Rubber is een organische verbinding waarvan de belangrijkste componenten koolstof en waterstof zijn. Het wordt gewonnen uit speciale houtachtige planten, die vaak rubberplanten worden genoemd. Dergelijke vertegenwoordigers van de flora groeien in de tropen. Hun organen (vruchten, bladeren, takken, stam, wortels) bevatten latex. Deze melkachtige vloeistof is niet het sap van planten, botanici twijfelen nog steeds aan de bijzonderheden van de betekenis ervan voor het leven van het plantenorganisme. Het is van latex in het proces van coagulatie dat een continue elastische massa wordt verkregen, wat natuurlijk natuurlijk rubber is.
Geschiedenis van de ontdekking van natuurlijk rubber
De bijdrage van Christoffel Columbus aan de ontwikkeling van de wereldbeschaving is niet beperkt tot de grote geografische ontdekkingen. Het was zijn schip dat in 1493 op het eiland Hispaniola landde en het eerste rubberproduct naar Spanje bracht. Het was een elastische stuiterbal die de lokale bevolking maakte van het sap van de hevea, een plant gevonden opkusten van de Amazone. Toen de Spanjaarden zagen hoe de Indianen enthousiast een bizar klein ding opwierpen, dat de grond bereikte, ook terugkaatste alsof het levend was, alsof ze een sprong maakten, waren de Spanjaarden ernstig verrast. Nadat ze geprobeerd hadden deze stuiterende bal vast te houden, kwamen ze tot de conclusie dat hij behoorlijk zwaar was, en merkten ook de plakkerigheid en de karakteristieke rookgeur op.
Het gebruik van rubber door de Indianen bleef hier niet toe beperkt. Lokale stammen speelden deze bal niet alleen, maar gebruikten hem ook bij verschillende religieuze ceremonies. En het sap van de boom waaruit het werd verkregen, werd als heilig beschouwd en werd "cauchu" genoemd, wat in vertaling "tranen van de boom" betekent.
Een van de curiositeiten die Columbus naar Spanje bracht, was deze ongewone bal. Sinds die tijd begon de geschiedenis van het gebruik van rubber.
Eerste aanmeldingspogingen
Maar de Europeanen schonken niet de nodige aandacht aan de nieuwsgierigheid van de Indianen. En tot de achttiende eeuw dacht niemand eraan hoe breed en divers de toepassingsgebieden van rubber waren. Pas toen leden van de Franse expeditie, die de tropische wouden van Zuid-Amerika bezochten, hij weer naar Europa werd gehaald, schonken ze aandacht aan hem. Nog meer interesse ontstond toen de Franse wetenschapper Ch. Condamine, sprekend op de vergadering van de Parijse Academie van Wetenschappen, monsters van deze stof demonstreerde, manieren van mogelijke toepassing en producten ervan liet zien.
Het wijdverbreide gebruik van natuurlijk rubber in Europa begon rond 1770, toen een nieuw accessoire op scholen verscheen - gummilastic, dat werd gebruikt om potloodlijnen te wissen.
Volgende begonactief zoeken naar mogelijke toepassingen van rubber. Het was in die tijd dat de uitvinding van bretels en rubberen draden teruggaat. En de Schotse uitvinder C. Mackintosh vermoedde dat hij een dunne laag rubber tussen twee lagen stof moest leggen, waardoor een waterdichte stof werd verkregen. Dit materiaal was waanzinnig populair, regenjassen ervan kregen hun naam van de naam van de uitvinder. Ze werden Macs genoemd.
De ineenstorting van de rubberindustrie
De eerste pogingen om de productie van waterdichte schoenen op te zetten waren niet succesvol. Overschoenen, hoewel ze gedurende een korte tijd behoorlijk in de mode waren, verschilden niet in praktische bruikbaarheid. In de kou konden ze barsten, en in de hitte smolten ze bijna en verspreidden ze een onaangename geur.
Het enthousiasme van de uitvinders duurde niet lang. In een van die jaren was er in veel delen van Europa een zeer hete zomer. Onder invloed van hoge temperaturen veranderden de producten van de rubberindustrie in een vreselijk ruikende massa. Alle ondernemingen in deze branche gingen toen failliet.
Ontdekking van Charles Goodyear
En niemand zou aan overschoenen en mackintossen hebben gedacht, zo niet voor het doorzettingsvermogen van de Amerikaan Charles Goodyear. Hij wijdde vele jaren aan het vinden van manieren om van rubber een goed materiaal te maken.
