом концы её в спокойном состоянии сближены.

При растяжении каучука концы молекул раздвигаются и молекулы ориентируются по направлению растягивающего усилия. Если устранить усилие, вызвавшее растяжение каучука, то концы его молекул вновь сближаются и образец принимает первоначальную форму и размеры.

Молекулу каучука можно представить себе как круглую, незамкнутую пружину, которую можно сильно растянуть, разведя её концы. Освобождённая пружина вновь принимает прежнее положение. Некоторые исследователи представляют молекулу каучука в виде пружинящей спирали. Качественный анализ показывает, что каучук состоит из двух элементов — углерода и водорода, то есть, относится к классу углеводородов.

Первоначально принятая формула каучука была С₅Н₈, но она слишком проста для такого сложного вещества как каучук. Определение молекулярной массы показывает, что она достигает нескольких сот тысяч (150 000 — 500 000). Каучук, следовательно, природный полимер.

Экспериментально доказано, что в основном макромолекулы натурального каучука состоят из остатков молекул изопрена, а сам натуральный каучук — природный полимер цис-1,4-полиизопрен.

Молекула натурального каучука состоит из нескольких тысяч исходных химических групп (звеньев), соединённых друг с другом и находящихся в непрерывном колебательно-вращательном движении. Такая молекула похожа на спутанный клубок, в котором составляющие его нити местами образуют правильно ориентированные участки.

Основной продукт разложения каучука — углеводород, молекулярная формула которого однозначна с простейшей формулой каучука. Можно считать, что макромолекулы каучука образованы молекулами изопрена. Существуют подобные полимеры, которые не проявляют такой эластичности, какую имеет каучук. Чем же объясняется это его особое свойство?

Молекулы каучука, хотя и имеют линейное строение, не вытянуты в линию, а многократно изогнуты, как бы свёрнуты в клубки. При растягивании каучука такие молекулы распрямляются, образец каучука от этого становится длиннее. При снятии нагрузки, вследствие внутреннего теплового движения, звенья молекулы возвращаются в прежнее свёрнутое состояние, размеры каучука сокращаются. Если же каучук растягивать с достаточно большой силой, то произойдёт не только выпрямление молекул, но и смещение их относительно друг друга — образец каучука может порваться.

2. Синтетический каучук

В России не было известно природных источников для получения натурального каучука, а из других стран каучук к нам не завозился, а что такое синтетический каучук тогда ещ не знали. И вот, 30 декабря 1927 г. 2 кг дивинилового каучука было получено путем полимеризации 1,3-бутадиена под действием натрия. С 1932 г. было начато промышленное производство 1,3-бутадиена, а из 1,3-бутадиена — производство каучука.

Сырьём для синтеза бутадиена служит этиловый спирт. Получение бутадиена основано на реакциях дегидрирования и дегидратации спирта. Эти реакции идут одновременно при пропускании паров спирта над смесью соответствующих катализаторов.Бутадиен очищают от не прореагировавшего этилового спирта, многочисленных побочных продуктов и подвергают полимеризации.

Для того чтобы заставить молекулу мономера соединиться друг с другом, их необходимо предварительно возбудить, то есть привести их в такое состояние, когда они становятся способными, в результате раскрытия двойных связей, к взаимному присоединению. Это требует затраты определённого количества энергии или участия катализатора.

При каталитической полимеризации катализатор не входит в состав образующегося полимера и не расходуется, а выделяется по окончанию реакции в своём первоначальном виде. В качестве катализатора синтеза бутадиенового каучука С. В. Лебедев выбрал металлический натрий, впервые применённый для полимеризации непредельных углеводородов русским химиком А. А. Кракау.

Отличительной особенностью процесса полимеризации является то, что при этом молекулы исходного вещества или веществ соединяются между собой с образованием полимера, не выделяя при этом каких-либо других веществ.

