В разговорной речи термин "резина" может обозначать множество различных вещей. На рынке представлены шины, ластики, резинки, арабик и жевательная резинка. Вообще говоря, резина - это вещество, которое находит применение в самых разных продуктах - от материал коврика для мыши от резиновых шлангов, уплотнителей, щеток стеклоочистителя, резиновых листов и резиновых напольных покрытий.

Каучук известен и широко используется человеком уже более 1 000 лет. Исторически сложилось так, что резиновые изделия изготавливались из материалов природного происхождения. В настоящее время подавляющее большинство резиновых изделий, с которыми мы сталкиваемся, изготовлены из синтетического каучука, произведенного на химических заводах. Основная причина заключается в том, что спрос на натуральный каучук значительно превышает возможности его получения, или, как говорят некоторые, производства. Постоянно высокий спрос на каучук объясняется его фантастической универсальностью и полезностью! Мы приглашаем вас узнать об одном из самых удивительных веществ в мире.

Что такое резина?

Люди редко уточняют, какой тип резины они имеют в виду, когда используют этот термин. Существует широкий спектр различных видов резины. Основное и базовое деление - на два основных типа: натуральный каучук (растительного происхождения) и синтетический каучук (эластомер, полученный искусственным путем в лаборатории). В коммерческом плане наиболее популярны стирол-бутадиеновый каучук, полиакрилаты, поливинилацетаты (ПВА), винилхлориды (ПВХ) и полихлоропрен (более известный как неопрен). Несмотря на внешнее сходство натурального и синтетического каучуков, они отличаются друг от друга химически и являются продуктами совершенно разных производственных процессов.

Натуральный каучук

Натуральный каучук получают из белой молочной жидкости, известной как латекс, которую собирают из некоторых видов растений, делая надрезы. Например, обычные одуванчики при разрыве стеблей выделяют небольшое количество латекса, из которого теоретически можно добыть натуральный каучук, хотя этот процесс будет очень неэффективным, поскольку для получения небольшого количества каучука придется выращивать огромное количество одуванчиков. Хотя людям известно 200 различных видов растений, производящих латекс, 99 процентов мирового производства натурального каучука приходится на латекс одного вида деревьев, известного как бразильское каучуковое дерево (Hevea brasiliensis).

Объемный материал коврика для мыши

Латекс этого дерева состоит на треть из воды и на треть из частиц каучука в коллоидной суспензии. Натуральный каучук - это полимер изопрена с химической формулой C5H8. Проще говоря, он состоит из многих тысяч единиц C5H8 (мономер изопрена), которые образуют длинные запутанные цепи. Эти молекулярные цепи легко растягиваются и распутываются, но также легко возвращаются к своей первоначальной форме. Это свойство делает резину эластичной.

Синтетическая резина

Синтетические каучуки производят на химических заводах, используя в качестве основы нефтяные вещества. Одним из самых известных и до сих пор популярных видов является неопрен (торговое название полихлоропрен), который получается в результате реакции ацетилена и соляной кислоты. Другой очень популярный вид синтетического каучука - бутадиен-стирольный каучук (SBR), из которого изготавливаются резиновые листы, представленные в нашем магазине.

Как делают резину?

В 1839 году американский изобретатель Чарльз Гудьир разработал процесс вулканизации (термической обработки), который упрочняет и укрепляет каучук. Он долгое время изучал, как превратить натуральный каучук в полезный продукт. Его открытие было несколько случайным. Когда он случайно уронил кусок каучука на горячую плиту, тот начал превращаться в черную вулканизированную форму, более похожую на тот каучук, который мы знаем сегодня. Хотя ему удалось изобрести один из самых полезных материалов, Гудиер так и не смог существенно обогатиться за счет своего открытия и умер, испытывая финансовые трудности. Однако его имя продолжает жить благодаря популярной шинной компании, названной в его честь, признавая его труд и великое достижение.

Производство резины из натурального каучука состоит из нескольких отдельных процессов. Первый - получение латекса из каучуковых деревьев. Для этого на коре дерева делается ряд надрезов в форме буквы V, из которых сочится латекс. Он собирается в контейнеры, прикрепленные к стволу. Затем латекс, собранный со многих деревьев, смешивают и промывают кислотой, чтобы добиться коагуляции (сцепления частиц). Полученный таким образом каучук формуют в блоки или листы и сушат перед дальнейшей обработкой.

Полученный таким образом каучук - это сырой каучук, который сам по себе не очень ценен. Он крошится при низких температурах, выделяет неприятный запах, а при высоких температурах становится липким. Поэтому для улучшения его свойств необходима дальнейшая обработка. Первый процесс - это мастификация, при которой каучук подвергается механической обработке с помощью прессов или вальцов для его пластификации и размягчения. После мастирования в резину добавляются химические улучшители (улучшающие такие свойства, как устойчивость к старению). Затем каучук подвергается каландрированию - процессу многократного придания ему формы с помощью вальцов, под давлением которых он пластифицируется. Последним этапом процесса является вулканизация - добавляется сера, и резина нагревается до температуры около 140 градусов Цельсия.

Откуда берется резина?

Как следует из названия, каучуковое дерево Hevea brasiliensis родом из Бразилии, откуда его саженцы были вывезены в такие страны Дальнего Востока, как Малайзия, Индонезия, Бирма, Камбоджа, Китай и Вьетнам. Регион Юго-Восточной Азии традиционно остается крупнейшим производителем натурального каучука. Во время Второй мировой войны поставки каучука из этой части света на Запад были ограничены, а спрос на резиновые изделия для военных был очень высок. Это значительно ускорило работы по созданию синтетического каучука в Германии и США. Сегодня большая часть натурального каучука по-прежнему поступает из стран Дальнего Востока, в то время как Франция, Германия и Россия лидируют в производстве синтетического каучука. Крупнейшей в мире плантацией натурального каучука является плантация Харбел близ Монровии в Либерии, основанная в 1926 году основателем компании Firestone Харви С. Файерстоуном и его женой Изабеллой Белл.