Goodyear deed veel experimenten en mengde rubber met bijna alles. Hij voegde er zout, peper, zand en zelfs soep aan toe. Nadat hij al zijn geld en kracht had uitgegeven, verloor de uitvinder al de hoop. Maar zijn inspanningen werden niettemin met succes bekroond. Door zwavel aan de stof toe te voegen, ontdekte hij:dat zowel sterkte, elasticiteit als temperatuurstabiliteit zijn verbeterd.
Zo slaagde hij erin het rubber te verbeteren. De eigenschappen en toepassing van de nieuwe verbinding zijn opnieuw onderwerp van studie geworden door wetenschappers en industriëlen. Het materiaal dat door Goodyear wordt verkregen, is wat we nu rubber noemen, en het proces waarmee het wordt verkregen is de vulkanisatie van rubber.
Rubberboom
Na de sensationele ontdekking regende het talloze aanbiedingen om een patent te kopen voor het uitgevonden materiaal op de gelukkige wetenschapper. Het gebruik van rubber voor de productie van rubber is enorm geworden. Om dit te doen, gingen bijna alle landen op zoek naar manieren om rubberbomen op hun grondgebied te laten groeien. In dit opzicht was Brazilië het meest gelukkig, omdat het deze staat was die eigenaar was van de enorme reserves van dergelijke planten. De Braziliaanse regering deed veel moeite om een monopolie op dit gebied te behouden en verbood de export van zaden en jonge Hevea-planten categorisch. Voor deze misdaad werd zelfs de doodstraf ingevoerd.
Maar de Engelsman Wickham, die spionagepraktijken heeft, slaagde erin de kusten van de Amazone binnen te dringen, waar hij in het geheim 70.000 rubberboomzaden bemachtigde en naar Groot-Brittannië stuurde. En hoewel lokale veredelaars er niet meteen in slaagden om deze tropische plant te kweken in een gebied met een ander klimaat, dankzij hun inspanningen, kwam er na verloop van tijd goedkoper en betaalbaarder Engels rubber op de markt.
Intussen is het gebruik van natuurlijk rubber zo wijdverbreid dat het aantal rubberproducten de 100.000 heeft overschreden.het aantal nieuwe producten: transportbanden en elektrische isolatie, "elastiekjes" voor linnen, rubberen schoenen, kinderballonnen, enz. Maar het belangrijkste gebruik van natuurlijk rubber werd geassocieerd met de auto-industrie, toen de eerste koetsbanden werden uitgevonden, en toen autobanden.
Het gebruik van rubber en rubber in ons land is al lang gebaseerd op hun productie uit buitenlandse grondstoffen. Pas toen in Kazachstan paardenbloemen werden ontdekt waarvan de wortels rubber bevatten, verschenen de eerste rubberproducten van huishoudelijk materiaal. Maar het was een zeer arbeidsintensief proces, aangezien de extractie van rubber uit paardenbloemwortels erg lang duurde vanwege de lage concentratie (16-28%).
Het verkrijgen van synthetisch rubber
Natuurlijke hulpbronnen van natuurlijk rubber voldoen niet aan de hoge behoeften van de bevolking aan goederen die van dit materiaal zijn gemaakt. Nu is de productie van synthetisch rubber veel groter.
S. V. Lebedev ontving in 1910 voor het eerst synthetisch rubber. Het materiaal voor de productie was butadieen, dat werd geïsoleerd uit ethylalcohol. Later, door een polymerisatiereactie uit te voeren met natriummetaal, werd synthetisch butadieenrubber verkregen.
Industriële productie van synthetisch rubber
In 1925 stelde SV Lebedev zichzelf de taak om een industriële methode te vinden voor de synthese van rubber. Twee jaar later werd het met succes opgelost. De eerste kilo's rubber werden in het laboratorium gesynthetiseerd. Het was Lebedev die het opnamhet bestuderen van de eigenschappen van dit rubber en het ontwikkelen van recepten om er de voor de consument benodigde producten uit te halen.
En in de daaropvolgende jaren was het gebruik van rubber de belangrijkste taak van het werk van S. V. Lebedev. Het was volgens zijn methode dat de eerste batch van dit materiaal op industriële schaal werd verkregen in de eerste fabriek ter wereld die dit materiaal produceerde.
In de periode van 1932 tot 1990 was de Sovjet-Unie de leider op het gebied van productie in deze industrie. Het gebruik van synthetisch rubber maakte het mogelijk om het assortiment rubberproducten uit te breiden, met name: zachte rubberproducten, schoenzolen, verschillende buizen en slangen, kitten en lijmen, verven op latexbasis en andere.