Важнейшие виды синтетического каучука

Вышерассмотренный бутадиеновый каучук (СКБ) бывает двух видов: стереорегулярный и нестереорегулярный. Стереорегулярный бутадиеновый каучук применяют главным образом в производстве шин (которые превосходят шины из натурального каучука по износостойкости), нестереорегулярный бутадиеновый каучук — для производства, например, кислото- и щелочестойкой резины, эбонита.

В настоящее время химическая промышленность производит много различных видов синтетических каучуков, превосходящих по некоторым свойствам натуральный каучук. Кроме полибутадиенового каучука (СКБ), широко применяются сополимерные каучуки — продукты совместной полимеризации (сополимеризации) бутадиена с другими непредельными соединениями, например, со стиролом (СКС) или с акрилонитрилом (СКН). В молекулах этих каучуков звенья бутадиена чередуются со звеньями соответственно стирола и акрилонитрила.

Бутадиен-стирольный каучук отличается повышенной износостойкостью и применяется в производстве автомобильных шин, конвейерных лент, резиновой обуви.

Бутадиен-нитрильные каучуки — бензо- и маслостойкие, и поэтому используются, например, в производстве сальников.

Винилпиридиновые каучуки — продукты сополимеризации диеновых углеводородов с винилпиридином, главным образом бутадиена с 2-метил-5-винилпиридином.

Резины из них масло-, бензо- и морозостойки, хорошо слипаются с различными материалами. Применяются, в основном, в виде латекса для пропитки шинного корда.

В России разработано и внедрено в производство получение синтетического полиизопренового каучука (СКИ), близкого по свойствам к натуральному каучуку. Резины из СКИ отличаются высокой механической прочностью и эластичностью. СКИ служит заменителем натурального каучука в производстве шин, конвейерных лент, резин, обуви, медицинских и спортивных изделий.

Кремнийорганические каучуки, или силоксановые каучуки, применяются в производстве оболочек проводов и кабелей, трубок для переливания крови, протезов (например, искусственных клапанов сердца) и др. Жидкие кремнийорганические каучуки — герметики.

Полиуретановый каучук используется как основа износостойкости резины.

Фторсодержащие каучуки имеют как особенность повышенную термостойкость и поэтому используются главным образом в производстве различных уплотнителей, эксплуатируемых при температурах выше 200 °C.

Хлоропреновые каучуки — полимеры хлоропрена (2-хлор-1,3-бутадиена) — по свойствам сходны с натуральным каучуком, в резинах применяются для повышения атмосферо-, бензо- и маслостойкости.

Находит свое применение вспененный каучук. Вспениванию подвергаются различные виды каучуков. Существует и неорганический синтетический каучук — полифосфонитрилхлорид.

3. Резина

Вулканизация каучука

Натуральные и синтетические каучуки используются преимущественно в виде резины, так как она обладает значительно более высокой прочностью, эластичностью и рядом других ценных свойств. Для получения резины каучук вулканизируют. Многие учёные работали над вулканизацией каучука. Только получив качественную резину, они до конца поняли что такое синтетичесий каучук.

Современная технология резинового производства осуществляется по следующим этапам:

1. Изготовление полуфабрикатов:

-развеска каучуков и ингредиентов;

-прорезинивание тканей, каландрирование, шприцевание;

-раскрой прорезиненных тканей и резиновых листов, сборка изделий из полуфабрикатов.

2. Вулканизация, после которой из сырых резиновых смесей получают готовые резиновые изделия.

Из смеси каучука с серой, наполнителями (особенно важным наполнителем служит сажа) и другими веществами формуют нужные изделия и подвергают их нагреванию. При этих условиях атомы серы присоединяются к двойным связям макромолекул каучука и «сшивают» их, образуя дисульфидные «мостики». В результате образуется гигантская молекула, имеющая три измерения в пространстве — как бы длину, ширину и толщину. Такой каучук (резина) будет, конечно, прочнее невулканизированного.

Меняется и растворимость полимера: каучук, хотя и медленно, растворяется в бензине, резина лишь набухает в нём. Если к каучуку добавить больше серы, чем нужно для образования резины, то при вулканизации линейные молекулы окажутся «сшитыми» в очень многих местах, и материал утратит эластичность, станет твёрдым — получится эбонит. До появления современных пластмасс эбонит считался одним из лучших изоляторов.