Как вулканизация усиливает резину?

Каучук в том виде, в котором его получают из дерева, представляет собой очень жидкий латекс. Даже через некоторое время натуральный каучук коагулирует; он губчатый, имеет неприятный запах и не особенно полезен. Однако резина, которую мы встречаем в таких изделиях, как шины, уплотнители, коврики или резиновые листы, представляет собой вулканизированный каучук - сваренный с серой и другими добавками, что делает его более твердым, прочным и устойчивым к старению.

Чем вызваны такие различия между сырой и вулканизированной резиной? В сыром состоянии каучук состоит из молекул, объединенных в длинные, очень слабо и слабо связанные между собой цепочки. Их относительно легко растянуть и разъединить - именно поэтому латекс так эластичен. Во время вулканизации дополнительные атомы серы помогают создать связи между молекулами каучука - этот процесс известен как сшивание. Эти связи действуют подобно фермам моста, придавая жесткость и укрепляя молекулярную структуру каучука.

Для чего мы используем резину?

Физические и химические свойства материала определяют, как мы его используем. Даже если бы мы не знали процесса производства резины, учитывая ее свойства, мы могли бы придумать ей применение. Всем известно, что резина прочна, растяжима, эластична, долговечна и водонепроницаема. Неудивительно, что ее используют для производства ковриков для мыши, непромокаемой одежды, сапог, гидравлических шлангов и уплотнителей.

Самое популярное применение каучука - шинная промышленность. Около половины мирового производства каучука используется для изготовления шин легковых и грузовых автомобилей. Резина используется как для жестких внешних шин, так и для внутренних трубок внутри них. Трубки изготавливаются из несколько иного материала - бутилкаучука, который отличается высокой герметичностью и эффективно удерживает газы. Благодаря этому грузовые шины долгое время остаются накачанными.

Из чего делают коврики для мыши?

Возможность получения как твердого, так и мягкого каучука значительно расширяет спектр его потенциальных применений. Мягкий и эластичный латекс используется в широком спектре повседневных изделий, от настольные коврики,коврик для мыши в виде сиськиОт ластиков и воздушных шариков до презервативов и защитных перчаток.

Твердая резина используется для более сложных задач, таких как кровельные мембраны, облицовка садовых дорожек и прудов или производство надувных лодок. Поскольку резина является гибким и прочным материалом, а также очень плохим проводником с хорошими теплоизоляционными свойствами, резиновые листы часто используются в качестве прочного, но тонкого защитного материала для кабелей, волоконной оптики и тепловых труб. Резиновые листы EPDM, устойчивые к атмосферным воздействиям, также используются в качестве строительного материала, например, в качестве резиновых прокладок под террасами или изоляции чердаков. Резиновые листы также являются отличным звукоизоляционным материалом.

Глобальный аппетит на каучук огромен. В то же время в мире по-прежнему образуется большое количество резиновых отходов, представляющих собой экологическую угрозу. Значительную часть составляют использованные автомобильные шины, которые сами становятся важным сырьем. Некоторые использованные шины подвергаются повторному протектированию, особенно шины грузовиков и других транспортных средств. Другая часть измельчается в мелкие гранулы, которые прессуются в листы резинового гранулята. Эти листы используются в качестве напольного покрытия для таких объектов, как безопасные игровые площадки. К сожалению, более половины использованных шин по-прежнему оказываются на свалках. Производители резины постоянно работают над новыми методами переработки шин. Все чаще старые шины находят новую жизнь в качестве подошв для обуви или других резиновых деталей автомобилей.

Несколько исторических фактов о резине

• 1000 ЛЕТ ДО Н.Э: Коренные жители Центральной и Южной Америки научились делать непромокаемую одежду, пропитывая ее латексом из каучуковых деревьев.
• 1731: Во время экспедиции в Южную Америку французский путешественник Шарль Мари де Ла Кондамин отправляет в Европу образцы каучука, что вызывает интерес ученых.
• 1770: Английский ученый Джозеф Пристли, открывший кислород, обнаруживает, что кусочек резины может стирать карандашные следы с бумаги, отсюда и ластик.
• 1791: Англичанин Сэмюэл Пил разрабатывает метод гидроизоляции ткани с помощью раствора каучука.
• 1818: Шотландский студент-медик Джеймс Сайм использует прорезиненную ткань для производства дождевиков.
• 1823: Шотландец Чарльз Макинтош узнает о работе Джеймса Сайма, совершенствует ее и патентует, получая славу и состояние благодаря популярности резиновых дождевиков.
• 1839: Американский изобретатель Чарльз Гудиер случайно обнаруживает вулканизацию каучука и начинает работу над новыми видами резины.
• 1909: Немецкий ученый Фриц Хофманн разрабатывает первый синтетический каучук.
• 1912: Американский химик и лауреат Нобелевской премии Уоллес Хьюм Каротерс, известный своим вкладом в изобретение нейлона, патентует синтетический каучук неопрен (полихлоропрен).

Это всего лишь несколько фактов, но они должны дать вам представление о том, насколько богата и обширна история производства резины. Мы надеемся, что эта краткая история и обзор видов, процессов производства и свойств каучука показались вам полезными и интересными. Возможно, теперь вы оцените вклад этого натурального, но передового продукта химического синтеза в различные отрасли промышленности и нашу повседневную жизнь.