Synthetische rubbereigenschappen en toepassingen
Nu is het assortiment synthetische rubbers aanzienlijk gegroeid in vergelijking met het midden van de 20e eeuw. De verschillende soorten kunnen sterk verschillen in chemische samenstelling en consumenteneigenschappen. De classificatie van synthetisch rubber is gebaseerd op het verschil in de monomeren die bij de productie worden gebruikt. Er zijn dus isopreen, butadieen, chloropreen en andere soorten. Volgens een andere classificatie worden rubbers onderverdeeld in typen, afhankelijk van de karakteristieke groep atomen waaruit hun samenstelling bestaat. Er zijn bijvoorbeeld soorten polysulfide, organosiliciumrubbers, enz. bekend.
De belangrijkste methode voor het produceren van synthetische rubbers is de polymerisatie van dienen en alkenen. De meest voorkomende monomeren in dit geval kunnen butadieen, isopreen, ethyleen, acrylonitril, enz. worden genoemd.
Sommige soorten polysulfide, polyurethaanrubbers worden verkregen tijdens de polycondensatiereactie.
Rubbers voor algemene en speciale doeleinden
Volgens de toepassingen kunnen rubbers worden onderverdeeld in algemene en speciale materialen. Vertegenwoordigers van de eerste groep hebben een reeks eigenschappen die het mogelijk maken om ze te gebruiken voor de productie van verschillende goederen, waarvan de elastische eigenschappen bij normale temperaturen zouden moeten verschijnen. Maar het gebruik van synthetisch rubber voor speciale doeleinden impliceert het behoud van eigenschappen in extreme situaties, bijvoorbeeld onder invloed van vorst en vuur, ozon en zuurstof, enz.
Isopreenrubber applicatie
De samenstelling van isopreenrubber lijkt sterk op natuurlijk rubber. Bijgevolg is het scala aan eigenschappen van deze stoffen grotendeels hetzelfde.
De nadelen zijn onder meer een slechte weerstand tegen hoge temperaturen, ozon en direct zonlicht. De lage cohesiesterkte van rubber op basis daarvan is een eigenschap die isopreenrubber minder populair maakt. Het gebruik ervan is moeilijk vanwege de verhoogde plakkerigheid, onvoldoende skelet en vloeibaarheid. Maar in monolithische producten waarvoor geen groot aantal onderdelen nodig zijn, worden isopreenrubbers veel gebruikt.
Rubberen patches
Het gebruik van rubber in de geneeskunde vindt ook plaats. Het meest voorkomende product van de medische industrie, verkregen door het gebruik van rubber, is een pleister. Het is een mengsel van rubber, medicinale engerelateerde substanties. Voordelen van deze patches:
- lange plakkerigheid;
- compatibiliteit met veel medicijnen;
- onschadelijkheid;
- gebruiksgemak.
Het productieproces is om 1 deel rubber op te lossen in 12 delen benzine. En dan worden andere begeleidende componenten in de oplossing geïntroduceerd: terpentijn (verhoogt de plakkerigheid), lanoline (beschermt tegen uitdroging), zinkoxide (vermindert irritatie), medicijnen (creëren een therapeutisch effect).
Rubberimplantaten
Echt vitale rubberproducten zijn implantaten van menselijke organen. Het gebruik van rubber in hun productie begon relatief recent en markeerde het begin van een nieuw tijdperk in de ontwikkeling van medicijnen.
Tracheale implantaten zijn materialen gemaakt van polyactylaten, polysiloxanen, polyamiden. Het kunsthart en zijn onderdelen zijn gemaakt van polyurethaan en polyoxylanen. Polyethyleen en polypropyleen zijn het materiaal voor de productie van implantaten van delen van de slokdarm, en polyvinylchloride is het hoofdbestanddeel van implantaten van andere delen van het spijsverteringsstelsel. Kunstmatige bloedvaten zijn gemaakt van polyethyleentereftalaat, polytetrafluorethyleen en polypropyleen. Polyacrylaten, polyamiden, polyurethanen helpen mensen met een handicap bij het vinden van nieuwe botten en gewrichten.
Gebruik van rubber in industriële producten
Het belang van rubber in de nationale economie is enorm. Maar het gebruik van natuurrubber in zijn pure vorm is een grootzeldzaamheid. Meestal wordt het gebruikt in de vorm van rubber. Producten gemaakt van dit materiaal zijn bij elke stap terug te vinden in het dagelijks leven. Dit omvat draadisolatie, de productie van schoenen en kleding, en autobanden, en nog veel meer.
In de schoenenindustrie worden in de regel de volgende soorten rubber gebruikt: poreus (zool), leerachtig (onderste deel van de schoen), transparant (hakken).
Het gebruik van natuurlijk rubber en zijn synthetische analogen is niet toevallig wijdverbreid. Ze voldoen aan de meeste menselijke behoeften en zijn een van de meest veelzijdige materialen.