Вулканизированный каучук имеет большую прочность и эластичность, а также большую устойчивость к изменению температуры, чем невулканизированный каучук; резина непроницаема для газов, устойчива к царапанию, химическому воздействию, жаре и электричеству, а также показывает высокий коэффициент трения скольжения с сухими поверхностями и низкое — с увлажнёнными.

Ускорители вулканизации улучшают свойства вулканизаторов, сокращают время вулканизации и расход основного сырья, препятствуют перевулканизации. В качестве ускорителей используются неорганические соединения (оксид магния MgO, оксид свинца PbO и другие) и органические: дитиокарбаматы (производные дитиокарбаминовой кислоты), тиурамы (производные диметиламина), ксантогенаты (соли ксантогеновой кислоты) и другие.

Активаторы ускорителей вулканизации облегчают реакции взаимодействия всех компонентов резиновой смеси. В основном, в качестве активаторов применяют оксид цинка ZnO.

Антиокислители (стабилизаторы, противостарители) вводят в резиновую смесь для предупреждения «старения» каучука.

Наполнители — повышают физико-механические свойства резин: прочность, износостойкость, сопротивление истиранию. Они также способствуют увеличению объёма исходного сырья, а, следовательно, сокращают расход каучука и снижают стоимость резины. К наполнителям относятся различные типы саж (технический углерод), минеральные вещества (мел CaCO3, BaSO4, гипс, тальк, кварцевый песок SiO2).

Пластификаторы (смягчители) — вещества, которые улучшают технологические свойства резины, облегчают её обработку (понижают вязкость системы), обеспечивают возможность увеличения содержания наполнителей. Введение пластификаторов повышает динамическую выносливость резины, сопротивление «стиранию». В качестве пластификаторов используются продукты переработки нефти (мазут, гудрон, парафины), вещества растительного происхождения (канифоль), жирные кислоты (стеариновая, олеиновая) и другие.

Прочность и нерастворимость резины в органических растворителях связаны с её строением. Свойства резины определяются и типом исходного сырья. Например, резина из натурального каучука характеризуется хорошей эластичностью, маслостойкостью, износостойкостью, но в то же время мало устойчива к агрессивным средам; резина из каучука СКД имеет даже более высокую износостойкость, чем из НК. Бутадиен-стирольный каучук СКС способствует повышению износостойкости. Изопреновый каучук СКИ определяет эластичность и прочность резины на растяжение, а хлоропреновый — стойкость её к действию кислорода.

В каком из городов выпускают каучук и когда началось его производство? В России первое крупное предприятие-производитель в резиновой промышленности было основано в Петербурге в 1860 году, впоследствии названное «Треугольником» (с 1922 года — «Красный треугольник»). За ним были основаны и другие российские заводы резиновых изделий (РТИ): «Каучук» и «Богатырь» в Москве, «Проводник» в Риге и другие.

Применение резины в промышленных товарах

Каучук имеет огромное народнохозяйственное значение. Чаще всего его используют не в чистом виде, а в виде резины. Резиновые изделия применяют в технике для изоляции проводов, изготовления различных шин, в военной промышленности, в производстве промышленных товаров: обуви, искусственной кожи, прорезиненной одежды, медицинских изделий.

Резина — высокоэластичное, прочное соединение, но менее пластичное, чем каучук. Она представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из полимерной основы (каучука) и различных добавок.

Наиболее крупными потребителями резиновых технических изделий являются автомобильная промышленность и сельскохозяйственное машиностроение. Степень насыщенности резиновыми изделиями — один из основных признаков совершенства, надёжности и комфортабельности массовых видов машиностроительной продукции. В составе механизмов и агрегатов, современных автомобиля и трактора имеются сотни наименований и до тысячи штук резиновых деталей, причём одновременно с увеличением производства машин возрастает их резиноёмкость.

Виды резины и их применение

В зависимости от структуры резину делят на непористую (монолитную) и пористую.

Непористую резину изготовляют на основе бутадиенового каучука. Она отличается высоким сопротивлением истиранию. Срок износа подошвенной резины в 2—3 раза превышает срок износа подошвенной кожи. Предел прочности резины при растяжении меньше, чем натуральной кожи, но относительное удлинение при разрыве во много раз превышает удлинение натуральной подошвенной кожи. Резина не пропускает воду и практически в ней не набухает.

Резина уступает коже по морозостойкости и теплопроводности, что снижает теплозащитные свойства обуви. И, наконец, резина является абсолютно воздухо- и паронепроницаемой. Непористая резина бывает подошвенная, кожеподобная, и транспарентная. Обычную непористую резину применяют для изготовления формованных подошв, накладок, каблуков, полукаблуков, набоек и других деталей низа обуви.

Пористые резины применяют в качестве подошв и платформ для весенне-осенней и зимней обуви.

Кожеподобная резина — это резина для низа обуви, изготовленная на основе каучука с высоким содержанием стирола (до 85%). Повышенное содержание стирола придаёт резинам твёрдость, вследствие чего возможно снижение их толщины до 2,5—4,0 мм при сохранении хороших защитных функций. Эксплуатационные свойства кожеподобной резины сходны со свойствами натуральной кожи. Она обладает высокой твёрдостью и пластичностью, что позволяет создавать след обуви любой формы. Кожеподобная резина хорошо окрашивается при отделке обуви. Она имеет высокую износостойкость благодаря хорошему сопротивлению истиранию и устойчивости к многократным изгибам.

Срок носки обуви с подошвой из кожеподобной резины составляет 179—252 дня при отсутствии выкрашивания в носовой части. Недостатком этой резины являются невысокие гигиенические свойства: высокая теплопроводность и отсутствие гигроскопичности и воздухонепроницаемости.

Кожеподобную резину выпускают трёх разновидностей: непористой структуры с плотностью 1,28 г/см3, пористой структуры, имеющую плотность 0,8-0,95 г/см3, и пористой структуры с волокнистым наполнителем, плотность которых не выше 1,15 г/см3. Пористые резины с волокнистыми наполнителями называются «кожволон». Эти резины по внешнему виду сходны с натуральной кожей. Благодаря волокнистому наполнителю повышаются их теплозащитные свойства, они отличаются лёгкостью, эластичностью, хорошим внешним видом. Кожеподобные резины применяют в качестве подошвы и каблука при изготовлении летней и весенне-осенней обуви клеевого метода крепления.

Транспарентная резина — это полупрозрачный материал с высоким содержанием натурального каучука. Отличается высоким сопротивлением истиранию и твёрдостью, по износостойкости превосходит все виды резин. Транспарентные резины выпускают в виде формованных подошв (вместе с каблуками), с глубоким рифлением на ходовой стороне. Разновидностью транспорентной резины является стиронип, который содержит большее количество каучука. Сопротивление многократному изгибу у стиронипа в три с лишним раза выше, чем у обычных непористых резин. Стиронип применяется при изготовлении обуви клеевого метода крепления.

Резина пористой структуры имеет замкнутые поры, объём которых в зависимости от вида резины колеблется от 20 до 80 % её общего объёма. Эти резины имеют ряд преимуществ по сравнению с непористыми резинами: повышенные мягкость, гибкость, высокие амортизационные свойства, упругость. Недостатком пористых резин является способность давать усадку, а также выкрашиваться в носочной части при ударах. Для повышения твёрдости пористых резин в их состав вводят полистирольные смолы.

В настоящее время освоено производство новых видов пористых резин: порокрепа и вулканита. Порокреп отличается красивым цветом, эластичностью, повышенной прочностью. Вулканит — пористая резина с волокнистыми наполнителями, обладающая высокой износостойкостью, хорошей теплозащитностью. Пористые резины применяют в качестве подошв для весенне-осенней и зимней обуви.

Источник